테트로도톡신 (TTX)는 간, 난소 순서 물고기 복어 검색된 유독 aminoperhidroquinazolina이고; 복어도 포함 해서요 마찬가지로, 그것은 영원, 편형 충 (편형 충), 게, 푸른 고리 문어 및 많은 수의 박테리아에서 발견됩니다.
테트로도톡신 (약칭 TTX)이 발견되는 박테리아 종에는 Vibrio algynolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, Vibrio 및 Pseudomonas 속의 다른 박테리아가 있습니다. 여기에서 그 기원이 박테리아라는 것을 직감 할 수 있습니다.
테트로도톡신 분자와 천연 공급원 중 하나 인 복어. 출처 : 원본 이미지 (GFDL / cc-by-sa) : Liné1 파생 : Capaccio
그러나 복어에서 TTX 분비를위한 외분비 선의 존재와 푸른 고리 문어의 타액선에의 저장은 특정 동물도 그것을 합성 할 수있는 능력을 가지고 있음을 보여주었습니다.
TTX는 신경 축삭과 골격 및 평활근 세포의 나트륨 채널을 차단하여 신체에 작용합니다. TTX 내성 "게이트"를 가진 심장 근육 세포를 제외하고.
TTX가 매개하는 사람의 갑작스런 사망의 주요 원인은 횡경막과 늑간근에 대한 마비 작용입니다. 호흡에 필요한 근육. 따라서 TTX를 섭취 한 후 몇 시간 내에 사망합니다.
생쥐의 테트로도톡신의 중앙 치사량 (LD50)은 334 µg / kg 체중입니다. 한편, 시안화 칼륨의 LD50은 8.5mg / kg입니다. 이것은 TTX가 시안화 칼륨보다 약 25 배 더 강력한 독임을 의미합니다.
테트로도톡신의 구조
테트로도톡신의 분자 구조. 출처 : Benjah-bmm27
상단 이미지는 구체 및 막대 모델을 사용한 테트로도톡신의 분자 구조를 보여줍니다. 빨간색 구체는 산소 원자, 파란색 구체는 질소 원자, 흰색 및 검은 색 구체는 각각 수소와 탄소에 해당합니다.
O 원자에서 잠시 멈 추면 6 개가 수산기 OH로 발견되는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 분자 주변에는 6 개의 OH 그룹이 있습니다. 한편, 나머지 두 원자는 축합 된 순환 단위 내의 산소화 된 다리와 같습니다.
반면에 질소 원자는 세 개가 거의 없지만 구 아니 디노라는 고유 한 그룹에 속합니다. 이 그룹은 C = NH가 수소 이온을 얻으면 양전하를 띠고 C = NH 2 + 로 변환됩니다 . 그러므로 그것은 분자의 하부에 위치 할 것입니다. 상단, 상단의 -OH는 탈 양성자와 -O로 할 수 있지만 - .
따라서 테트로도톡신은 구조의 다른 영역에서 동시에 두 개의 이온 전하를 가질 수 있습니다. 복잡해 보일 수 있지만 케이지로 간주하면 단순화됩니다.
케이지 및 수소 브리지
테트로도톡신은 융합 된주기가 조밀 한 구조를 나타 내기 때문에 우리로 시각화 할 수 있습니다. 그 위에는 guanidino 그룹에 속하는 3 개의 NH 그룹 (양전하가없는 경우)에 추가로 주변에 6 개의 OH 그룹이 있다고 말했습니다 (음전하가없는 경우).
그러면 분자는 총 9 개의 수소 결합을 제공 할 수 있습니다. 그리고 똑같이, 그것은 같은 수의 다리를 받아 들일 수 있고, 순환의 내부 산소 원자로 인해 두 개가 더 있습니다. 따라서, 상기 케이지는 분자간 상호 작용 측면에서 매우 활동적이다. 그는 눈치 채지 않고는 "걸을"수 없습니다.
이것은 강한 상호 작용으로 인해 테트로도톡신이 고정 할 수있는 질소 또는 산소화 된 표면이 충분하다는 것을 의미합니다. 사실, 이것이 나트륨 채널을 차단하는 이유이며, Na + 이온 이 세포로 전달 되는 것을 막는 코르크 케이지처럼 행동 합니다.
형질
테트로도톡신의 일부 특성 또는 특성은 다음과 같습니다.
-분자식 C 11 H 17 N 3 O 8 및 분자량 319.27 g / mol.
-TTX는 복어의 난소에서 준비 할 수 있습니다. 균질화 후, 단백질이 침전되고, 상청액은 활성탄 크로마토 그래피에 적용됩니다. 1,000g의 어란 당 8-9g의 순수한 TTX를 얻는다.
-탈수 된 TTX는 백색 분말로 물에 용해되고 아세트산이 희석됩니다. 그러나 유기 용매에는 거의 녹지 않습니다.
