Taxin-Alkaloide - Taxine alkaloids
 Taxin A
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| Namen | |
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IUPAC-Name
2α, 13α-Diacetoxy-7β, 10β-dihydroxy-9-oxo-2 (3 → 20) -abeotaxa-4 (20), 11-dien-5α-yl (2 R , 3 S ) -3- (dimethylamino) -2-Hydroxy-3-phenylpropanoat
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| Andere Namen
(1 R , 2 S , 3 E , 5 S , 7 S , 8 S , 10 R , 13 S ) -2,13-Diacetoxy-7,10-dihydroxy-8,12,15,15-tetramethyl-9- Oxotricyclo [9.3.1.1 4,8 ] hexadeca-3,11-dien-5-yl (2 R , 3 S ) -3- (dimethylamino) -2-hydroxy-3-phenylpropanoat
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| Identifikatoren | |
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3D-Modell ( JSmol )
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| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| KEGG | |
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PubChem- CID
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| UNII | |
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| Eigenschaften | |
| C 35 H 47 NEIN 10 | |
| Molmasse | 641.751 g·mol -1 |
| Schmelzpunkt | 204-206 °C |
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Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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| Infobox-Referenzen | |
 Taxin B
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| Namen | |
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IUPAC-Name
10β-Acetoxy-1,2α, 9α-trihydroxy-13-oxotaxa-4 (20), 11-dien-5α-yl (3 R ) -3- (dimethylamino) -3-phenylpropanoat
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| Identifikatoren | |
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3D-Modell ( JSmol )
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| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| KEGG | |
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PubChem- CID
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| Eigenschaften | |
| C 33 H 45 NEIN 8 | |
| Molmasse | 583,722 g·mol -1 |
| Schmelzpunkt | 115 °C |
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Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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| Infobox-Referenzen | |
Taxin-Alkaloide , die oft unter dem Sammeltitel Taxine genannt werden, sind die giftigen Chemikalien, die aus der Eibe isoliert werden können . Die Menge an Taxinalkaloiden hängt von der Eibenart ab, wobei Taxus baccata und Taxus cuspidata die meisten enthalten. Die wichtigsten Taxinalkaloide sind Taxin A und Taxin B, obwohl es mindestens 10 verschiedene Alkaloide gibt. Bis 1956 glaubte man, dass alle Taxin-Alkaloide eine einzige Verbindung namens Taxin seien.
Die Taxin-Alkaloide sind Cardiotoxine, wobei Taxin B am aktivsten ist. Taxin-Alkaloide haben keine medizinische Verwendung, aber Paclitaxel und andere Taxane , die aus Eiben isoliert werden können, wurden als Chemotherapeutika verwendet .
Herkunft
Taxins kann in Taxus - Arten zu finden: Taxus cuspidata , T. baccata (Englisch Eibe), x Taxus media , Taxus canadensis , Taxus flori , und Taxus brevifolia (Pacific oder westlichen Eibe). Alle diese Arten enthalten Taxin in jedem Teil der Pflanze außer im Aril , der fleischigen Hülle der Samen (Beeren). Die Konzentrationen variieren zwischen den Arten, was zu unterschiedlichen Toxizitäten innerhalb der Gattung führt. Dies ist bei Taxus brevifolia (pazifische Eibe) und Taxus baccata (englische Eibe) der Fall ; T. baccata enthält hohe Taxinkonzentrationen, was zu einer hohen Toxizität führt, während T. brevifolia eine geringe Toxizität aufweist. Die Taxinkonzentrationen in Eibenpflanzen ändern sich saisonal, wobei die Konzentrationen im Winter am höchsten und im Sommer am niedrigsten sind. Das Gift bleibt in abgestorbenem Pflanzenmaterial gefährlich.
Diese Arten haben charakteristische Blätter, die nadelförmig, klein, spiralförmig angeordnet, aber verdreht sind, so dass sie zweireihig und linear-lanzettlich sind. Sie zeichnen sich auch durch ihre Fähigkeit aus, sich aus Stümpfen und Wurzeln zu regenerieren.
