아트랙틸로시드

Atractyloside
아트랙틸로시드
Atractyloside skeletal.svg
아트랙틸로시드의 구조식
이름
기타 이름
  • ATR
  • 아트랙틸산염
  • 아트랙틸산
식별자
ECHA 정보 카드 100.162.426 Edit this at Wikidata
유니
특성.
쵸스3046162
몰 질량 726,81 g/120−1
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

아트랙틸로사이드(ATR)는 아트랙틸리스 검미페라, 칼릴레피스 로렐라를 [1]포함한 데이지과 전 세계 수많은 식물 종에 존재하는 천연 독성 글리코사이드로 치료,[2] 종교 및 독성의 다양한 목적으로 사용됩니다.섭취나 신체 접촉을 통한 ATR에 대한 노출은 독성이 있으며 인간과 동물 모두에게 치명적일 수 있으며, 특히 신장 및 간 기능 [3]부전에 의해 더욱 치명적일 수 있다.ATR은 효과적인 ADP/ATP 전이효소 억제제로서 작용하여 최종적으로 ADP와 ATP의 교환을 중지시키고 에너지 부족으로 인해 세포가 죽는다.역사적으로 아트랙틸로시드 중독은 최근 문헌에서 허용 가능한 법의학 [4]표준 내에서 그러한 방법을 기술했지만 독성학적으로 검증하고 정량화하는 것이 어려웠다.

원천

디스타프 엉겅퀴(Atractylis gummifera)는 아트랙틸로시드를 함유함

아트랙틸로시드는 데이지과에 속하는 수많은 식물 종에서 발견된다.아트랙틸리스 검미페라, 칼릴레피스 로렐라, 크산튬 스트루마리움, 이피오나 알세리, 파스칼리아 글라우카, 웨델리아 글라우카, 이피오나 아우체리 등.그것은 또한 코페아 아라비카에서 [1]매우 낮은 농도로 발견됩니다.

이러한 모든 발전소의 원어민 성장 영역에 걸쳐 광범위한 지역이 존재하기 때문에 ATR은 전 세계적으로 쉽게 이용할 수 있습니다.

그러나 식물에서 발견되는 ATR 농도는 종, 계절 및 기원에 따라 달라진다.예를 들어 이탈리아 사르디니아와 이탈리아 시칠리아 사이의 건조된 Atractlyis gummifera에서 측정된 ATR 함량은 시칠리아 지역에서 거의 5배, 두 [3]지역에서 더 추운 달에 더 높은 함량을 보였다.

또한 일부 전통 의약품에서 아트랙틸로시드를 함유한 식물의 조제는 아트랙틸로시드 함량에 영향을 미친다.데코션 또는 주입과 같은 조제 기술은 원하는 화합물을 추출한 후 내용물을 희석하거나 [5]농축할 수 있습니다.

역사

Atractyloside는 Atractylis gummifera에서 [6][2]추출한 후 LeFranc에 의해 1868년까지 분리되지 않고 특성화되었지만 적어도 서기 100년부터 독으로 사용되어 왔다.이탈리아와 알제리의 어린이들이 각각 1955년과 1975년에 식물의 일부를 먹은 후, 아트랙틸로시드에 대한 새로운 관심이 향후 [7]연구를 이끌었다.

역사적으로 ATR 식물원은 치료적 특성, 마법-종교적 목적, 독성 등 다양한 이유로 사용되어 왔다.다른 화합물의 우연한 존재에 의한 치료일 수도 있지만 ATR 함유 식물의 일부 사용에는 축농증, 두통, 매독성 궤양, 치아 미백 등이 포함된다.이와는 별도로, Atractylis gummifera는 북아프리카에서 사용되는 전통적인 허브인 반면, Calilepis laureola는 남아프리카의 Zulu 사람들에게 치료적인 응용과 [8]악령을 쫓는 정신적인 맥락으로 잘 알려져 있습니다.

ATR의 독성은 높은 용량에 있을 때 자살과 살인에 사용되었지만, 적어도 ATR 중독을 식별하는 데 다소 어려움이 있기 때문에 특별히 주목을 받는 사건은 보고되지 않았다.자살이나 살인보다 더 흔하게, ATR은 우발적인 중독의 결과이다: 가축 방목은 동물을 [2]독살할 수 있는 반면, 의도하지 않은 과다 복용이나 ATR이 포함된 식물의 노출은 사람을 독살할 수 있다.특히 아트랙틸리스검미페라는 야생 아티초크 등의 야채와 혼동되기 쉽고, 단맛이 나는 뿌리가 소비를 [3]촉진한다.

