Войти
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название IUPAC N'-Этилиден-N-метилформогидразид | |||
| Другое наименования метилформилгидразон ацетальдегида. 2-этилиден-1-метилгидразид муравьиной кислоты | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер CAS | |||
| 3D-модель (JSmol ) | |||
| Ссылка Бейльштейна | 1922396 | ||
| ChEBI | |||
| ChemSpider | |||
| KEGG | |||
| MeSH | Гиромитрин | ||
| PubChem CID | |||
| UNII | |||
| Панель управления CompTox (EPA ) | |||
InChI
| |||
SMILES
| |||
| Свойства | |||
| Химическая формула | C4H8N2O | ||
| Молярная масса | 100,12 г / моль | ||
| Температура кипения | 143 ° C (289 ° F; 416 K) | ||
| Опасности | |||
| Основные опасности | Токсичные | ||
| Если не указано иное, Дат a даны для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
| Ссылки в ink | |||
Гиромитрин является токсином и канцероген, присутствующий в некоторых представителях грибка рода Gyromitra, например G. esculenta. Он нестабилен и легко гидролизуется до токсичного соединения монометилгидразина. Монометилгидразин действует на центральную нервную систему и мешает нормальному использованию и функционированию витамина B 6. Отравление вызывает тошноту, желудочные спазмы и диарею, а тяжелое отравление может вызвать судороги, желтуху или даже кому или смерть. Было показано, что воздействие монометилгидразина оказывает канцерогенное действие на мелких млекопитающих.
Отравления, связанные с употреблением ложного сморчка Gyromitra esculenta, высоко ценимый гриб, который употребляют в пищу в основном в Финляндии, а некоторые в некоторых частях Европы и Северной Америки, сообщалось уже не менее ста лет. Эксперты предположили, что реакция была скорее аллергической, специфической для потребителя, или ошибочной идентификацией, чем врожденной токсичностью гриба из-за широкого диапазона наблюдаемых эффектов. Некоторые из них серьезно пострадают или погибнут, в то время как другие не проявят никаких симптомов после того, как съели такое же количество грибов из того же блюда. Третьи были бы отравлены после того, как поедали гриб в течение многих лет без каких-либо побочных эффектов. В 1885 году Бём и Кюльц описали гельвеллиновую кислоту, маслянистое вещество, которое, как они считали, ответственны за токсичность гриба. Идентификация токсичных компонентов видов Gyromitra ускользнула от исследователей до 1968 года, когда немецкие ученые Лист и Люфт выделили N-метил-N-формилгидразон и назвали гиромитрин. Каждый килограмм свежего ложного сморчка содержал от 1,2 до 1,6 грамма соединения.
MMH (C H 3N 2H 3), токсичный метаболит Гиромитрин является летучим, водорастворимое гидразин соединение, которое может гидролизоваться в организме до монометилгидразина (MMH) через промежуточное соединение N-метил-N-формилгидразин.
Механизм действия гиромитрина В ходе последующих исследований были выделены другие производные N-метил-N-формилгидразона, хотя они присутствуют в меньших количествах. Эти другие соединения также будут производить монометилгидразин при гидролизе, хотя остается неясным, насколько каждый из них способствует токсичности ложного сморчка.
Токсины реагируют с пиридоксаль-5-фосфатом - активированной формой пиридоксин - и образует гидразон. Это снижает продукцию нейротрансмиттера ГАМК за счет снижения активности декарбоксилазы глутаминовой кислоты, что вызывает неврологические симптомы. MMH также вызывает окислительный стресс, приводящий к метгемоглобинемии. Кроме того, во время метаболизма MMH продуцируется N-метил-N-формилгидразин; затем он подвергается регулируемому цитохромом P450 окислительному метаболизму, который через реактивные нитрозамидные промежуточные соединения приводит к образованию метильных радикалов, которые приводят к некрозу печени . Ингибирование диаминоксидазы (гистаминазы) повышает уровни гистамина, что приводит к головным болям, тошноте, рвоте и боли в животе. Введение пиридоксина крысам, отравленным гиромитрином, подавляло судороги, но не предотвращало повреждение печени.
Токсичность гиромитрина сильно варьируется в зависимости от тестируемого вида животных. Были проведены испытания введения гиромитрина мышам для наблюдения корреляции между образованием MMH и pH желудка. В желудках мышей наблюдались более высокие уровни образованного MMH, чем в контрольных тестах в менее кислых условиях. Сделаны выводы, что образование MMH в желудке, вероятно, является результатом кислотного гидролиза гиромитрина, а не ферментативного метаболизма. Основываясь на этом эксперименте на животных, разумно сделать вывод, что более кислая среда желудка может преобразовать больше гиромитрина в MMH, независимо от вида, у которого происходит реакция.
Средняя летальная доза (LD 50) составляет 244 мг / кг для мышей, 50–70 мг / кг для кроликов и 30–50 мг / кг. в людях. Токсичность во многом обусловлена созданным MMH; около 35% проглоченного гиромитрина превращается в MMH. Основываясь на этом преобразовании, ЛД 50 ММГ у людей оценивается в 1,6–4,8 мг / кг у детей и 4,8–8 мг / кг у взрослых.