Taxus- Arten kommen ausschließlich in gemäßigten Zonen der nördlichen Hemisphäre vor. Insbesondere T. baccata kommt in ganz Europa als dominante Art vor oder wächst unter Teilkronen von Laubbäumen. Sie wächst gut in steilen, felsigen Gebieten auf kalkhaltigen Substraten wie in den Kreidegebieten Englands, und in kontinentaleren Klimazonen gedeiht sie besser in Mischwäldern . T. baccata ist frostempfindlich, was seine Verbreitung im Norden Skandinaviens einschränkt .
Geschichte
Die Giftigkeit der Eiben ist seit Jahrtausenden bekannt. Griechische und römische Schriftsteller haben Beispiele für Vergiftungen aufgezeichnet, darunter Julius Caesars Bericht über Cativolcus , den König der Eburonen , der mit dem „Saft der Eibe“ Selbstmord beging. Der erste Versuch, die giftige Substanz aus der Eibe zu extrahieren, erfolgte 1828 durch Piero Peretti, der einen Bitterstoff isolierte. 1856 stellte H. Lucas, ein Apotheker in Arnstadt , ein weißes Alkaloidpulver aus dem Laub von Taxus baccata L her . die er Taxine nannte. Die kristalline Form der Substanz wurde 1876 von W. Marmé, einem französischen Chemiker, isoliert. A. Hilger und F. Brande verwendeten 1890 die elementare Verbrennungsanalyse , um die erste Molekülformel von vorzuschlagen .
Für die nächsten 60 Jahre war es allgemein anerkannt, dass Taxin aus einer einzigen Verbindung hergestellt wurde, und es war Agatha Christie bekannt genug , es in A Pocket Full of Rye (1953) als Gift zu verwenden . 1956 entdeckten Graf und Boeddeker jedoch, dass Taxin eigentlich eine komplexe Mischung von Alkaloiden und nicht ein einzelnes Alkaloid war. Mittels Elektrophorese konnten sie die beiden Hauptkomponenten Taxin A und Taxin B isolieren. Taxin A war die sich am schnellsten bewegende Bande und machte 1,3 % der Alkaloidmischung aus, während Taxin B die langsamste Bande war und 30 % der die Mischung. Die vollständige Struktur von Taxin A wurde 1982 veröffentlicht, Taxin B 1991.
Toxizität beim Menschen
Fast alle Teile von Taxus baccata , der vielleicht bekanntesten Taxus- Art, enthalten Taxine.
Taxine sind kardiotoxische Calcium- und Natriumantagonisten. Bei Verschlucken von Blättern oder Samen der Pflanze wird dringend ärztliche Hilfe sowie eine Beobachtung für mindestens 6 Stunden nach der Einnahme empfohlen. Gegenwärtig sind keine Gegenmittel für eine Eibenvergiftung bekannt, jedoch wurden Medikamente wie Atropin zur Behandlung der Symptome eingesetzt. Taxin B, das häufigste Alkaloid der Taxus- Arten, ist auch das am stärksten kardiotoxische Taxin, gefolgt von Taxin A.
Taxin-Alkaloide werden schnell aus dem Darm resorbiert und können in ausreichender Menge zum Tod durch allgemeines Herzversagen, Herzstillstand oder Atemversagen führen. Taxine werden auch effizient über die Haut aufgenommen und Taxus-Arten sollten daher mit Vorsicht und vorzugsweise mit Handschuhen gehandhabt werden. Taxus Baccata Blätter enthalten etwa 5 mg Taxines pro 1 g Blätter. Die geschätzte letale Dosis (LD min ) von Taxinalkaloiden beträgt für den Menschen etwa 3,0 mg/kg Körpergewicht. Verschiedene Studien zeigen unterschiedliche Toxizitäten; ein Hauptgrund ist die Schwierigkeit, Taxinalkaloide zu messen.
