TTX ehk tetrodotoksiin (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Matemaatika - loodusteaduskond teaduskond
Üldloodusteadus
Referaat
TTX ehk tetrodotoksiin
Plumsugar16
YASB 11
Tallinn
2012

Sisukord

1 Tetrodotoksiin 3
1.2 Ülevaatlik informatsioon tetrodotoksiinist 3
1.3 Tetrodotoksiini mõju organismile 5
1.3.1. Ravi 5
1.4. TTX käitumine organismis 5
1.5. Huvitavaid fakte TTX-st 6
1.6. Huvitavaid linke youtube.ee-s 7
Kasutatud materjalid 8

1 Tetrodotoksiin

„Tetrodotoksiin ei ole alkaloid , steroid või karbohüdraat. Samuti pole see sarnane mitte ühelegi seni teadaolevale aminohappele. Tetrodotoksiin- see on väike molekul väikse molekulmassiga, millel on ainulaadne „jalgpalli-kujuline“ struktuur.“ Nii defineeris tertodoksiini Harry Mosher, kes tegi 1960. ndatel kindlaks TTX-i keemilise struktuuri, eraldades mürgise molekuli vesilikest, kes asustasid Stanfordi linnas asuvat järve Lagunita. [1, 2]
Tetrodotoksiin (TTX) on merelise päritoluga mürk, mis on oma nime saanud kala järgi, kelles see mürk avastati- Tetraodontiformes (tetras tähendab neli ja odontos hammast ) ehk eestikeelse nimetusega jaapani kerakala. TTX on värvitu, teadaolevalt lõhnatu, kristalliline, kuumakindel (va leelistelistes keskkondades ), nõrgalt aluseline (pKa=8,7), vees lahustuv mittevalguline aine, mis äärmiselt tugevatoimelise (umbes 10 000 korda tugevam toksiin kui kaaliumtsüaniid) närvimürgina täidab kaitsefunktsiooni mitmete mereasukate (sealhulgas fugu ehk jaapani kerakala jt) elus. [2, 3]

1.2 Ülevaatlik informatsioon tetrodotoksiinist

Joonis 1. Tetrodotoksiini molekul
Molekulvalem : C11H17N3O8
Molaarmass : 319.2706 g/mol
Molaarruumala : 114.661 cm3
Lahustuvus vees: Lahustub lahjendatud äädikhappes või väävelhappes, piiratud lahustuvus etanoolis ja eetris, ei lahustu orgaanilistes lahustes.
Tabel 1. Kokkuvõte nimetustest
Süstemaatilised nimetused

• (4R,4aR,5R,6S,7S,9S,10S,10aR,11S)-2-amino-6-(hüdroksümetüül)-1,4,4a,5,6,7-heksahüdro-5,9-epoksü-7,10a-metanooksotsiino[4,5-d]pürimidiin-4,6,9,10,11(10H)-pentool
  
• (9α)-Tetrodotoksiin
  
• 5,9:7,10a-dimetano-10aH-[1,3]dioksotsiino[6,5-d]pürimidiin-4,7,10,11,12-pentool, 2-amino-1,4,4a,5,9,10-heksahüdro-12-(hüdroksümetüül)-, (4R,4aR,5R,7S,9S,10S,10aR,11S,12S)-
  

IUPAC -i nimetus

• Oktahüdro-12-(hüdroksümetüül)-2-imino-5, 9:7, 10a-dimetano-10aH-[1,3]
  

dioksotsino[6,5-d]pürimidiin-4,7,10,11,12-pentool
Triviaalnimetused

• Anhüdrotetrodotoksiin
  
• 4-epitetrodotoksiin
  
• TTX
  

[4]
Olulised füüsikalised omadused:
Tabel 2. Füüsikalised omadused
OMADUS
ARVUTATUD VÄÄRTUS*
TINGIMUS
Keemistemperatuur
772.09 °C
760 mmHg
Aurustumise entalpia
128.145 kJ/mol
Veeauru rõhk
0 mmHg
25° C juures
Süttimismperatuur
420.7 ± 64.2 °C
H aktseptor
11
H doonor
9
pKa
9.70 ± 0.70
Kõige happelisem (most acidic)
pKa
11.94 ± 0.70
Kõige aluselisem (most basic )
Poleriseerumisvõime
Tihedus
2.784 g/cm3
*Arvutatud väärtused on saadud kasutatdes AVD ( Advanced Chemistry Developement) tarkvara ( Solaris Version 4.67). [2]
[3,4]

1.3 Tetrodotoksiini mõju organismile

TTX-mürgistuse puhul ilmnevad järgmised sümptomid, mida saab jagada 4 faasi:
Esimene faas (kohesed sümptomid, mis ilmnevad 30 minuti jooksul):

• keele ja huulte tuimus
  

Teine faas:

• suurenev paresteesia näos ja jäsemetes
  
• kerguse ja ujuvuse tunne
  
• peavalu, iiveldus, väga tugev kõhuvalu, kõhulahtisus ja/või oksendamine
  

Kolmas faas:

• suurenev halvatus
  
• jõuvaesed motoorsete liigutused, hingamisraskused, kõnehäired
  

Neljas faas:

• kesknärvisüsteemi häired
  
• täielik paralüüs
  
• surm
  

Tavaliselt võivad sümptomid ilmneda juba 20 minuti jooksul, mõningatel juhtudel ka 8 tunni jooksul. Sümptomite esinemise ajal on inimene tavaliselt täie teadvuse juures. [2]

1.3.1. Ravi

Kuna TTX-l puudub vastumürk, siis on TTX-ga nakatunud inimest väga raske päästa. Esmaabiga saab siiski mürgistust leevendada: lähtutakse sellest, et mürk tuleb organismist välja saada. Selleks tehakse esmalt maoloputus. Manustada võib ka aktiivsüsi, mis absorbeerib mürgi ja takistab selle levimist maost ja sealt edasi soolestikku. Siiski suur annus mürki on letaalne . [5]

1.4. TTX käitumine organismis

Tetrotoksiin on organismile tugevalt mürgine. Letaalne kogus hiirele on 10 nanogrammi, inimesele piisab ühest milligrammist. TTX blokeerib närviimpulside ülekannet mööda närvikiude ja aksonite. Ohver sureb tavaliselt respiratoorse paralüüsi (tekib neuromuskulaarne blokaad ) tulemusel. [6]
Joonis 2. Illustratsioon tetrodotoksiini käitumisest naatriumkanalis. Na+ ja TTX-i molekuli suuruse piltlik võrdlus.
TTX kinnitub naatriumkanalile mimikeerides hüdreeritud Na+ ioone, mis omakorda takistab Na+
ioonidel rakku sisenemist. Seega blokeerib TTX Na+ ioonide talitlust. [2]
Arvatakse, et ühendus TTX-i ja naatriumkanali vahel tuleneb TTX-i positiivselt laetud guanidiino rühma ja negatiivselt laetud karboksülaadi rühmade vahelisest interaktsioonist kanalisuudme kõrvalahelates. [2]
TTX-i molekulid on palju suuremad kui Na+ ioonid . Kui TTX- molekule on palju, siis blokeerivad nad sissepääsu naatriumkanalisse, mistõttu Na+ ioonide voog takistatakse. Selle tulemusel ioonide voog hajub. [2]

1.5. Huvitavaid fakte TTX-st

• TTX-ga nakatunutest sureb 50 % inimest, vastumürki pole veel leiutatud. [5]
  
• Kerakala, kes sisaldab endas TTX-i, tarbitakse toiduks. Paraku ei mõju mürgile ei kuumutamine ega külmutamine. [5]
  
• TTX-i on koguseliselt piisavalt, et tappa 30 inimest. [7]
  
• TTX-i seostatakse tihti Haiti zombidega. Nimelt on nn „zombipulbri“ üks koostisosa TTX. [7]
  
• Kõige rohkem koguneb toksiini fugu maksa, kuid ohtlikult mürgised on ka seedekulgla osad, sugunäärmed ( niisk ja mari) ja nahk. [7]
  
• Kuna fugut varustavad mürgiga mereveest pärit sümbiontsed bakterid (sümbioosis vetikatega), kellest tuntumad kuuluvad pseudomonaadide hulka, siis kasvatades kalu vangistuses ja andes neile toiduks neid baktereid mittesisaldavaid vetikaid, saab produtseerida toiduks mürgivabu fugusid. [7]
  
• TTX-le üritatakse praegu leida koht anesteesias. [2]
  

1.6. Huvitavaid linke youtube.ee-s

• http://www.youtube.com/watch?v=irTVCIXsyaQ (ülevaatlik video TTX-st, kus on ka natuke huumorit)
  
• http://www.youtube.com/watch?v=VE8KcQa7uzY&NR=1&feature=endscreen (Hea ülevaade sellest, millised organid on mõjutatud TTX-st)
  
• http://www.youtube.com/watch?v=hBxdsv9THH8&feature=related (Kuidas valmistatakse kerakala, mis sisaldab TTX-i)
  
• http://www.youtube.com/watch?v=mFi1op9xzj8&feature=related (video, mis räägib TTX-i seosest Haiti zombidega)
  

Kasutatud materjalid

http://facultysenate.stanford.edu/memorial_resolutions/Mosher_Harry_SenD5289.pdf [14.10.2012]

http://www.ch.ic.ac.uk/local/projects/quek/chemprop.ht m [14.10.2012]

http://www.chm.bris.ac.uk/motm/ttx/ttx.ht m [10.10.2012]

http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.9349691.html [10.10.2012]

http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=_ANIeYieFzo&feature=endscreen [13.10.2012] (6:06-9:13)

http://www.life.umd.edu/grad/mlfsc/zctsim/ionchannel.html [14.10.2012]

http://www.loodusajakiri.ee/loodusesober/artikkel896_876.html [13.10.2012]