이보텐산

Ibotenic acid
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이보텐산
Ibotenic acid2.png
Ibotenic acid 3D structure.png
이름
IUPAC 이름
(S)-2-아미노-2-(3-히드록시이소옥사졸-5-일)아세트산
기타 이름
이보텐산
식별자
3D 모델(JSmol)
첸블
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.151.170 Edit this at Wikidata
유니
  • InChI=1S/C5H6N2O4/c6-4(5)2-1-3(8)7-11-2/h1,4H,6H2,(H,7,8)(H,9,10) checkY
    키: IRJCBFDCFXCWGO-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/C5H6N2O4/c6-4(5)10)2-1-3(8)7-11-2/h1,4H,6H2,(H,7,8)(H,9,10)
    키: IRJCBFDCFXCWGO-UHFFFAOYAQ
  • O=C1/C=C(\ON1)C(C(=O)O)n
특성.
C5H6N2O4
몰 질량 158.165g/140g/140−1
녹는점 151~152°C(무수)
144~146 °C (일수화물)
H2O: 1 mg/ml
0.1M NaOH: 10.7mg/ml
0.1 M HCl: 4.7 mg/mL
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

이보텐산 또는 (S)-2-아미노-2-(3-히드록시이소옥사졸-5-일) 아세트산은 이보텐산이라고도 하며, 북반구의 온대 및 한대 지역에서 일반적으로 발견되는 아마니타 무스카리아 및 관련 버섯 종에서 자연적으로 발생하는 화합물 및 정신 반응성 약물이다.머시몰의 프로드러그입니다 간에 의해 그만큼 안정적 [1]화합물로 분해됩니다글루탐산염은 신경전달물질인 글루탐산염의 구조적으로 제한된 유사체이며, 이 신경전달물질과의 구조적 유사성으로 인해 비선택적 글루탐산 수용체 작용제로 [2]작용한다.이 때문에 이보텐산은 고용량에서 강력한 신경독이 될 수 있고, 과학 연구에서 [3][4]뇌주사를 통해 뇌항진제로 이용된다.신경독성 효과는 높은 용량과 관련이 있는 것으로 보이며, 적은 [5]용량에서는 무시할 수 있는 것으로 생각되지만 균류가 포함된 이보텐산 섭취를 통해 위험은 명확하지 않다.

약리학

이보텐산을 함유한 아마니타 무스카리아

이보텐산은 NMDA 및 그룹 I(mGluR1 및 mGluR5) 및 II(mGluR2 및 mGluR3) 메타트로픽 글루탐산 [2][6]수용체의 잠재적 작용제로 작용한다.그룹 III [7]mGluRs에서는 비활성화됩니다.이보텐산은 또한 AMPA 수용체와 카이네이트 [2][6]수용체의 약한 작용제 역할을 한다.또한 생체내 탈탄산화에 의해 무시몰로 전환되므로 GABAA 및 GABA-γA 수용체 [6]작용제로서 간접적으로 작용한다.진정과 섬망을 일으키는 것으로 알려진 아마니타 무스카리아의 주요 정신작용 성분인 무스카리와는 달리, 이보텐산의 정신작용 효과는 무스카리몰에 대한 프로드러그 역할과 무관하게 알려져 있지 않지만, 자극제 [8][9]역할을 할 것으로 추측될 수 있다.

생물학적 특성

작용 메커니즘

이보텐산은 글루탐산 수용체, 특히 N-메틸-D-아스파르트산(NMDA)과 중추신경계의 여러 시스템에 있는 트랜스-ACPD 수용체 부위의 작용제이다.이보텐성 신경독성은 글리신에 의해 강화되고 디조실핀에 의해 차단될 수 있다.디조실핀은 NMDA [10]수용체에서 비경쟁적 길항제 역할을 한다.

이보텐산 독성은 NMDA 수용체의 활성화에서 비롯된다.NMDA 수용체는 시냅스 가소성과 관련이 있으며 메타보트로픽 글루탐산 수용체와 함께 작용하여 장기 증강(LTP)을 확립한다.장기적인 강화 과정은 정보의 획득과 관련이 있는 것으로 여겨진다.NMDA 수용체는 수용체 부위에서 활성화 후 Ca 이온이 통과할 수 있도록 함으로써2+ 적절하게 기능합니다.