Für viele verschiedene Tiere wurden minimale tödliche Dosen (orale LD min ) getestet:
- Huhn 82,5 mg/kg
- Kuh 10,0 mg/kg
- Hund 11,5 mg/kg
- Ziege 60,0 mg/kg
- Pferd 1,0–2,0 mg/kg
- Schwein 3,5 mg/kg
- Schafe 12,5 mg/kg
Mehrere Studien haben bei Mäusen und Ratten LD 50 -Werte von Taxin unter 20 mg/kg gefunden.
Klinische Anzeichen
Herz- und kardiovaskuläre Wirkungen:
- Arrhythmie – Unregelmäßige Herzschläge, die zu einer geringeren Herzleistung führen; selbst ein sehr schweres Symptom. Ventrikuläre Arrhythmien können ohne Behandlung sehr schnell zu einem Kreislaufkollaps (über Herzstillstand) führen.
- Bradykardie – Weniger Herzschläge pro Zeiteinheit.
Beide Effekte führen zu Hypotonie , die viele Symptome verursacht, darunter:
- Kopfschmerzen
- Schwindel
- Tremor
und viele andere typische Anzeichen von niedrigem Blutdruck.
Darmeffekte:
- Übelkeit und Erbrechen
- Durchfall
- Bauchschmerzen
Auswirkungen auf die Atemwege:
- Atemnot – Kurzatmigkeit.
Wenn die Vergiftung schwer ist und nicht behandelt wird:
- Bewusstseinsverlust – Sauerstoffmangel aufgrund von niedrigem Blutdruck und Atemnot zwingt den Körper dazu, alle bis auf die lebenswichtigsten Funktionen abzuschalten.
- Atemversagen – Die Atmung stoppt.
- Kreislaufkollaps – Der Blutdruck sinkt so weit, dass nicht einmal die grundlegendsten Funktionen aufrechterhalten werden können.
Diagnose
Die Diagnose einer Eibenvergiftung ist sehr wichtig, wenn dem Patienten nicht bereits bekannt ist, dass er Teile der Eibe aufgenommen hat. Die Diagnosemethode ist die Bestimmung von 3,5-Dimethoxyphenol, einem Produkt der Hydrolyse der glykosidischen Bindung in Taxin, im Blut, im Mageninhalt, im Urin und im Gewebe des Patienten. Diese Analyse kann durch Gas oder Flüssigkeit erfolgen Chromatographie und auch durch Massenspektroskopie .
Behandlung
Es gibt keine spezifischen Gegenmittel für Taxin, sodass Patienten nur ihre Symptome behandeln können.
Es ist auch wichtig, den Blutdruck und die Herzfrequenz zu kontrollieren, um die Herzprobleme zu behandeln. Atropin wurde beim Menschen erfolgreich zur Behandlung von durch Taxin verursachten Bradykardien und Arrhythmien eingesetzt. Es ist wirksamer, wenn es frühzeitig verabreicht wird, aber es ist auch bei der Verabreichung Vorsicht geboten, da es zu einem Anstieg des myokardialen Sauerstoffbedarfs führen und myokardiale Hypoxie und Dysfunktion verstärken kann. Zur Kontrolle des Herzschlags kann auch ein künstlicher Herzschrittmacher installiert werden.
Andere Behandlungen sind nützlich, um die anderen Vergiftungssymptome zu behandeln: Überdruckbeatmung bei Atemnot, Flüssigkeitstherapie zur Unterstützung des Blutdrucks und zur Aufrechterhaltung der Flüssigkeitszufuhr und Nierenfunktion sowie Magen-Darm-Schutzmittel. Es kann auch notwendig sein, aggressives Verhalten und Krämpfe mit Beruhigungsmitteln zu kontrollieren .
Verhütung
Die toxische Wirkung von T. baccata ist seit der Antike bekannt. In den meisten Fällen kommt es zu einer versehentlichen Vergiftung, insbesondere bei Kindern oder Tieren. Es gibt jedoch Fälle, in denen das Gift als Selbstmordmethode verwendet wird.
Da eine Taxinvergiftung aufgrund ihrer schnellen Wirkung oft erst nach dem Tod des Patienten diagnostiziert wird, ist die Expositionsprävention sehr wichtig. Auch getrocknete Pflanzenteile sind giftig, da sie noch Taxinmoleküle enthalten. Tierhalter müssen sicherstellen, dass Eibenzweige oder -blätter nicht als Spielzeug für Hunde oder als Sitzstangen für Hausvögel verwendet werden.
