Войти
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена 3α, 9α-эпокси-14β, 18- (2'-оксиэтил -N-метиламино) -5β-прегна-7,16-диен-3β, 11α, 20α-триол 20α-2,4-диметилпиррол-3-карбоксилат | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| IUPHAR / BPS | |
| PubChem CID | |
| UNII | |
| Панель мониторинга CompTox (EPA ) | |
InChI
| |
SMILES
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | C31H42N2O6 |
| Молярная масса | 538,685 г · моль |
| Плотность | 1,304 г / мл |
| Опасности | |
| Основные опасности | Высокотоксичный |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
| LD50(средняя доза ) | 2 мкг / кг. (мышь, подкожно) |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 Y (что такое ?) | |
| Ссылки на инфобокс | |
Батрахотоксин (BTX ) - чрезвычайно мощный кардио- и нейротоксический стероидный алкалоид, обнаруженный у некоторых видов жуки, птицы и лягушки. Название происходит от греческого слова βάτραχος, bátrachos, «лягушка». Структурно связанные химические соединения часто вместе именуются батрахотоксинами. Это чрезвычайно ядовитый алкалоид. У некоторых лягушек этот алкалоид в основном присутствует на коже. Такие лягушки используются для отравляющих стрел. Батрахотоксин связывается и необратимо открывает натриевые каналы нервных клеток и предотвращает их закрытие, что приводит к параличу. Противоядия не известно.
Он был назван учеными Джоном В. Дейли и Бернхардом Виткопом, которые разделили фракцию сильнодействующих токсичных алкалоидов и определили ее химические свойства. Они выделили четыре основных токсичных стероидных алкалоида, включая батрахотоксин, изобатрахотоксин, псевдобатрахотоксин и батрахотоксинин А. Из-за сложности обращения с таким сильнодействующим токсином и небольшого количества, которое можно было собрать, всестороннее определение структуры потребовало нескольких трудностей. Однако Такаши Токуяма, который присоединился к исследованию позже, преобразовал одно из конгенеров соединений, батрахотоксинин A, в кристаллическое производное, и его уникальная стероидная структура была определена с помощью методов дифракции рентгеновских лучей (1968). Когда сравнивали масс-спектр и ЯМР-спектр батрахотоксина и производных батрахотоксинина A, было установлено, что они имеют одинаковую стероидную структуру и что батрахотоксин представляет собой батрахотоксинин A с одним дополнительным пиррол фрагмент присоединен. Фактически, батрахотоксин можно было частично гидролизовать с использованием гидроксида натрия в материал с идентичной ТСХ и цветовой реакцией, что и у батрахотоксинина А. Структура батрахотоксина была установлена в 1969 году путем химической рекомбинации обоих фрагментов. Батрахотоксинин А был синтезирован Мичио Куросу, Лоуренсом Марцином, Тимоти Дж. Гринштейнером и Йошито Киши в 1998 году.
Согласно экспериментам с грызунами, батрахотоксин является одним из самых сильных известных алкалоидов: его LD50 подкожно у мышей составляет 2 мкг / кг. Между тем, его производное, батрахотоксинин A, имеет гораздо более низкую токсичность с LD50 1000 мкг / кг.
Токсин выделяется через бесцветные или молочные выделения из желез, расположенных на спине и за ушами лягушки из рода Phyllobates. Когда одна из этих лягушек возбуждена, чувствует угрозу или испытывает боль, токсин рефлекторно выделяется через несколько каналов.
Как нейротоксин, он влияет на нервную систему. Неврологическая функция зависит от деполяризации нервных и мышечных волокон из-за повышенной проницаемости для ионов натрия возбудимой клеточной мембраны. Жирорастворимые токсины, такие как батрахотоксин, действуют непосредственно на каналы ионов натрия, участвующие в создании потенциала действия, и путем изменения их ионной селективности и чувствительности к напряжению. Батрахотоксин (BTX) необратимо связывается с Na-каналами, что вызывает конформационное изменение каналов, которое заставляет натриевые каналы оставаться открытыми. Батрахотоксин не только сохраняет открытыми натриевые каналы, управляемые напряжением, но также снижает проводимость одноканальных. Другими словами, токсин связывается с натриевым каналом и сохраняет проницаемость мембраны для ионов натрия полностью или полностью.
Это оказывает прямое влияние на периферическую нервную систему (PNS). Батрахотоксин в ПНС вызывает повышенную проницаемость (селективную и необратимую) мембраны покоящейся клетки для ионов натрия без изменения концентрации калия или кальция. Этот приток натрия деполяризует ранее поляризованную клеточную мембрану. Батрахотоксин также изменяет ионную селективность ионного канала, увеличивая проницаемость канала для более крупных катионов. Чувствительные к напряжению натриевые каналы становятся постоянно активными при мембранном потенциале покоя. Батрахотоксин убивает, постоянно блокируя передачу нервного сигнала к мышцам.
Батрахотоксин связывается с натриевыми каналами нервных клеток и необратимо открывает их, предотвращая их закрытие. Нейрон больше не может посылать сигналы, и это приводит к параличу.
Хотя обычно батрахотоксин классифицируется как нейротоксин, он оказывает заметное воздействие на сердечные мышцы. Эти эффекты аналогичны кардиотоксическим эффектам дигоксина, яда, обнаруженного в растении наперстянка. Батрахотоксин нарушает сердечную проводимость, вызывая аритмию, экстрасистолию, фибрилляцию желудочков и другие изменения, которые приводят к остановке сердца. Батрахотоксин вызывает массовое высвобождение ацетилхолина в нервах и мышцах, а также разрушение синаптических пузырьков. Батрахотоксин R более токсичен, чем родственный батрахотоксин A.