구조와 반응성

아트랙틸로시드는 친수성 배당체이다.β1-글리코시드 결합에 의해 소수성 디테르펜 아트랙틸게닌에 변성 포도당이 결합된다.카르복실기는 축방향 위치에서 C4 위치에 위치한다.포도당 부분은 C2' 원자의 이소발레르산과 C3' 및 C4' 원자의 황산으로 에스테르화된다.가수분해로 D-(+)-글루코스, 이소발레르산, 아트랙틸게닌 및 황산 2분자를 얻을 수 있다.ATR의 두 황산기와 카르복실기는 생리학적 조건 하에서 탈양성자 형태이다.따라서 ATR은 3배의 음전하를 띠고 있습니다.

양성자화된 ATR/CATR의 번호부 화학 구조.ATR과 CATR의 R 그룹 차이는 다음과 같습니다.
번호가 매겨진 아트랙틸게닌 화학 구조.

아트랙틸레놀라이드의 변형 변종은 아트랙틸게닌의 C4 원자에서 추가 카르복실기를 운반하며, 그 후 카르복시 아트랙틸로시드(CATR), 때로는 '검미페린'[9][10]이라고도 한다.오른쪽의 ATR/CATR 화학 구조는 화합물 [11]간의 차이를 나타냅니다.

작용 메커니즘

미토콘드리아 생화학적 연구에서는 실제 전달체가 확인되기도 전에 ADP/ATP 전달체에 대한 아트랙틸로시드의 영향이 확인되었다.ATR 또는 CATR은 미토콘드리아 내막에 위치한 ADP/ATP 트랜스로카아제에 결합한다.ATR은 최대 5mmol 농도까지 경쟁적으로 트랜스로카아제에 결합하는 반면, CATR은 비경쟁적으로 결합한다.그 결과, ADP와 ATP의 교환은 더 이상 이루어지지 않고, 에너지 부족으로 세포는 죽는다.

아트랙틸로시드의 화학적 구조와 전하 분포는 ADP와 유사하다. 황산기는 인산기에, 포도당 부분은 리보오스 부분에, 소수성 아트랙틸리제닌 잔기는 ADP의 소수성 푸린 잔기에 해당한다.

아트랙틸게닌의 C4 원자에 있는 카르복실기는 독성에 중요하다.이를 수산기(아크락틸리트리올)로 환원하면 무독성이 된다.황산염기 중 하나를 수정하면 화합물이 [12]무독성이 됩니다.한편, 포도당 부분 C6 원자상의 유리 히드록시기는 복합 효력을 잃지 않고 수식할 수 있다.

중독

증상

식물에서의 아트랙틸로시드(ATR)의 소비는 종종 매우 독성이 강한 배당체인 카르복시아트랙틸로시드([3]CATR)를 포함할 것이다.

A. 검미페라, C. laureola, 크산튬 또는 이들의 추출물을 섭취하면 위장통증, 메스꺼움, 설사, 구토 등의 증상이 나타날 수 있습니다.또한 저산소혈증을 유발하여 조직 저산소증, 경련, 경직,[4] 경련을 일으킬 수 있는 호흡저하도 가능하다.몇몇 경우에, 이러한 증상들은 혼수상태에 따른다.사후에 분석한 결과 간세포 손상과 [3]신부전이 나타날 수 있습니다.

보다 최근의 문헌에서는 [13]간장 손상을 포함하여 위에서 설명한 증상을 일으키는 피부에 ATR을 지속적으로 적용한다고 기술하고 있습니다.

식별/정량화

허브 독소의 검출은 다양한 식물과 제한적인 표준 [14][15]검사로 인해 일반적으로 진단 문제를 야기해왔다.오랫동안 ATR 중독의 확인은 사람의 신장이나 간의 사후 분석으로 제한되었다.체액(혈액 또는 소변)에서 ATR의 존재를 확인하기 위한 후속 개발은 고농도의 ATR에서만 작동했다.현재, 보다 최근의 연구는 법의학 [4]독물학에 적용되기 위해 필요한 민감성과 특이성을 확립했다.

아래 절차의 개발은 실패한 식별 방법의 발견에 의존했으며, 주로 시간이 지남에 따라 특수성과 민감도가 개선된 다음 문헌으로 추적되었다.ATR 식별 주제에 대한 제한된 연구로 인해, 이 문헌은 검토해야 할 주요 출처를 나타낸다.