Toxizität bei Tieren
Die Wirkungen von Taxin beim Menschen sind den Wirkungen auf andere Tiere sehr ähnlich. Es hat die gleichen Wirkmechanismen, und meistens wird die Aufnahme von Eibenmaterial mit dem Tod des Tieres diagnostiziert. Darüber hinaus sind klinische Symptome, Diagnose, Behandlung und Prävention meist die gleichen wie beim Menschen. Dies wurde aufgrund der vielen Experimente gesehen, die an Ratten, Schweinen und anderen Tieren durchgeführt wurden.
Vergiftungen werden typischerweise durch die Aufnahme von Ziereibenbüschen oder deren Besatz verursacht. Bei Tieren ist das einzige Anzeichen oft ein plötzlicher Tod. Die Diagnose basiert auf dem Wissen über die Exposition und das Laub im Verdauungstrakt. Bei kleineren Dosen zeigen die Tiere Unbehagen, Zittern, Atemnot, Schwanken, Schwäche und Durchfall. Herzrhythmusstörungen verschlimmern sich im Laufe der Zeit und führen schließlich zum Tod. "Die Befunde der Nekropsie sind unauffällig und unspezifisch", einschließlich einer Lungen-, Leber- und Milzstauung. Bei niedrigeren Dosen kann eine leichte Entzündung im oberen Gastrointestinaltrakt auftreten.
Einige Tiere sind gegen die Wirkung von Taxin immun, insbesondere Hirsche.
Wirkmechanismus
Die Giftigkeit der Eibenpflanze beruht auf einer Reihe von Substanzen, vor allem toxischen Alkaloiden (Taxin B, Paclitaxel, Isotaxin B, Taxin A), Glykosiden (Taxicatin) und Taxanderivaten (Taxol A, Taxol B).
Es gab viele Studien über die Toxizität der Taxinalkaloide, und sie haben gezeigt, dass ihr Wirkungsmechanismus eine Störung der Natrium- und Calciumkanäle von Myokardzellen ist, wodurch die zytoplasmatischen Calciumkonzentrationen erhöht werden. Ihr Mechanismus ist ähnlich wie bei Medikamenten wie Verapamil , obwohl Taxine kardioselektiver sind. Sie reduzieren auch dosisabhängig die Geschwindigkeit der Depolarisation des Aktionspotentials. Dies führt zu Bradykardie, Hypotonie, verminderter myokardialer Kontraktilität, Leitungsverzögerung, Arrhythmien und anderen Komplikationen.
Einige Taxinalkaloide wurden isoliert, um ihre Wirkungen und Eigenschaften zu untersuchen. Dies hat die Entdeckung einiger der besonderen Wirkungen jeder Substanz der Pflanze ermöglicht. Zum Beispiel beeinflusst Taxin A den Blutdruck nicht, Taxol verursacht bei manchen Menschen Herzstörungen, dass Taxin B die giftigste dieser Substanzen ist.
Da ein Derivat der Eibe, Paclitaxel , als Krebsmedikament wirkt, wurde untersucht, ob Taxin B auch als Arzneimittel eingesetzt werden könnte.
Siehe auch
Verweise
Weiterlesen
[1] Asheesh K. Tiwary, Birgit Puschner, Hailu Kinde, Elizabeth R. Tor (2005). „Diagnose der Taxus (Eiben)-Vergiftung bei einem Pferd“. Journal of Veterinary Diagnostic Investigation.
[2] Andrea Persico, Giuseppe Bacis, Francesca Uberti, Claudia Panzeri, Chiara Di Lorenzo, Enzo Moro und Patrizia Restani (2011). „Identifizierung von Taxin-Derivaten in biologischen Flüssigkeiten von einem Patienten nach versuchtem Selbstmord durch Einnahme von Eiben (Taxus baccata) Blättern“. Zeitschrift für analytische Toxikologie. vol. 35