Мускарин

редактировать
Мускарин
Химическая структура мускарина
Muscarine-3D-balls.png
Имена
Название ИЮПАК 2,5-Ангидро-1,4,6-тридезокси-6- (триметиламмонии) - D - рибо -hexitol
Предпочтительное название IUPAC 1 - [(2 S, 4 R, 5 S) -4-гидрокси-5-метилоксолан-2-ил] - N, N, N- триметилметанаминий
Другие имена L - (+) - мускарин, мускарин, (2 S, 4 R, 5 S) - (4-гидрокси-5-метилтетрагидрофуран-2-илметил) триметиламмоний
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.005.541 Отредактируйте это в Викиданных
IUPHAR / BPS
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox ( EPA)
ИнЧИ
  • InChI = 1S / C9H20NO2 / c1-7-9 (11) 5-8 (12-7) 6-10 (2,3) 4 / h7-9,11H, 5-6H2,1-4H3 / q + 1 / t7-, 8-, 9 + / m0 / s1 чек об оплатеY Ключ: UQOFGTXDASPNLL-XHNCKOQMSA-N чек об оплатеY
  • InChI = 1 / C9H20NO2 / c1-7-9 (11) 5-8 (12-7) 6-10 (2,3) 4 / h7-9,11H, 5-6H2,1-4H3 / q + 1 / t7-, 8-, 9 + / m0 / s1 Ключ: UQOFGTXDASPNLL-XHNCKOQMBJ
Улыбки
  • O [C @@ H] 1C [C @ H] (O [C @ H] 1C) C [N +] (C) (C) C
Характеристики
Химическая формула C 9 H 20 NO 2 +
Молярная масса 174,26 г / моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
чек об оплатеY  проверить  ( что есть    ?) чек об оплатеY☒N
Ссылки на инфобоксы
Мухомор мухомор

Мускарин, L - (+) - мускарин или мускарин - это натуральный продукт, содержащийся в некоторых грибах, особенно у видов Inocybe и Clitocybe, таких как смертоносный C. dealbata. Было обнаружено, что грибы родов Entoloma и Mycena содержат уровни мускарина, который может быть опасен при проглатывании. Мускарин был обнаружен в безвредных следовых количествах у подберезовиков, гигроцибов, молочнокислых и русушек. Незначительные концентрации мускарина также обнаружены в Amanita muscaria, хотя фармакологически более важным соединением из этого гриба является Z-лекарственный алкалоид мусцимол. Плодовые тела A. muscaria содержат различную дозу мускарина, обычно около 0,0003% от сырого веса. Это очень мало, и симптомы токсичности возникают очень редко. Inocybe и Clitocybe содержат мускарин в концентрации до 1,6%.

Мускарин является неселективным агонистом из мускариновых рецепторов ацетилхолина.

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 История
  • 2 Структура и реакционная способность
    • 2.1 Эффективный синтез (+) - мускарина
    • 2.2 Другие синтезы
  • 3 Фармакология
    • 3.1 Фармакодинамика
  • 4 Метаболизм
  • 5 Применение в медицине
  • 6 Эффективность
  • 7 Токсикология
  • 8 Противоядие
  • 9 ссылки
  • 10 Внешние ссылки
История

Название мускарин происходит от названия Amanita muscaria, от которого он был впервые выделен немецкими химиками Освальдом Шмидебергом и Ричардом Коппе из Дерптского университета, которые сообщили о своих открытиях в 1869 году. Видовое название гриба, в свою очередь, происходит от латинского musca для мухи, потому что гриб часто использовался для привлечения и ловли мух, отсюда и его общее название «мухомор».

