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 |
IUPHAR / BPS | |
PubChem CID | |
UNII | |
Панель управления CompTox ( EPA) | |
ИнЧИ
| |
Улыбки
| |
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). | |
Y проверить ( что есть ?) YN | |
Ссылки на инфобоксы | |
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.
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.
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.
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.Его можно синтезировать различными способами из совершенно разных веществ, в частности из 2,5-диметил-3-карбоксиметилфлюрана.
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.
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.
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.
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.
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.
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.