베라트리딘

Veratridine
베라트리딘
Veratridine structure.png
이름
선호 IUPAC 이름
(3S,4S,4aS,6aS,6bR,8S,8aS,9R,9aS,12S,15aS,15bR,16aR,16bS)-4,6b,8,8a,9,15b-Hexahydroxy-9,12,16b-trimethyldocosahydro-2H-4,16a-epoxybenzo[4,5]indeno[1,2-h]pyrido[1,2-b]isoquinolin-3-yl 3,4-dimethoxybenzoate
기타 이름
(3β,4β,16β)-4,12,14,16,17,20-헥사히드록시-4,9-에폭시번-3yl 3,4-디메트호시벤조이트
3-베라트로일베라스바인
식별자
3D 모델(JSmol)
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.000.690 Edit this at Wikidata
펍켐 CID
유니
  • InChI=1S/C36H51NO11/c1-19-6-11-26-31(3,40)35(43)25(17-37(26)16-19)33(42)18-34-24(32(33,41)15-27(35)38)10-9-23-30(34,2)13-12-28(36(23,44)48-34)47-29(39)20-7-8-21(45-4)22(14-20)46-5/h7-8,14,19,23-28,38,40-44H,6,9-13,15-18H2,1-5H3/t19-,23-,24-,25-,26-,27-,28-,30-,31+,32+,33+,34+,35-,36-/m0/s1 ☒N
    키: FVECELJHCSPHKY-YFUMOZONISA-N ☒N
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    키: FVECELJHCSPHKY-YFUMOZONIBJ
  • O=C(O[C@H]7)CC[C@@]1([C@]65O[C@]7(O)[C@H]1CC[C@H]6[C@@]2(O)[C@]2(O)[C@H]4[C@](O)[C@H](O)C2)[C@@](O)(C)[C@H]3N(C[C@@H](C)CC3(C4)C5)C)c8cc(OC)c8(OC)c8
특성.
C36H51NO11
어금질량 673.800 g·mits−1
녹는점 160~180°C(320~356°F, 433~453K)
위험
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험
 독성의
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
☒ NVERIFI (?란수표Y☒N?
일반적인 6-6-6-5 스테로이드 링 백본(1)과 달리 베라트리딘은 6-6-5-6 배열(2)을 표시한다.[1]

베라트리딘은 백합과의 식물에서 발견되는 스테로이드 알칼로이드로, 특히 베라툼과 쇤오콜론이다.[1]피부나 점막을 통해 흡수되면 심장, 신경, 골격근 세포막에서 전압 게이트 나트륨 이온 채널의 불활성화를 억제하고 결합시켜 신경독신 역할을 한다.[2]베라트리딘은 신경 흥분성과 세포내 Ca2+ 농도를 증가시킨다.

격리

베라트리딘은 슈에노콜론 오피시날레의 씨앗과 베라툼 앨범의 리좀에서 격리되어 왔다.이러한 식물에서 발견되는 다른 스테로이드 알칼로이드와 멜란티아과의 유사 알칼로이드처럼, 그것은 탄수화물 모이에 접합된 글리코시달 결합의 일부로 존재한다.[1]

초기 격리 방법은 질산염의 형성과 그 다음 불용성 황산염 형태의 침수에 의존했다.[3]이러한 노력에 대한 설명은 1878년으로 거슬러 올라가지만, 베라트리딘의 첫 번째 진정한 정화 작업은 1953년 쿱찬 등이 수행한 것이다.이것과 이후의 정화 절차는 주로 세바딘과 베라트리딘을 함유하고 있는 베라툼 식물에 존재하는 알칼로이드의 혼합물인 베라트린으로 시작한다.질산염은 베라트린을 1%의 황산에 얼음에 녹여 질산나트륨을 넣어 침전시켜 만든다.얼음 위에 있는 물에서 다시 멈춘 후에 수용액 NaOH로 pH 8.5로, 수용성 암모니아로 pH 10으로 가져와 에테르와 클로로포름으로 추출되는 또 다른 침전물을 형성한다.에테르와 클로로포름 분수는 결합되어 건조된다.건조된 잔여물은 황산에 용해되고 베라트리딘의 황산염은 황산암모늄 용액을 떨어뜨려 침전된다.마지막으로 수산화 암모늄으로 자유기지를 생성한다.[4]