Мускарин был первым когда-либо изученным парасимпатомиметическим веществом, которое вызывает глубокую активацию периферической парасимпатической нервной системы, которая может закончиться кровообращением и смертью. Будучи солью четвертичного аммония, мускарин менее полно всасывается из желудочно-кишечного тракта, чем третичные амины, и не проникает через гематоэнцефалический барьер. Мускариновые агонисты активируют мускариновые рецепторы, а никотиновые агонисты активируют никотиновые рецепторы. Оба являются холиномиметиками прямого действия; они производят свои эффекты, связываясь с холинергическими рецепторами и активируя их. Окончательное доказательство структуры было дано Францем Еллинеком и его коллегами в 1957 году с помощью рентгеноструктурного анализа; Еллинек далее описал трехмерную структуру молекулы, используя хлорид мускарина. Эти новые открытия положили начало исследованиям фармакологии мускарина и мускариноподобных веществ, структурно связанных с ацетилхолином.

Структура и реакционная способность

Мускарин имитирует функцию природного нейромедиатора ацетилхолина в мускариновой части холинергической нервной системы, несмотря на менее гибкую структуру из-за пятичленного кольца в молекулярном скелете. За исключением кислорода с двойной связью, вся структура ацетилхолина присутствует в правой нижней части мускарина (см. Рисунок 3 ниже для сравнения обеих структур).

Есть две зеркальные формы мускарина, названные: 2S-мускарин и 2R-мускарин.

  • Рисунок 1. Структурная формула 2S-мускарина.

  • Рисунок 2. Структурная формула 2R-мускарина.

  • Рисунок 3. Ацетилхолин для сравнения.

Эффективный синтез (+) - мускарина

На приведенной ниже схеме представлен очень эффективный способ синтеза (+) - мускарина по мнению ученых Чана и Ли в Канадском химическом журнале в 1992 году. Преобразование S - (-) - этилактата (2) (рис. 4) в 2,6-дихлорбензиловый эфир (3). Восстановление 2,6-дихлорбензилового эфира диизобутилалюминийгидридом (DIBAL) дает альдегид (4). Обработка неочищенного альдегида аллилбромидом и порошком цинка в воде с NH 4 Cl в качестве катализатора привела к анти: синтетической смеси 5a и 5b. Обработка 5a йодом в CH 3 CN при 0 ° C дает циклизованный продукт 6a. Наконец, обработка 6a избытком триметиламина в этаноле дала (+) - мускарин (2S, 4R, 5S). Аналогичная последовательность реакций с 5b дала (+) - эпимускарин (7).

Рисунок 4. Схема синтеза (+) - мускарина.

Другие синтезы

Его можно синтезировать различными способами из совершенно разных веществ, в частности из 2,5-диметил-3-карбоксиметилфлюрана.

Фармакология

Фармакодинамика

Мускарином имитирует действие нейротрансмиттера ацетилхолина на агонистического мускариновые рецепторы ацетилхолина. Эти рецепторы были названы в честь мускарина, чтобы отличить их от других рецепторов ацетилхолина ( никотиновых рецепторов ), которые сравнительно не реагируют на мускарин. Есть 5 различных типов мускариновых рецепторов; М 1, М 2, М 3, М 4 и М 5. Большинство тканей выражают смесь подтипов. Подтипы M 2 и M 3 опосредуют мускариновые ответы в периферических вегетативных тканях. Подтипы M 1 и M 4 более многочисленны в головном мозге и вегетативных ганглиях. Рецепторы с нечетными номерами, M 1, M 3 и M 5, взаимодействуют с белками G q, чтобы стимулировать гидролиз фосфоинозитидов и высвобождение внутриклеточного кальция. И наоборот, рецепторы с четными номерами, M 2 и M 4, взаимодействуют с белками G i, ингибируя аденилатциклазу, что приводит к снижению внутриклеточной концентрации циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Большинство агонистов мускариновых рецепторов не селективны по подтипам.

Мускариновые рецепторы также передают сигнал другими путями, например, посредством модуляции G-бета-гамма-комплекса калиевых каналов. Это позволяет мускарину модулировать клеточную возбудимость через мембранный потенциал.