Gyromitra esculenta Некоторые виды Gyromitra традиционно считаются очень хорошими съедобными, и для удаления гиромитрина из этих грибов и обеспечения возможности их употребления существует несколько шагов. Для Северной Америки токсин был достоверно зарегистрирован у видов G. esculenta, G. gigas и G. fastigiata. Виды, у которых присутствие гиромитрина подозревается, но не доказано, включают G. californica, Г. caroliniana, Г. korfii, а в дополнение к Disciotis venosa и Sarcosphaera coronaria. Возможное присутствие токсина делает эти виды «подозреваемыми, опасными или не рекомендованными» для употребления.
Содержание гиромитрина может сильно различаться в разных популяциях одного и того же вида. Например, G. esculenta, собранный в Европе, «почти одинаково токсичен» по сравнению с более редкими сообщениями о токсичности у образцов, собранных в США к западу от Скалистых гор. В исследовании 1985 года сообщается, что стебли G. esculenta содержат в два раза больше гиромитрина, чем cap, и что грибы, собранные на больших высотах, содержат меньше токсина, чем те, которые собраны на более низких высотах..
Сообщается, что содержание гиромитрина в ложных сморчках находится в диапазоне от 40 до 732 миллиграммов гиромитрина на килограмм грибов (сырой вес). Гиромитрин летуч и растворим в воде, и его можно в основном удалить из грибов, разрезав их на мелкие кусочки и неоднократно кипячя в большом количестве воды при хорошей вентиляции. Продолжительные периоды сушки на воздухе также снижают уровень токсина. В США обычно регистрируется от 30 до 100 случаев отравления гиромитрином, требующих медицинской помощи. уровень смертности для случаев во всем мире составляет около 10%.
Ранние методы, разработанные для определения концентрации гиромитрина в тканях грибов, основывались на тонком -слойная хроматография и спектрофлуориметрия, или электрохимическое окисление гидразина. Эти методы требуют большого количества образцов, трудоемки и неспецифичны. В исследовании 2006 года сообщалось о аналитическом методе, основанном на газовой хроматографии-масс-спектрометрии с уровнями обнаружения на уровне частей на миллиард. Метод, который включает кислотный гидролиз гиромитрина с последующей дериватизацией пентафторбензоилхлоридом, имеет минимально определяемую концентрацию, эквивалентную 0,3 микрограмму гиромитрина на грамм сухого вещества..
Сравнение gyromitra esculenta и гриба сморчка При поиске грибов в дикой природе важно быть осторожными с грибами, употребление которых может быть небезопасным. Грибы сморчка пользуются большим спросом; однако их можно легко спутать с Gyromitra esculenta, также известным как «ложные сморчки». У этих двух видов есть несколько различных характеристик, которые можно использовать, чтобы избежать случайного отравления. Шляпка настоящего гриба сморчка прикрепляется непосредственно к стеблю, а шляпка ложного сморчка растет вокруг стебля. Настоящие грибы сморчков также полые сверху вниз, если разрезать их пополам, что отличается от наполненности ложных сморчков. Наконец, судя по внешнему виду, настоящие сморчки имеют довольно однородную форму и покрыты ямками, которые, кажется, падают внутрь, тогда как ложные сморчки часто считаются более неправильной формы с волнистыми выступами, которые, кажется, образуются наружу.
Симптомы отравления обычно желудочно-кишечные и неврологические. Симптомы проявляются в течение 6–12 часов после употребления, хотя случаи более тяжелого отравления могут проявиться раньше - всего через 2 часа после приема внутрь. Первоначальные симптомы заболевания желудочно-кишечного тракта с внезапным появлением тошноты, рвоты и водянистой диареи, которая может быть с пятнами крови. Обезвоживание может развиться при сильной рвоте или диарее. Вскоре после этого появляются головокружение, вялость, головокружение, тремор, атаксия, нистагм и головные боли; часто возникает лихорадка, отличительная особенность которой не развивается после отравления другими видами грибов. В большинстве случаев отравления симптомы не прогрессируют от этих начальных симптомов, и пациенты выздоравливают через 2–6 дней болезни.
В некоторых случаях может быть бессимптомная фаза после первоначальной симптомы, за которыми затем следует более значительная токсичность, включая повреждение почек, повреждение печени и неврологическую дисфункцию, включая судороги и кому. В серьезных случаях эти признаки обычно развиваются в течение 1–3 дней. У пациента развивается желтуха, печень и селезенка увеличиваются, в некоторых случаях уровень сахара в крови повышается (гипергликемия ), а затем падает. (гипогликемия ) и печеночная токсичность. Кроме того, внутрисосудистый гемолиз вызывает разрушение красных кровяных телец, что приводит к увеличению свободного гемоглобина и гемоглобинурии, что может привести к токсичности для почек или почечной недостаточности. Метгемоглобинемия также может возникать в некоторых случаях. Здесь в крови обнаруживаются более высокие, чем нормальные уровни метгемоглобина - формы гемоглобина, не переносящей кислород. Это вызывает у пациента одышку и синюшность. Случаи тяжелого отравления могут прогрессировать до терминальной неврологической фазы с делирием, мышечными фасцикуляциями и судорогами и мидриазом, прогрессирующим до комы, нарушение кровообращения и остановка дыхания. Смерть может наступить через пять-семь дней после употребления.