고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 베라트리딘과의 훨씬 더 나은 격리를 달성할 수 있다. 상업적으로 이용 가능한 베라트리딘의 순도가 다를 수 있기 때문에, 베라트리딘의 HPLC 정화는 생물학적 연구를 위한 베라트리딘의 격리를 위한 선호되는 방법이다.[3]

화학

구조

베라트리딘은 베라스바인의 3-베라트로이트 에스테르로이드로 C-nor-D-호모스테로이드 알칼로이드 종류에 속한다.이것과 관련 알칼로이드의 분자구조와 입체화학은 수십 년의 화학조사 끝에 비로소 성립되었다.[5]베라트리딘의 구조는 NMR 분광법과[6] X선 결정학에 의해 확인되었다.[7]

베라트리딘은 특이한 스테로이드 등뼈를 보여준다.전형적인 4-링 핵에는 6-membring 3개와 5-membring 1개(콜레스테롤에 있는 것과 같은 것)가 있는데, 5-membring은 끝부분에 있다.베라트리딘과 다른 베라트룸 알칼로이드는 두 번째와 세 번째 여섯 번째의 여섯 번째 링 사이에 다섯 개의 embring이 있다.[1]

용해성

베라트리딘의 pKa는 9.54이다.[4]에테르에 약간 용해되고 에탄올과 DMSO에 용해되며 클로로포름에 자유롭게 용해된다.[8]물 속 용해도는 pH에 의존한다. 자유 염기 형태는 약간 용해되지만 1 M HCl에서 용해되기 쉽다.[8]질산염은 물에 약간 녹는다.[9]그것의 황산염은 매우 흡습적이다.[9]

작용 및 응용의 메커니즘

베라트리딘은 전압 게이트 나트륨 이온 채널의 영역 I과 영역 IV의 일부를 모두 포함하는 세포 내 사이트에서 결합한다.[10]

베라트리딘은 신경 흥분성을 높여 신경독을 작용한다.전압 게이트 나트륨 채널의 결합 사이트 2(바트라코톡신, 아코니틴, 그레이아노톡신 등으로 묶인 동일한 부위)에 결합해 지속적인 활성화를 이끈다.[10]베라트리딘은 활성화 임계값을 음전위로 이동시켜 나트륨 채널 불활성화를 억제한다.이에 따라 Na의+ 유입은 세포내 Ca2+ 농도의 증가로 이어져 뉴런 손상을 일으키는 활성산소의 과잉생산을 유발하기도 한다.[11]

베라트리딘은 피부와 점막을 통해 그리고 섭취를 통해 쉽게 흡수된다.가장 영향을 받는 조직은 심장, 신경,[12] 골격근이다:[2] 베라트리딘 독성의 주요 증상은 심한 메스꺼움, 골격근이다.치료에는 활성탄, 아트로핀, 벤조디아제핀(환자가 발작하는 경우)을 투여하는 것이 포함된다.[12]

나트륨 채널에 영향을 주어 세포를 분해하는 베라트리딘의 능력은 신경섬유와 근육섬유의 전기적 특성 연구를 위한 신경세포학 도구로서 그 적용가능성을 높인다.[3]운동 뉴런 자극에 대한 근육 반응을 증가시킬 수 있는 잠재력에 비추어 마이스테니아 그라비스의 치료제로도 실험되어 왔다.[12]

게다가, 이 화합물은 최근 정자 진행 운동성을 증가시킨다고 보고되었다.정전 시 발생하는 단백질 티로신 인산화 강화 가능성을 갖고 있으며, 리도카인, 테트로도톡신 등이 있을 경우 그 효과가 억제된다.

베라트리딘은 자체적으로 아크로솜 반응에 별다른 영향을 주지 않고 있지만 프로게스테론 유도 아크로솜 반응을 차단할 수 있다.더욱이 베라트리딘은 막 전위를 보다 양성으로 바꾸는 효과가 있으며 프로게스테론이 [Ca2+]i와 정자막 전위에 미치는 영향도 수정한다.