  • 1999년: 고성능 액체 크로마토그래피-탄뎀 질량 분석법(HPLC-MS-MS)[16]을 사용하여 전혈 중 아트랙틸로시드의 정량 가능한 측정을 최초로 확립했다.
  • 2001년: GC-MS 방법은 아트랙틸로시드 단편 [17]검출을 위해 유도체를 필요로 했다.
  • 2004년: Waters Thermabeam 검출기를 사용한 LC-MS(EI)는 분자의 완전한 분해를 초래했다. 크로마토그래피 [18]분리 후 ATR 검출에 ESI(온화 이온화 기법)를 성공적으로 사용했다.
  • 2006년 : ESI, 용리제 조성 및 기타 실험 조건에서의 추가 절차 개발, 법의학 [15]특수성 결여.

Carlier 등에 의한 절차.에서는 고해상도 탠덤 질량 분석(HPLC-HRMS/MS)과 결합된 고성능 액체 크로마토그래피를 사용합니다. 혈액 또는 소변 샘플에서 ATR 및 CATR을 추출한 후 역상 HPLC에 의해 분리가 수행되었습니다.MS 검출은 음이온화 모드에서 가열된 일렉트로스프레이 후 4극-오빗랩 고해상도 검출기를 사용했다.이러한 추출 기법은 ATR과 CATR의 71.1%, 48.3%를 각각 산출했으며, 이러한 결과는 법의학에서 허용되는 국제 기준인 정밀도(LLOQ에서 15% 또는 20%)와 정확도(LLOQ에서 80~[4]115% 또는 80~120%)를 충족시켰다.

참고로 추가 선원은 NMR, MS, IR [19]등에서 아트랙틸로시드를 완전히 특성화하였다.

