Alkaloid là một nhóm các hợp chất thiên nhiên có chứa Nito, hầu hết cótính kiềm đôi khi có tính trung tính hoặc acid. Một số chất tổng hợp có cấu trúctương tự cũng được gọi là alkaloid.Alkaloid được tổng hợp từ nhiều loài sinh vật: nấm , động vật và thực vật,vi khuẩn gram âm hay dương… Alkaloid có tác dụng dược lý phong phú nhưchống sốt rét (quinidin), chống ung thư(homoharringtonine) , kháng acetylcholin(galantamine), giãn mạch(vincamine), chống loạn nhịp tim(quinidin) …Nhiều alkaloid là những chất có độc tính rất cao, trong đó có saxitoxin tìmthấy trong cây ngao bơ (saxidomus), trai,trai độc,sò ,sò điệp, cá hương biển, cárô phi ở braxin và một số loài tảo (Alexandrium,Gymnodinium,PyrAlkaloid là một nhóm các hợp chất thiên nhiên có chứa Nito, hầu hết cótính kiềm đôi khi có tính trung tính hoặc acid. Một số chất tổng hợp có cấu trúctương tự cũng được gọi là alkaloid.Alkaloid được tổng hợp từ nhiều loài sinh vật: nấm , động vật và thực vật,vi khuẩn gram âm hay dương… Alkaloid có tác dụng dược lý phong phú nhưchống sốt rét (quinidin), chống ung thư(homoharringtonine) , kháng acetylcholin(galantamine), giãn mạch(vincamine), chống loạn nhịp tim(quinidin) …Nhiều alkaloid là những chất có độc tính rất cao, trong đó có saxitoxin tìmthấy trong cây ngao bơ (saxidomus), trai,trai độc,sò ,sò điệp, cá hương biển, cárô phi ở braxin và một số loài tảo (Alexandrium,Gymnodinium,Pyr
Giới thiệu Alkaloid nhóm hợp chất thiên nhiên có chứa Nito, hầu hết có tính kiềm đơi có tính trung tính acid Một số chất tổng hợp có cấu trúc tương tự gọi alkaloid Alkaloid tổng hợp từ nhiều loài sinh vật: nấm , động vật thực vật, vi khuẩn gram âm hay dương… Alkaloid có tác dụng dược lý phong phú chống sốt rét (quinidin), chống ung thư(homoharringtonine) , kháng acetyl cholin(galantamine), giãn mạch(vincamine), chống loạn nhịp tim(quinidin) … Nhiều alkaloid chất có độc tính cao, có saxitoxin tìm thấy ngao bơ (saxidomus), trai,trai độc,sò ,sò điệp, cá hương biển, cá rơ phi braxin số lồi tảo (Alexandrium,Gymnodinium,Pyrodinium ) Chương : Tổng quan Saxitoxin(STX) alkaloid (alkaloid nhóm hợp chất thiên nhiên thường có chứa nguyên tử nitrogen; màu xanh da trời) Saxitoxin chất độc thần kinh mạnh độc tố vỏ động vật tiếng biết đến nhiều việc tiêu độc saxitoxin, thông thường tiêu thụ tôm cua bị ô nhiễm nở hoa tảo độc , gây bệnh than người gọi ngộ độc gây nghiện Saxitoxin có ảnh hưởng lớn mặt môi trường kinh tế diện lồi hải ly hai mảnh vỏ trai , trai , sò sò điệp thường dẫn tới việc cấm khai thác hải sản thương mại giải trí nhiều vùng nước ven biển ôn đới giới bao gồm đông bắc tây Hoa Kỳ, Châu Âu, Đông Á, Úc, New Zealand Nam Phi Tại Hoa Kỳ, việc nhiễm độc chất nhôm gây xảy california , alaska, oregon, Chương : SAXITOXIN I Nguồn gốc Saxitoxin chất độc thần kinh tự nhiên sản xuất số loài tảo biển ( Alexandrium sp., Gymnodinium sp., Pyrodinium sp.) Và cyanobacteria nước ( Anabaena sp., Aphanizomenon spp., Cylindrospermopsis sp., Lyngbya sp., Pla nktothrix sp) Saxitoxin tìm thấy 12 loài cá hương biển châu Á cá rô phinước