Nav1.8의 활성화는 Veratradine의 작용 메커니즘의 핵심이며, 결과적으로 이 나트륨 이온 채널은 이 화합물의 효과를 조정한다.베라트라딘은 또한 추가 Nav 채널을 활성화한다.이러한 사실들은 성숙한 정자함수의 조절에 있어서 이러한 베라트라딘 민감 단백질의 중요성을 뒷받침하는데 기여하는데 기여하는데, 예를 들면 운동성, 정전, 프로게스테론 유도 아크로솜 반응 등을 조절하는 인간의 정자수집합이 그것이다.[13]

참조

  1. ^ a b c d "Steroidal Alkaloids". Pharmacognosy Plants herbal herb traditional medicine alternative Botany. Retrieved 2018-05-02.
  2. ^ a b Ujváry, István (2010). Hayes' Handbook of Pesticide Toxicology. Elsevier. pp. 119–229. doi:10.1016/b978-0-12-374367-1.00003-3. ISBN 9780123743671.
  3. ^ a b c Reed, Juta K.; Gerrie, Jacqualine; Reed, Kenton L. (January 1986). "Purification of veratridine from veratrine using high-performance liquid chromatography". Journal of Chromatography A. 356: 450–454. doi:10.1016/s0021-9673(00)91516-4. ISSN 0021-9673.
  4. ^ a b McKinney, L. C.; Chakraverty, S.; De Weer, P. (1986-02-15). "Purification, solubility, and pKa of veratridine". Analytical Biochemistry. 153 (1): 33–38. doi:10.1016/0003-2697(86)90056-4. ISSN 0003-2697. PMID 3963380.
  5. ^ S. M. Kupchan (1968). "Chapter 2 Steroid Alkaloids: The Veratrum Group". In R. H. F. Manske (ed.). The Alkaloids: Chemistry and Physiology. Vol. 10. New York: Academic Press. pp. 193–285. doi:10.1016/S1876-0813(08)60254-7. ISBN 978-0-12-469510-8.
  6. ^ V. V. Krishnamurthy; J. E. Casida (1988). "Complete spectral assignments of cevadine and veratridine by 2D NMR techniques". Magn. Reson. Chem. 26 (11): 980–989. doi:10.1002/mrc.1260261109. S2CID 95613710.
  7. ^ P. W. Codding (1983). "Structural studies of sodium channel neurotoxins. 2. Crystal structure and absolute configuration of veratridine perchlorate". J. Am. Chem. Soc. 105 (10): 3172–3176. doi:10.1021/ja00348a035.
  8. ^ a b "Product Information: Veratridine" (PDF). Sigma Aldrich. Retrieved May 2, 2018.
  9. ^ a b The Merck Index (10th ed.). Rahway: Merck & Co. 1983. p. 1422.
  10. ^ a b Denac, H.; Mevissen, M.; Scholtysik, G. (December 2000). "Structure, function and pharmacology of voltage-gated sodium channels". Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 362 (6): 453–479. doi:10.1007/s002100000319. ISSN 0028-1298. PMID 11138838. S2CID 15065230.
  11. ^ Fekete, Ádám; Franklin, Laura; Ikemoto, Takeshi; Rózsa, Balázs; Lendvai, Balázs; Sylvester Vizi, E.; Zelles, Tibor (2009-08-31). "Mechanism of the persistent sodium current activator veratridine-evoked Ca2+elevation: implication for epilepsy". Journal of Neurochemistry. 111 (3): 745–756. doi:10.1111/j.1471-4159.2009.06368.x. ISSN 0022-3042. PMID 19719824. S2CID 11122159.
  12. ^ a b c "VERATRIDINE - National Library of Medicine HSDB Database". toxnet.nlm.nih.gov. Retrieved 2018-05-02.
  13. ^ L. 칸데나스, F.M. 핀토, A.세주도-로만, C. 곤살레스-라비나, M. 페르난데스-산체스, N. 페레스-에르난데스 외, 기타.베라트리딘에 민감한 Na+ 채널은 인간의 정자 수정 능력을 조절한다.Life Sci. 2018년 3월 196:48-55.