| Maitotoksiini | |
|---|---|
| Kenraali | |
| Perinteiset nimet | mitotoksiini |
| Chem. kaava | C164H256Na2O68S2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ |
| Fyysiset ominaisuudet | |
| Moolimassa | 3423,88336 g/mol g/ mol |
| Lämpöominaisuudet | |
| Lämpötila | |
| • kiehuva | joulukuu °C |
| Luokitus | |
| Reg. CAS-numero | 59392-53-9 |
| PubChem | 71460273 |
| Reg. EINECS-numero | 800-521-0 |
| InChI | NWQUHAJRFNRIIU-DVGFTKJRSA-L |
| ChemSpider | 25991548 |
| Turvallisuus | |
| Myrkyllisyys | erittäin myrkyllinen, vahvin orgaaninen myrkky |
| Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Maitotoksiini on ei-proteiinitoksiini , jota tuottavat Gambierdiscus toxicus -lajin dinoflagellaatit . Se on yksi myrkyllisimmistä luonnonvaraisista aineista, ja samalla yksi monimutkaisimmista luonnollista alkuperää olevista aineista.
Maitotoksiini on erittäin myrkyllinen (130 ng/kg:n annos vatsaontelonsisäisesti annettuna on tappava hiirille ) [1] ja sillä on luultavasti monimutkaisin rakenne kaikista tunnetuista luonnollista alkuperää olevista ei-proteiiniaineista (oikea määritys Maitotoksiinimolekyylin rakenne ja spatiaalinen rakenne ja herättää tällä hetkellä epäilyksiä, ja yritykset toteuttaa sen täydellinen synteesi, jotka alkoivat 1900-luvun 90-luvun puolivälissä, eivät ole vielä onnistuneet).
Mitotoksiini eristettiin alun perin Ctenochaetus striatus ( raitakirurgi ) -lajin kaloista, jotka elävät koralliriuttojen ekosysteemeissä ja ruokkivat planktonia ( toksiinin biokertyvyys joidenkin petokalalajien ( barracuda , meribassi , mureeni , meribassi jne.), raidallisen kirurgin ruokkiminen johtaa näiden lajien kaloja ruoaksi syövien ihmisten myrkytykseen). Tahitilla tämäntyyppinen kala tunnetaan nimellä "maito", joka antaa myrkkylle nimensä [ 2] [3] .
Mitotoksiinimolekyylin rakenne ja avaruudellinen rakenne selvitettiin 1990-luvun puoliväliin mennessä käyttämällä uusimpia analyyttisen kemian menetelmiä ( massaspektrometria ja kaksiulotteinen NMR-spektroskopia , jossa toksiinimolekyylin alustava osittainen oksidatiivinen hajottaminen). Mutta epäilyksiä maitotoksiinin tilarakenteen määrittämisen oikeellisuudesta on edelleen olemassa [4] .
Yhdisteiden, kuten maitotoksiinin, palytoksiinin jne. epätavallinen ja monimutkainen rakenne (mukaan lukien monien kiraalisten keskusten läsnäolo molekyyleissä) tekee niiden rakenteen määrittämisestä sinänsä erittäin vaikean tehtävän ja vaatii sekä pätevimpien tutkijoiden että tutkijoiden ponnisteluja. Kehittyneimpien kemiallisten ja fysikaalis-kemiallisten analyysimenetelmien käyttö (mukaan lukien sellaiset, joita ei yksinkertaisesti ollut aiemmin) [4] . Erityisen vaikeaa on tällaisten yhdisteiden stereokemian (tilarakenteen) määrittäminen. Edes tällaisten aineiden riittävien määrien saaminen sinänsä ei ole helppo tehtävä. Ainoa käytettävissä oleva tuotantolähde on eristäminen elävistä organismeista, jotka biosyntetisoivat tai bioakkumuloivat niitä itsessään (ja niiden pitoisuus on yleensä hyvin pieni). Esimerkiksi puhtaan mitotoksiinin saamiseksi oli tarpeen viljellä Gambierdiscus toxicus -lajin dinoflagellaatteja vuoden ajan, jotta saatiin noin 4000 litraa viljelmää (solukonsentraatiolla 2 * 10 6 /l), ja sitten sovellettiin monivaiheista. menetelmä tämän yhdisteen eristämiseksi, konsentroimiseksi ja puhdistamiseksi. Tuloksena oli mahdollista saada noin 5 mg (!) kemiallisesti puhdasta mitotoksiinia [4] .
Työ maitotoksiinin täydellisen synteesin toteuttamiseksi aloitettiin jo vuonna 1996 ja jatkuu (katkouksin) tähän päivään Kiryakos Nikolaoun johdolla . Hänen johtamansa tutkijaryhmät ovat tähän mennessä kyenneet syntetisoimaan osan mitotoksiinimolekyylin muodostavista yksittäisistä osista [5] [6] [7] [8] [2] .
Mitotoksiinimolekyyli koostuu 32 fuusioituneesta renkaasta, sisältää 28 hydroksyyli- ja 22 metyyliryhmää sekä 2 rikkihappoesteriä . Lisäksi siinä on 98 kiraalikeskusta. Kaikki tämä tekee maitotoksiinin täydellisen kemiallisen synteesin suorittamisesta erittäin vaikeaa.
LD 50 - 50 ng/kg ruumiinpainoa (hiirille), mikä tekee mitotoksiinista myrkyllisimmän tunnetuista ei-proteiiniaineista.
Mitotoksiinin fysiologinen vaikutus on häiritä solunsisäisen Ca 2+ -pitoisuuden homeostaasia . Ca 2+ -ionipitoisuuden jyrkkä nousu solujen sisällä johtaa lopulta niiden kuolemaan. Mitotoksiinin tarkkaa molekulaarista vaikutusmekanismia ei tunneta, mutta sen oletetaan sitoutuvan Ca-ATPaasiin muuttaen sen ionikanavaksi, jonka kautta Ca 2+ -ionit alkavat päästä solunsisäiseen tilaan hallitsemattomasti [9] [10] [11 ] [12]