Braxin Tuy nhiên, nguồn gốc tối hậu STX thường chưa chắn Dinoflagellate Pyrodinium bahamense nguồn STX tìm thấy Florida Nghiên cứu gần cho thấy phát STX da, cơ, nội tạng, tuyến sinh dục cá phía Nam Ấn Độ, với tập trung cao (22.104 mg STX eq / 100 g mô) đo buồng trứng Ngay sau năm bị giam giữ, chất nhầy da độc II Tên gọi công thức cấu tạo - Tên thông thường : saxitoxin - Tên khoa học :[(3aS, 4R, 10aS) -2,6-diamino-10,10-dihydroxy-3a, 4,8,9tetrahydro-3H-pyrrolo [1,2-c] purin-4-yl] metyl carbamin - Công thức phân tử : C 10 H 17 N O - Khối lượng phân tử: 299.291 g / mol III Cách cô lập xuất Các tế bào đông khô (100 mg mỗi) chiết xuất hai lần sonication ml 0,5 M axit axetic ly tâm tiếp 5000 g phút Các dư lượng lấy lại với ml dung dịch chloroform / methanol (1: 1, v / v) Hai chiết xuất kết hợp ly tâm (5000 g, phút), sau lớp dung dịch xóa bỏ Lớp hữu rửa lần với ml dung dịch axit 0,5 M axit Tất lớp dung dịch nước kết hợp rửa ngược với 1/3 thể tích chloroform / methanol (1: 1, v / v) tập trung Speed Vack (SC210ASAVANT) Các cặn hòa tan 50 mM axit axetic giữ lạnh.Việc chiết xuất phân tích vi khuẩn thực theo phương pháp dựa hoạt động ức chế men mô tả Gaete et al Việc chiết xuất phân tích vi khuẩn thực theo phương pháp dựa hoạt động ức chế men mô tả Gaete et al Mẫu tế bào (đông khô) Mẫu Lượng dư Mẫu kêt hợp Mẫu thu IV Các phổ đặt trưng x Phổ NMR 1H-NMR 13C-NMR: Phổ 1H-NMR Phổ 13C-NMR x Phổ hồng ngoại IR x Phổ khối lượng MS V Phương pháp tổng hợp 1.Tổng hợp Kishi : dựa vào ngưng tụ vinylogous carbamate với benzyloxyacetaldehyde silicon tetraisopropoxide để tạo este tioureeste trung gian chuyển đổi thành thiourea urê sử dụng phương pháp chuẩn Cyclization để cung cấp xương saxitoxin hoàn thành dễ dàng cách điều trị acid, phản ứng tiến hành thông qua intermediacy ion iminium Chuyển đổi nhóm chức sau thực để đạt tổng hợp saxitoxin raxemic Tổng hợp thứ hai thực Jacobi cộng tác viên ông Đại học Wesleyan, Connecticut: Bước chủ yếu việc tổng hợp saxitoxin Jacobi phụ thuộc vào hình thành chất trung gian benzylhydrazide, đưa vào methyl glyoxylate hemimethyl acetal axit Lewis, để tạo chất imine azomethine phản ứng cao, sau trải qua chu kỳ lưỡng cực 1,3-dipolar phản ứng, dẫn tới chất trung gian tetracyclic tiên tiến Điều xây dựng để hoàn thành tổng hợp thức sản phẩm tự nhiên racemic VI Sinh tổng hợp saxitoxin Mặc dù sinh tổng hợp saxitoxin phức tạp, sinh vật từ hai loài khác , loài tảo biển biển cyanobacteria nước , có khả sản xuất độc tố Mặc dù lý thuyết phổ biến sản xuất dinoflagellates thơng qua tính cộng sinh cộng sinh với cyanobacteria, chứng cho thấy dinoflagellates có gen cần thiết để tổng hợp saxitoxin Sinh tổng hợp sicitoxin đường alkaloid không terpene miêu tả cho vi khuẩn, chế xác sinh tổng hợp saxitoxin mơ hình lý thuyết Cơ chế xác cách chất liên kết với enzym chưa biết, gen tham gia vào trình sinh tổng hợp saxitoxin giả định xác định gần Hai lần tổng hợp đề xuất khứ Các phiên trước khác với đề xuất gần Kellmann Dựa cân nhắc sinh học chứng di truyền khơng có sẵn vào thời điểm đề