활성화 NMDAR

이보텐산의 결합은 과도한2+ Ca를 체내로 유입시켜 신경세포 사멸을 초래한다.또한2+ Ca는 여러 효소를 인산화시키는 CaM-KII 또는2+ Ca/Calmodulin Kinase를 활성화한다.활성화된 효소는 주변 조직을 손상시키는 활성산소를 생성하기 시작합니다.과도한2+ Ca는 미토콘드리아 전자전달계를 강화시켜 활성산소의 [11]수를 더욱 증가시킨다.

생물학적 영향

이보텐산은 일반적으로 중추신경계의 [10]NMDA 수용체와 트랜스 ACPD 수용체에 영향을 미친다.이러한 시스템을 대상으로 하기 때문에 이보텐산 중독과 관련된 증상은 종종 지각과 통제와 관련이 있다.

대부분의 섭취된 이보텐산은 아마 무시몰로 탈탄산화되어 있기 때문에 이보텐산을 섭취하는 효과는 무시몰의 [12]효과와 유사합니다.이보텐산과 관련된 증상은 보통 30-60분 이내에 나타나며 다양한 신경계 영향을 포함한다.가장 흔한 증상에는 메스꺼움, 구토, 졸음이 포함된다.그러나 첫 1시간 후 증상에는 혼란, 행복감, 시각 및 청각 왜곡, 부유감각, 역행 [13]기억상실 등이 포함된다.

증상은 어린이마다 조금씩 다르며 보통 30~180분 후에 시작된다.아이들의 주요 증상으로는 운동실조, 둔화, 무기력 등이 있다.그러나 발작은 때때로 어린이에게 [13]더 흔하게 보고된다.

치료

로라제팜, 벤조디아제핀
아트로핀

이보텐산 중독의 치료는 제한적이며, 사람에 따라 화합물의 독성량이 다르기 때문에 다양하다.이보텐산 중독으로 병원에 입원한 환자들에게는 일반적으로 화합물의 흡수를 막고 더 이상의 중독을 방지하기 위해 숯을 투여한다.숯 치료를 받으면 환자의 활력징후가 관찰되고 보통 6~8시간 동안 독성이 지속되지만 일부 증상은 진정되는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다.때때로 증상과 관련된 불쾌감을 줄이기 위해, 벤조디아제핀을 공황 발작과 환각을 조절하기 위해 투여할 것이다.

호흡, 기도 조절 및 순환 모니터링에 각별히 주의해야 합니다.섭취 후 첫 시간 이내에 치료가 이루어지면 위세척이 효과적일 수 있다.만약 구토가 너무 심해진다면, 정신과 치료를 받을 수도 있다.

드물게 아트로핀과 같은 항콜린제 약물이 [14]필요할 수 있다.

연구에 사용

쥐의 뇌를 병변시키는 데 사용되는 이보텐산을 인산염 완충식염수에서 pH 7.4로 동결하여 1년간 독성을 잃지 않고 보관할 수 있다.이보텐산 0.05-1마이크로리터를 해마에 0.1마이크로리터/min의 속도로 주입하면 반선택적 병변이 발생했다.해마 병변은 피라미드 세포(CA1-CA3)와 치아 회에 있는 과립 세포에서 상당한 세포 손실을 초래했다.이보텐산 병변은 또한 다공성 경로를 따라 축삭에 약간의 손상을 일으킨다.

일반적으로 병변이 다른 화학 물질과 함께 수행되는 경우 환자는 작업을 다시 학습할 수 없습니다.그러나 NMDA 수용체와 같은 글루탐산 수용체에 대한 이보텐산의 반응성 때문에 이보텐산 병변은 피험자가 과제를 다시 학습할 수 있게 한다.따라서 이보텐산 병변은 병변 후 작업을 재학습해야 하는 연구에서 선호됩니다.다른 병변제에 비해 이보텐산은 부위 특이성이 가장 높은 물질 중 하나이지만, 현재는 손상이 덜한 대안이 모색되고 있다.[15]