Структурные изменения нервов и мышц происходят из-за массивного притока ионов натрия, который вызывает осмотические изменения. Было высказано предположение, что также может быть эффект на центральную нервную систему, хотя в настоящее время неизвестно, каким может быть такой эффект.
Активность батрахотоксина зависит от температуры, с максимальной активностью при 37 ° C (99 ° F). Его активность также более высока при щелочном pH, что предполагает, что непротонированная форма может быть более активной.
В настоящее время не существует эффективного антидота для лечения отравления батрахотоксином. Вератридин, аконитин и грейанотоксин - подобно батрахотоксину - являются жирорастворимыми ядами, которые аналогичным образом изменяют ионную селективность натриевых каналов, что позволяет предположить обычное место действия. Из-за этого сходства лечение отравления батрахотоксином может быть лучше всего смоделировано после лечения одного из этих ядов или основано на нем. После этого можно смоделировать лечение дигиталиса, которое вызывает в некоторой степени аналогичные кардиотоксические эффекты.
Хотя это не противоядие, деполяризацию мембраны можно предотвратить или обратить вспять с помощью тетродотоксина (из рыбы фугу ), который является неконкурентным ингибитором, или сакситоксин («красный прилив »). Оба они обладают антагонистическим действием по отношению к батрахотоксину на поток натрия. Некоторые анестетики могут действовать как антагонисты рецепторов по отношению к действию этого алкалоидного яда, тогда как другие местные анестетики полностью блокируют его действие, действуя как конкурентные антагонисты.
Батрахотоксин был обнаружен у четырех видов папуасских жуков, и все они принадлежат к роду Choresine к семейству Melyridae.
виды птиц, эндемичных для Новой Гвинеи, имеют токсин в своей коже и на перьях: ифрит с синей шапочкой (Ifrita kowaldi), маленький шрикетрш (также известный как рыжеватый сорокопут, Colluricincla megarhyncha) и следующие питохуи виды: питохуи с капюшоном (питохуи двуцветный, наиболее ядовитая из птиц), хохлатый питохуи (Ornorectes cristatus), черный питохуй (Melanorectes nigrescens), ржавый питохуй (Pseudorectes ferrugineus) и переменная питохуи, которая теперь разделена на три вида: северная переменная питохуи (Pitohui kirhocephalus), Раджа Ампат питохуи (P. cerviniventris) и южная переменная питохуи (P. uropygialis).
Хотя цель для токсичность для этих птиц не установлена, наличие батрахотоксинов у этих видов - пример конвергентной эволюции. Считается, что эти птицы получают токсин от насекомых, содержащих батрахотоксин, которых они едят, а затем выделяют его через кожу.
Батрахотоксин также был обнаружен у нескольких видов колумбийских лягушек: лягушка с золотым ядом. (Phyllobates terribilis), ядовитая лягушка с черными ногами (P. bicolor) и ядовитая лягушка коко (P. aurotaenia). Ядовитая лягушка Кокоэ раньше включала P. sp. aff. aurotaenia, теперь распознаваемая отдельно. Все четыре вида лягушек относятся к семейству лягушек-стрелок. Из четырех наиболее токсичным является недавно обнаруженный золотой яд лягушки, который обычно содержит в 27 раз больше батрахотоксина, чем его ближайшие родственники, и в 20 раз токсичнее.
Лягушки сами не производят батрахотоксин. Считается, что, как и птицы, эти лягушки получают токсин от насекомых, содержащих батрахотоксин, которые они едят, а затем выделяют его через кожу. Жуки из рода Choresine не встречаются в Колумбии, но считается, что лягушки могут получить токсин от жуков других родов семейства Melyridae, которые можно найти в Колумбии.
Лягушки, выращенные в неволе, не производят батрахотоксин, поэтому с ними можно обращаться без риска. Однако это ограничивает количество батрахотоксина, доступного для исследований, поскольку 10 000 лягушек дали только 180 мг батрахотоксина. Поскольку эти лягушки находятся под угрозой исчезновения, их сбор неэтичен. Биосинтетические исследования также затруднены из-за медленной скорости синтеза батрахотоксина.
Родной средой обитания ядовитых лягушек-дротиков являются теплые регионы Центральной и Южной Америки, в влажность которого составляет около 80 процентов.
Чаще всего этот токсин применяют Ноанама Чоко и Эмбера Чоко из Эмбера-Вунаан западной Колумбии для отравления. духовое ружье дротики для охоты.
Ядовитые стрелы Чоко готовят, сначала пронзая лягушку на дереве. По некоторым данным, лягушку затем держат или жарят заживо над огнем, пока она не плачет от боли. Когда кожа лягушки покрывается волдырями, образуются пузыри яда. Кончики дротиков подготавливаются путем прикосновения ими к токсину, или токсин можно поймать в контейнер и дать ему забродить. Ядовитых стрел, сделанных из свежего или ферментированного батрахотоксина, достаточно, чтобы бросить обезьян и птиц по своим следам. Паралич нервов наступает практически мгновенно. В других источниках говорится, что палка сиурукида («бамбуковый зуб») проходит через пасть лягушки и выходит через одну из ее задних лап. Это заставляет лягушку обильно потеть на спине, которая покрывается белой пеной. Дротики окунают или скатывают в пену, сохраняя свою смертоносную силу до года.