xuất Mơ hình gần mơ tả cụm gen STX (sxt) sử dụng để có phản ứng thuận lợi Các chuỗi phản ứng gần Sxt cyanobacteria sau Tham khảo sơ đồ mô tả chi tiết cấu trúc cấu trúc trung gian Nó bắt đầu việc nạp acyl carrier protein (ACP) với acetate từ acetyl-CoA , cho chất trung gian Tiếp theo xúc tác metyl hóa acetyl-ACP SxtA, sau chuyển thành propionyl-ACP, cho chất trung gian Sau đó, SxtA khác thực phản ứng ngưng tụ Claisen propionyl-ACP arginine sản xuất trung gian trung gian SxtG chuyển nhóm amidino từ arginine sang nhóm α-amin trung gian tạo trung gian Chất trung gian sau SondBC phản ứng ngưng tụ retroaldol, sản sinh chất trung gian 6 SxtD thêm liên kết đôi C-1 C-5 trung gian 6, làm tăng chuyển đổi 1,2-H C-5 C-6 trung gian 7 SxtS thực việc epoxy hóa liên kết đôi mang lại trung gian 8, sau mở epoxide vào aldehyde , tạo thành trung gian SxtU giảm aldehyde đầu cuối STX trung gian 9, tạo thành trung gian 10 SxtIJK xúc tác chuyển nhóm carbamoyl sang nhóm hydroxyl tự trung gian 10, tạo thành trung gian 11 10 SxtH SxtT, kết hợp với SxtV cụm gien SxtW, thực chức tương tự, hydroxyl hóa liên tục C-12, sản xuất saxitoxin chấm dứt đường biosynthetic STX 10 VII Hoạt tính sinh học Saxitoxin chất độc thần kinh hoạt động chất ngăn chặn kênh natri lựa chọn Một độc tố tự nhiên mạnh biết đến, hoạt động kênh natri điện áp-gated tế bào thần kinh , ngăn chặn chức tế bào bình thường dẫn đến tê liệt Kênh Natri có điện áp điều cần thiết cho hoạt động nơ-ron bình thường Nó tồn protein màng nguyên chất xen kẽ dọc theo sợi trục nơrơn có bốn lĩnh vực mở rộng màng tế bào Việc mở kênh natri điện áp có điện áp xảy có thay đổi điện áp số liên kết ligand cách Nó tầm quan trọng hàng đầu kênh natri 11 hoạt động tốt, chúng cần thiết cho việc truyền bá tiềm hành động Nếu khơng có khả này, tế bào thần kinh trở thành khơng thể truyền tín hiệu vùng thể mà innervates cắt bỏ khỏi hệ thống thần kinh Điều dẫn đến tê liệt vùng bị ảnh hưởng, trường hợp saxitoxin Saxitoxin gắn kết với kênh natri Nó liên kết trực tiếp vào lỗ rỗng protein kênh, khâu lỗ, ngăn chặn di chuyển ion natri qua màng Điều dẫn đến việc tắt máy thần kinh giải thích Bệnh tật ngộ độc Độc học Saxitoxin độc lợn guinea , gây tử vong μg / kg tiêm bắp Liều gây tử vong chuột giống với đường dùng khác nhau: t ip ( LD50 = 10 μg / kg), iv (LD50 = 3,4 μg / kg) po (LD50 = 263 μg / kg) LD50 miệng người 5,7 μg / kg, khoảng 0,57 mg saxitoxin (1/8 hạt cát cỡ trung bình) gây tử vong nuốt phải liều gây chết người cách tiêm khoảng mười lần thấp (khoảng 0,6 μg / kilogam) Độc tính hít vào người saxitoxin xịt ước tính mg · / m³ Saxitoxin xâm nhập vào thể thông qua vết thương hở liều 50 mg / chết người theo đường gợi ý Bệnh người Bệnh than người liên quan đến ăn phải mức độ độc hại saxitoxin biết đến ngộ độc vỏ sò , PSP, saxitoxin chất dẫn xuất thường gọi "chất độc PSP" Tầm quan trọng y học môi trường saxitoxin bắt nguồn từ việc tiêu thụ loài ốc bị nhiễm số lồi cá tập trung độc tố từ dinoflagellates cyanobacteria Việc ngăn chặn kênh natri thần kinh xảy PSP tạo tình trạng tê