치사성

ATR의 경우 랫드(i.p.)의 평균 치사량은 143mg/kg이고 CATR의 경우 2.9mg/kg이다.이 치사량의 ATR은 주입 후 급성 관상 괴사가 발생할 [20]때까지 약 150-180분이 소요된다.이 치사량은 노출의 종과 방법에 따라 다르다.예를 들어, 랫드에서 ATR의 평균 치사량은 155mg/kg이다.다른 종에서 ATR의 평균 치사량은 토끼의 경우 250mg/kg(s.c.), 기니피그의 경우 200mg/[1]kg(i.p.), 개의 경우 15mg/kg(i.v.)이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Obatomi, D.K; Bach, P.H (April 1998). "Biochemistry and Toxicology of the Diterpenoid Glycoside Atractyloside". Food and Chemical Toxicology. 36 (4): 335–346. doi:10.1016/S0278-6915(98)00002-7. PMID 9651051.
  2. ^ a b c Stewart, Michael J.; Steenkamp, Vanessa (December 2000). "The Biochemistry and Toxicity of Atractyloside: A Review". Therapeutic Drug Monitoring. 22 (6): 641–649. doi:10.1097/00007691-200012000-00001. PMID 11128230. S2CID 5905401.
  3. ^ a b c d e Daniele, C.; Dahamna, S.; Firuzi, O.; Sekfali, N.; Saso, L.; Mazzanti, G. (February 2005). "Atractylis gummifera L. poisoning: an ethnopharmacological review". Journal of Ethnopharmacology. 97 (2): 175–181. doi:10.1016/j.jep.2004.11.025. PMID 15707749.
  4. ^ a b c d Carlier, Jérémy; Romeuf, Ludovic; Guitton, Jérôme; Priez-Barallon, Cédric; Bévalot, Fabien; Fanton, Laurent; Gaillard, Yvan (December 2014). "A Validated Method for Quantifying Atractyloside and Carboxyatractyloside in Blood by HPLC-HRMS/MS, a Non-Fatal Case of Intoxication with Atractylis gummifera L." Journal of Analytical Toxicology. 38 (9): 619–627. doi:10.1093/jat/bku078. PMID 24990875.
  5. ^ Chen, Liang-Yu; Hu, Anren; Chang, Chih-Jui (5 February 2013). "The Degradation Mechanism of Toxic Atractyloside in Herbal Medicines by Decoction". Molecules. 18 (2): 2018–2028. doi:10.3390/molecules18022018. PMC 6270218. PMID 23385339.
  6. ^ Lefranc, E. (1868). "Sur l'acide atractylique et les atractylates, produits immédiats de la racine de l'Atractylis gummifera". Compt. Rend. 67: 954–961.
  7. ^ Lemaigre, G.; Tebbi, Z.; Galinsky, R.; Michowitcz, S.; Abelanet, R. (1975). "Fulminating hepatitis caused by glue thistle (Atractylis glummifera-L.), poisoning. Anatomo-pathological study of 4 cases". La Nouvelle Presse Médicale. 4 (40): 2565–8. PMID 1215192.
  8. ^ Nqwenya, M.A.; Koopman, A.; Williams, R. (2003). Zulu Botanical Knowledge: An Introduction. National Botanical Institute.
  9. ^ Danieli, B.; Bombardelli, E.; Bonati, A.; Gabetta, B. (1972). "Structure of the diterpenoid car☐yatractyloside". Phytochemistry. 11 (12): 3501–3504. doi:10.1016/S0031-9422(00)89846-5.
  10. ^ Vignais, Pierre V.; Vignais, Paulette M.; Defaye, Genevieve (2002). "Adenosine diphosphate translocation in mitochondria. Nature of the receptor site for carboxyatractyloside (gummiferin)". Biochemistry. 12 (8): 1508–1519. doi:10.1021/bi00732a007. PMID 4699983.
  11. ^ Sanchez, Jean-Frédéric; Kauffmann, Brice; Grélard, Axelle; Sanchez, Corinne; Trézéguet, Véronique; Huc, Ivan; Lauquin, Guy J.-M. (April 2012). "Unambiguous structure of atractyloside and carboxyatractyloside". Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 22 (8): 2973–2975. doi:10.1016/j.bmcl.2012.02.040. PMID 22425567.
  12. ^ Vignais, P. V.; Duee, E. D.; Vignais, P. M.; Huet, J. (1966). "Effects of atractyligenin and its structural analogues on oxidative phosphorylation and on the translocation of adenine nucleotides in mitochondria". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Enzymology and Biological Oxidation. 118 (3): 465–83. doi:10.1016/s0926-6593(66)80090-5. PMID 4226320.
  13. ^ Bouziri, Asma; Hamdi, Asma; Menif, Khaled; Ben Jaballah, Nejla (8 July 2010). "Hepatorenal injury induced by cutaneous application of Atractylis gummifera L". Clinical Toxicology. 48 (7): 752–754. doi:10.3109/15563650.2010.498379. PMID 20615152. S2CID 22909576.
  14. ^ Byard, R.W.; James, R.A.; Felgate, P. (June 2002). "Detecting organic toxins in possible fatal poisonings – a diagnostic problem". Journal of Clinical Forensic Medicine. 9 (2): 85–88. doi:10.1054/jcfm.2002.0559. PMID 15274954.
  15. ^ a b Steenkamp, P.A.; Harding, N.M.; van Heerden, F.R.; van Wyk, B.-E. (November 2006). "Identification of atractyloside by LC–ESI–MS in alleged herbal poisonings". Forensic Science International. 163 (1–2): 81–92. doi:10.1016/j.forsciint.2005.11.010. PMID 16376039.
  16. ^ Gaillard, Yvan; Pepin, Gilbert (October 1999). "Poisoning by plant material: review of human cases and analytical determination of main toxins by high-performance liquid chromatography–(tandem) mass spectrometry". Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 733 (1–2): 181–229. doi:10.1016/S0378-4347(99)00181-4. PMID 10572982.
  17. ^ Laurens, J.B; Bekker, L.C; Steenkamp, V; Stewart, M.J (December 2001). "Gas chromatographic–mass spectrometric confirmation of atractyloside in a patient poisoned with Callilepis laureola". Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. 765 (2): 127–133. doi:10.1016/S0378-4347(01)00410-8. PMID 11767305.
  18. ^ Steenkamp, Paul A.; Harding, Nial M.; Heerden, Fanie R. van; Wyk, Ben-Erik van (November 2004). "Determination of atractyloside in Callilepis laureola using solid-phase extraction and liquid chromatography–atmospheric pressure ionisation mass spectrometry". Journal of Chromatography A. 1058 (1–2): 153–162. doi:10.1016/j.chroma.2004.07.099.
  19. ^ Brucoli, Federico; Borrello, Maria T.; Stapleton, Paul; Parkinson, Gary N.; Gibbons, Simon (17 May 2012). "Structural Characterization and Antimicrobial Evaluation of Atractyloside, Atractyligenin, and 15-Didehydroatractyligenin Methyl Ester". Journal of Natural Products. 75 (6): 1070–1075. doi:10.1021/np300080w. PMID 22594797.
  20. ^ Bhoola, K.D.N. (1983). A clino-pathological and biochemical study of the toxicity of Callilepis laureola (impila). Durban. pp. 128–131.