-알칼리성 환경을 제외하고는 내열성입니다. 또한 산성 환경에서 100ºC까지 가열하면 불안정합니다.
-220ºC로 가열하면 분해되지 않고 어두워집니다.
-TTX는 강산과 알칼리에 의해 파괴됩니다.
-해리 상수, 물에서 pKa = 8.76, 50 % 알코올에서 pKa = 9.4.
-pH 3-8.5 사이에서 안정한 일 산성 염기입니다.
-TTX 독성은 90 분 동안 2 % 수산화 나트륨의 작용으로 제거됩니다.
1.3768의 -A TTX 밀도는 g / cm는 3 추산되고있다 . 마찬가지로 비등점 458.31ºC가 추정되었습니다.
행동의 메커니즘
나트륨 채널 블록
TTX는 Na + 채널 을 차단하여 흥분성 세포에서 활동 전위 또는 신경 자극의 전파를 방지합니다.
활동 전위의 확산을 막음으로써 TTX는 근육 세포 마비를 일으켜 단시간에 동물을 죽입니다.
Na + 채널 은 다른 이온 채널과 마찬가지로 원형질막을 통과하는 단백질입니다. 이들은 전압에 따라 다릅니다. 즉, 개방과 함께 멤브레인 전위의 적절한 변화에 반응 할 수 있습니다.
TTX는 직경이 약 8Å 인 분자로 Na + 채널 외부에 위치합니다 . 채널에 대한 액세스를 제공하는 입에서 정확하게 Na + 의 진입을 방지 합니다. TTX의 단일 분자는 Na + 채널을 차단하기에 충분한 것으로 간주됩니다 .
마비
Na + 의 진입을 차단하여 TTX 는 신경 세포에서 활동 전위의 형성과 축삭을 따라 전파되는 것을 방지합니다. 같은 방식으로 수축에 필요한 근육 세포의 활동 전위 형성이 방지됩니다.
따라서 근육 세포가 수축하지 않으면 마비가 발생합니다. 횡격막 근육과 늑간근의 경우 마비로 인해 호흡이 차단되어 몇 시간 내에 사망에 이르게됩니다.
응용
저용량 TTX는 전통적인 치료로 완화되지 않는 심한 통증이있는 환자에게 진통 작용을합니다. 말기 암을 앓고있는 24 명의 환자가 치료되었고, 그들에게 15 내지 90 ㎍ / 일의 TTX 투여 량으로 31 회 치료주기를 적용 하였다.
그 결과 31주기 중 17 회에서 임상 적으로 유의 한 통증 강도 감소가 관찰되었습니다. 통증 완화는 2 주 이상 지속되었습니다. TTX는 대부분의 암 환자에서 중증 및 불응 성 통증을 효과적으로 완화했습니다.
또한 Wex Pharmaceuticals 회사는 진행성 암 환자의 통증 치료를위한 테트로도톡신 사용을 연구합니다. 또한 아편 사용자의 경우 약물 섭취량을 줄이기 위해.
신체에 미치는 영향
감각 이상
저용량의 TTX는 감각 이상을 일으 킵니다. 즉, 입과 손가락 및 발가락 주변의 저림과 무감각을 유발합니다. 이러한 증상은 또한 TTX 중독의 일반적인 증상의 일부입니다.
조짐
전체적으로 골격근의 수축이 있으며 말을 발음하고 삼키는 데 어려움이 있습니다. 중독 된 사람들의 동공은 고정되고 확장됩니다. 가장 극적인 것은 사람들이 완전히 마비되었지만 의식이 있다는 것입니다.
심혈관 징후 및 증상은 흉통, 저혈압 및 심장 부정맥이 특징입니다. 호흡 장애는 호흡 곤란과 청색증으로 나타납니다. 즉, 피부와 구강의 푸르스름한 색입니다.
메스꺼움, 구토 및 설사는 위장 계에서 흔합니다.
죽음
TTX를 섭취하고 치료를받지 않은 사람들의 사망률은 50 % 이상입니다. 중독 후 4 ~ 6 시간 이내에 사망합니다.
어떤 경우에는 20 분 이내에 사망 할 수 있습니다. TTX는 1 ~ 4mg의 낮은 용량으로 사람을 죽일 수 있습니다.
푸 거스 : 치명적인 요리
과거에 대부분의 TTX 중독은 푸 거스 섭취로 인해 발생했습니다. Fugus는 일본 음식의 진미로 여겨지며 복어를 사용하여 준비되는 요리입니다. 간과 생식선에서 가장 높은 TTX 농도를 나타냅니다.
현재 이러한 원인으로 인한 중독 위험을 줄이기위한 통제가 확립되었습니다. 복어를 가공하고 푸 거스를 준비하는 사람들은 요리를 준비 할 수있는 기술을 습득하기 위해 수년간의 훈련이 필요합니다.
참고 문헌
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