liệt bất thường khiến nạn nhân yên tĩnh tỉnh táo thông qua tiến triển triệu chứng Tử vong thường xảy suy hô hấp Độc tố PSP liên quan đến chết động vật biển khác chết người liên quan đến việc truyền chất độc từ nguồn tảo lên chuỗi thức ăn để kẻ thù cao Các nghiên cứu động vật cho thấy tác dụng gây tử vong saxitoxin đảo ngược với 4-aminopyridine , khơng có nghiên cứu người VIII Ứng Dụng Bảo vệ chống lại độc tính thần kinh kháng thể đơn dòng chống lại ngăn chặn kênh natri saxitoxin 12 Chọn kênh natri, tetrodotoxin (TDT), liên hợp với keyphole hemocyanin (KLH) sử dụng để chủng ngừa chuột BALB / c Các kháng thể chống TDT phát huyết phương pháp ELISA đạt đến mức ổn định 4-5 tuần sau lần chủng ngừa Tế bào lympho từ chuột miễn dịch hợp với tế bào tủy xương NS-1 9.329 kết lai sàng lọc ELISA để phản ứng với TDT Hai giống lai ổn định phân lập, chẻ đặc trưng Những giống lai này, gọi TD13al TD2C5, tiết kháng thể chống TDT cụ thể nhận TDT chất chặn kênh natri liên quan, saxitoxin (STX), xác định ELISA cạnh tranh Cả hai kháng thể có phân lớp IgGlk với độ gần 107 M- ' Khả ức chế kháng thể thử nghiệm kiểm định độ dịch chuyển cho [3HJSTX màng não chuột Cả hai kháng thể ức chế mạnh TDT gắn với màng Một ống nano TD2C5 liên kết 1,8 nmol TDT, số lượng tương đương TD13al ràng buộc nửa nhiều Hơn nữa, TD2C5 bảo vệ chống lại TDT gây giảm tiềm hoạt động thần kinh ngoại biên dây thần kinh tibial chuột dùng chỗ Các kháng thể đại diện cho thuốc thử hữu ích cho nghiên cứu thần kinh học, phát nhiễm độc tố chẩn đốn ngộ độc bảo vệ chống độc tính TDT thể người Vũ khí hóa Trong q khứ, xem xét cho sử dụng quân Hoa Kỳ phát triển vũ khí hố học qn đội Mỹ Người ta biết saxitoxin phát triển cho việc sử dụng quân công khai cho mục đích bí mật CIA Trong số kho vũ khí loại đạn M1 có chứa chất độc saxitoxin độc tố botulinum hỗn hợp hai Mặt khác, CIA biết có ban hành liều nhỏ saxitoxin U-2 gián điệp máy bay phi công Francis Gary Powersdưới dạng mũi tiêm nhỏ giấu đồng bạc, để sử dụng trường hợp bị bắt giam giữ Năm 1975, kho giữ trự quân bị bãi bỏ 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO Landsberg, Jan H (2002) "The Effects of Harmful Algal Blooms on Aquatic Organisms" Reviews in Fisheries Science 10 (2): 113–390 Galvão, J A.; Oetterer, M.; Bittencourt-Oliveira Mdo, M D C.; GouvêaBarros, S.; Hiller, S.; Erler, K.; Luckas, B.; Pinto, E.; Kujbida, P (2009) "Saxitoxins accumulation by freshwater tilapia (Oreochromis niloticus) for human consumption" Toxicon 54 (6): 891–894 Smith, E A.; Grant, F.; Ferguson, C M J.; Gallacher, S (2001) "Biotransformations of Paralytic Shellfish Toxins by Bacteria Isolated from Bivalve Molluscs" Applied and Environmental Microbiologyc Sato, S.; Kodama, M.; Ogata, T.; Saitanu, K.; Furuya, M.; Hirayama, K.; Kakinuma, K (1997) "Saxitoxin as a toxic principle of a freshwater puffer, Tetraodon fangi, in Thailand" Toxicon 35 (1): 137–140 Deeds, J R.; Landsberg, J H.; Etheridge, S M.; Pitcher, G C.; Longan, S W (2008) "Non-Traditional Vectors for Paralytic Shellfish Poisoning" Marine