Токсические эффекты гиромитрина также могут накапливаться в результате подострого и хронического воздействия из-за «профессионального обращения»; симптомы включают фарингит, бронхит и кератит.
Лечение в основном поддерживающее ; Обеззараживание желудка активированным углем может быть полезным, если обратиться за медицинской помощью в течение нескольких часов после употребления. Однако симптомы часто развиваются дольше, и пациенты обычно не обращаются за лечением в течение многих часов после приема внутрь, что ограничивает его эффективность. Пациентов с сильной рвотой или диареей можно восстановить с помощью внутривенных жидкостей. Проводится мониторинг биохимических параметров, таких как уровень метгемоглобина, электролиты, функция печени и почек, анализ мочи и общий анализ крови, и любые отклонения корректируются. Диализ может быть использован при нарушении функции почек или при отказе почек. Гемолиз может потребовать переливания крови для замещения утраченных красных кровяных телец, тогда как метгемоглобинемия лечится внутривенным метиленовым синим.
пиридоксином, также известным как витамин B 6, может использоваться для противодействия ингибированию MMH на пиридоксин-зависимой стадии синтеза нейротрансмиттера ГАМК. Таким образом, синтез ГАМК может продолжаться, и симптомы уменьшаются. Пиридоксин, который полезен только при неврологических симптомах и не снижает токсичность для печени, назначается в дозе 25 мг / кг; это можно повторять до максимального количества от 15 до 30 г в день, если симптомы не улучшаются. Бензодиазепины назначаются для контроля приступов; поскольку они также модулируют рецепторы ГАМК, они могут потенциально усиливать действие пиридоксина. Кроме того, MMH ингибирует химическое превращение фолиевой кислоты в ее активную форму, фолиновую кислоту, это можно лечить фолиевой кислотой, вводимой в дозе 20–200 мг в день.
Из-за различий, наблюдаемых в эффектах употребления Gyromitra esculenta, существуют некоторые разногласия по поводу его токсичности. Исторически сложилось так, что возникла некоторая путаница в отношении того, что вызывает появление симптомов после употребления грибов. Со временем в Европе произошли отравления из-за употребления грибов Gyromitra ; однако токсин, вызвавший отравление, в то время был неизвестен. В 1793 году отравления грибами, произошедшие во Франции, были приписаны Morchella pleopus, а в 1885 году отравления были вызваны «гельвеллиновой кислотой». Подлинность токсина, обнаруженного в Gyromitra, не была известна до тех пор, пока Лист и Luft из Германии не смогли выделить и идентифицировать структуру гиромитрина из этих грибов в 1968 году.
Гиромитрин нельзя считать особенно токсичным, что может привести к люди недооценивают его ядовитые качества. В Польше с 1953 по 1962 год было зарегистрировано 138 отравлений, только два из которых закончились смертельным исходом. Из 706 обращений в Шведский токсикологический центр по поводу грибов Gyromitra в период с 1994 по 2002 гг. Погибших не было. В США с 2001 по 2011 год 448 обращений в токсикологические центры были связаны с гиромитрином. Североамериканская микологическая ассоциация (NAMA) сообщила о 27 случаях заболевания за 30 лет, ни один из которых не закончился смертельным исходом. Хотя отравления гиромитрином не часто приводят к летальному исходу, он все же очень токсичен для печени. Из этих 27 проанализированных случаев у девяти развилось повреждение печени ; также было три случая острого повреждения почек. Поскольку гиромитрин не особенно стабилен, большинство отравлений, по-видимому, происходит в результате употребления сырых или недостаточно приготовленных грибов «ложный сморчок».
Также возможно несколько штаммов Gyromitra esculenta, которые варьируются от региона к региону и имеют разные уровни токсина. Например, существует менее токсичный сорт, который растет к западу от Скалистых гор в Северной Америке. Токсин также может уменьшаться в зависимости от сезона, поскольку большинство воздействий происходит весной. Это может помочь объяснить некоторые противоречивые сообщения о том, является гриб съедобным или нет.
Монометилгидразин, а также его предшественники метилформилгидразин и гиромитрин и сырой Gyromitra esculenta оказались канцерогенный для экспериментальных животных. Хотя не наблюдалось, что Gyromitra esculenta вызывает рак у людей, существует вероятность канцерогенного риска для людей, употребляющих эти виды грибов. Даже небольшие количества могут иметь канцерогенный эффект. Из Gyromitra esculenta было выделено не менее 11 различных гидразинов, и неизвестно, можно ли полностью удалить потенциальные канцерогены путем пропарки.