생합성

이보텐산의 생합성 유전자는 물리적으로 연결된 생합성 유전자 클러스터로 구성되어 있다.생합성 경로는 전용 Fe(II)/2-옥소글루타르산 의존성 산소 효소에 의한 글루탐산의 수산화로 시작된다.이 반응은 생합성 유전자 클러스터에 [16]코드된 효소에 의해 이보텐산으로 변환되는 트레오-3-히드록시글루탐산을 생성한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Stebelska, Katarzyna (August 2013). "Fungal Hallucinogens Psilocin, Ibotenic Acid, and Muscimol: Analytical Methods and Biologic Activities". Therapeutic Drug Monitoring. 35 (4): 420–442. doi:10.1097/FTD.0b013e31828741a5. ISSN 0163-4356.
  2. ^ a b c Tommy Liljefors; Povl Krogsgaard-Larsen; Ulf Madsen (25 July 2002). Textbook of Drug Design and Discovery, Third Edition. CRC Press. pp. 263–. ISBN 978-0-415-28288-8.
  3. ^ Becker, A; Grecksch, G; Bernstein, HG; Höllt, V; Bogerts, B (1999). "Social behaviour in rats lesioned with ibotenic acid in the hippocampus: quantitative and qualitative analysis". Psychopharmacology. 144 (4): 333–8. doi:10.1007/s002130051015. PMID 10435405. S2CID 25172395.
  4. ^ Isacson, O; Brundin, P; Kelly, PA; Gage, FH; Björklund, A (1984). "Functional neuronal replacement by grafted striatal neurones in the ibotenic acid-lesioned rat striatum". Nature. 311 (5985): 458–60. Bibcode:1984Natur.311..458I. doi:10.1038/311458a0. PMID 6482962. S2CID 4342937.
  5. ^ Filer, Crist N. (2018-12-01). "Ibotenic acid: on the mechanism of its conversion to [3H] muscimol". Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 318 (3): 2033–2038. doi:10.1007/s10967-018-6203-8. ISSN 1588-2780.
  6. ^ a b c Wantanabe (23 July 1999). Pharmacological Research on Traditional Herbal Medicines. CRC Press. pp. 107–. ISBN 978-90-5702-054-4.
  7. ^ Hermit MB, Greenwood JR, Nielsen B, Bunch L, Jørgensen CG, Vestergaard HT, Stensbøl TB, Sanchez C, Krogsgaard-Larsen P, Madsen U, Bräuner-Osborne H (2004). "Ibotenic acid and thioibotenic acid: a remarkable difference in activity at group III metabotropic glutamate receptors". Eur. J. Pharmacol. 486 (3): 241–50. doi:10.1016/j.ejphar.2003.12.033. PMID 14985045.
  8. ^ 칠튼 1975; Theobald et al. 1968
  9. ^ 칠튼 1975; 오트 1976a
  10. ^ a b Zinkand, William; Moore, W.; Thompson, Carolann; Salama, Andre; Patel, Jitendra (February 1992). "Ibotenic acid mediates neurotoxicity and phosphoinositide hydrolysis by independent receptor mechanisms". Molecular and Chemical Neuropathology. 16 (1–2): 1–10. doi:10.1007/bf03159956. PMID 1325800.
  11. ^ Sureda, F. "Excitotoxicity and the NMDA receptor". eurosiva. Retrieved 30 April 2015.
  12. ^ a b Michelot, Didier; Melendez-Howell, Leda Maria (2003). "Amanita muscaria: chemistry, biology, toxicology, and ethnomycology" (PDF). Mycological Research. 107 (2): 131–146. doi:10.1017/s0953756203007305. PMID 12747324.
  13. ^ a b Duffy, Thomas. "Symptoms of ibotenic/muscimol poisoning (isoxazol poisoning)". Toxic Fungi of Western North America. MykoWeb. Retrieved 30 April 2015.
  14. ^ Rolston-Cregler, Louis. "Hallucinogenic Mushroom Toxicity". MedScape. Retrieved 30 April 2015.
  15. ^ Jarrard, Leonard (2 February 1989). "On the use of ibotenic acid to lesion selectively different components of the hippocampal formation". Journal of Neuroscience Methods. 29 (3): 251–259. doi:10.1016/0165-0270(89)90149-0. PMID 2477650. S2CID 3767525.
  16. ^ Obermaier, Sebastian; Müller, Michael (2020-03-31). "Ibotenic Acid Biosynthesis in the Fly Agaric Is Initiated by Glutamate Hydroxylation". Angewandte Chemie International Edition. 59 (30): 12432–12435. doi:10.1002/anie.202001870. PMC 7383597. PMID 32233056.