Drugs (2): 308–348 Lagos, N S.; Onodera, H.; Zagatto, P A.; Andrinolo, D ́O.; Azevedo, S M F Q.; Oshima, Y (1999) "The first evidence of paralytic shellfish toxins in the freshwater cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii, isolated from Brazil" Toxicon 37 (10): 1359–1373 Bordner J.; Thiessen W E.; Bates H A.; Rapoport H (1975) "The structure of a crystalline derivative of saxitoxin The structure of saxitoxin" Journal of the American Chemical Society 97 (21): 6008–12 Schantz E J.; Ghazarossian V E.; Schnoes H K.; Strong F M.; Springer J P.; Pezzanite J O.; Clardy J (1975) "The structure of saxitoxin" Journal of the American Chemical Society 97 (5): 1238–1239 Bates H A.; Kostriken R.; Rapoport H (1978) "A chemical assay for saxitoxin Improvements and modifications" Journal Agricultural Food Chemistry 26 (1): 252–4 Tanino H.; Nakata T.; Kaneko T.; Kishi Y (1997) "A stereospecific total synthesis of d,l-saxitoxin" Journal of the American Chemical Society 99(8): 2818–9 10 Bhonde V R.; Looper R E (2011) "A stereocontrolled synthesis of (+)saxitoxin" Journal of the American Chemical Society 133 (50): 20172–4 11 Fleming J J.; McReynolds M D.; Du Bois J (2007) "(+)-Saxitoxin: a first and second generation stereoselective synthesis" Journal of the American Chemical Society 129 (32): 9964–75 12 Huot, R I.; Armstrong, D L.; Chanh, T C (June 1989) "Protection against nerve toxicity by monoclonal antibodies to the sodium channel blocker tetrodotoxin" Journal of Clinical Investigation 83 (6): 1821–1826 13 Stüken, Anke; Orr, Russell; Kellmann, Ralf; Murray, Shauna; Neilan, Brett; Jakobsen, Kjetill (18 May 2011) "Discovery of Nuclear-Encoded Genes for the Neurotoxin Saxitoxin in Dinoflagellates" PLOS ONE (5): e20096 14 14 Kellmann, R.; Mihali, T K.; Jeon, Y J.; Pickford, R.; Pomati, F.; Neilan, B A (2008) "Biosynthetic Intermediate Analysis and Functional Homology Reveal a Saxitoxin Gene Cluster in Cyanobacteria" Applied and Environmental Microbiology 74 (13): 4044–4053 15 Patocka J; Stredav L (April 23, 2002) Price, Richard, ed "Brief Review of Natural Nonprotein Neurotoxins" ASA Newsletter Applied Science and Analysis inc 02–2 (89): 16–23 ISSN 1057-9419 Retrieved 26 May 2012 16 Benton, B J.; Keller, S A.; Spriggs, D L.; Capacio, B R.; Chang, F C (1998) "Recovery from the lethal effects of saxitoxin: A therapeutic window for 4-aminopyridine (4-AP)" Toxicon 36 (4): 571–588 15 ... nktothrix sp) Saxitoxin tìm thấy 12 lồi cá hương biển châu Á cá rô phinước Braxin Tuy nhiên, nguồn gốc tối hậu STX thường chưa chắn Dinoflagellate Pyrodinium bahamense nguồn STX tìm thấy Florida... vật tiếng biết đến nhiều việc tiêu độc saxitoxin, thông thường tiêu thụ tôm cua bị ô nhiễm nở hoa tảo độc , gây bệnh than người gọi ngộ độc gây nghiện Saxitoxin có ảnh hưởng lớn mặt môi trường... Phi Tại Hoa Kỳ, việc nhiễm độc chất nhôm gây xảy california , alaska, oregon, Chương : SAXITOXIN I Nguồn gốc Saxitoxin chất độc thần kinh tự nhiên sản xuất số loài tảo biển ( Alexandrium sp., Gymnodinium