Метаболизм

Существует мало исследований метаболизма мускарина в организме человека, предполагающих, что это соединение не метаболизируется человеком. Хотя в области метаболизма ацетилхолина под действием ацетилхолинэстеразы проводились обширные исследования, мускарин не метаболизируется этим ферментом, что частично объясняет потенциальную токсичность соединения. Мускарин хорошо растворяется в воде. Наиболее вероятный путь выхода мускарина из крови - это почечный клиренс; в конечном итоге он выйдет из организма с мочой.

Медицинское использование

Мускариновые агонисты используются в качестве лекарств при лечении глаукомы, послеоперационной кишечной непроходимости, врожденного мегаколона, задержки мочи и ксеростомии. Мускарин противопоказан людям с заболеваниями, которые делают их восприимчивыми к парасимпатической стимуляции, людям с астмой или ХОБЛ, а также людям с язвенной болезнью. Также людям с непроходимостью желудочно-кишечного тракта или мочевыводящих путей не назначают мускарин, потому что он усугубит непроходимость, вызывая повышение давления, которое может привести к перфорации.

Эффективность

Поскольку мускарин воздействует на мускариновый рецептор ацетилхолина, лучшее сравнение можно провести с ацетилхолином, который обычно действует на этот рецептор. Чистый мускарин по сравнению с чистым ацетилхолином в большинстве случаев более эффективен, его действие всегда медленнее, но дольше, чем у ацетилхолина. Возможное объяснение такого длительного поведения может заключаться в том, что мускарин не гидролизуется ацетилхолинэстеразой в синаптической щели.

Токсикология

Отравление мускарином характеризуется миозом, нечеткостью зрения, повышенным слюноотделением, повышенным потоотделением, слезотечением, бронхиальным секретом, бронхоспазмом, брадикардией, спазмами в животе, повышенной секрецией желудочной кислоты, диареей и полиурией. Попадание мускарина в мозг может вызвать тремор, судороги и переохлаждение. Сердечные желудочки содержат мускариновые рецепторы, которые опосредуют уменьшение силы сокращений, что приводит к снижению артериального давления. Если мускарин вводится внутривенно, мускарин может вызвать острую недостаточность кровообращения с остановкой сердца. Симптомы отравления грибами, богатыми мускарином, особенно Inocybe, очень типичны: симптомы проявляются рано, через четверть-два часа, с головной болью, тошнотой, рвотой и сужением глотки. Затем начались слюноотделение, слезотечение и диффузное потоотделение в сочетании с миозом, нарушением аккомодации и ухудшением зрения. Желудочная и тонкая кишка колика приводит к диарее, и есть болезненная тяга к мочеиспусканию. Бронхоспазм приводит к приступам астмы и тяжелой одышке, а брадикардия в сочетании с выраженной гипотонией и вазодилатацией приводит к циркуляторному шоку. Смерть через 8–9 часов отмечается примерно в 5% случаев, но ее можно полностью избежать, быстро назначив холинолитики внутривенно или внутримышечно.

Противоядие

Антимускариновые препараты, такие как атропин, можно использовать как противоядие от мускарина. Атропин, как и мускарин, является алкалоидом, но в отличие от мускарина является антагонистом мускариновых рецепторов. Следовательно, он подавляет действие ацетилхолина. Антагонисты мускариновых рецепторов расширяют зрачок и расслабляют цилиарную мышцу, используются при лечении воспалительного увеита и связаны с глаукомой. Они также используются для лечения недержания мочи и заболеваний, характеризующихся повышенной подвижностью кишечника, таких как синдром раздраженного кишечника. Мускариновые антагонисты часто называют парасимпатолитиками, потому что они имеют тот же эффект, что и агенты, блокирующие постганглионарные парасимпатические нервы.

использованная литература
внешние ссылки
Последняя правка сделана 2023-03-27 04:43:29
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте