Orellanine
3,3′,4,4′-Tetrahydroxy-2,2′-bipyridine-N ,N′ -dioxide
別称
Orellanin, 2,2-Bipyridine-3,3-4,4-tetrol-1,1-dioxide
識別情報
CAS登録番号
37338-80-0
PubChem
89579
ChemSpider
10266115 (N -oxide form)80848 (non-zwitterionic form)
UNII
082U1GSX3D
[O-][n+]1ccc(O)c(O)c1c2[n+]([O-])ccc(O)c2O
InChI=1S/C10H8N2O6/c13-5-1-3-11(17)7(9(5)15)8-10(16)6(14)2-4-12(8)18/h1-4,13-16H
Key: JEWWXPOUSBVQKG-UHFFFAOYSA-N
特性
化学式
C10 H8 N2 O6
モル質量
252.18 g mol−1
危険性
GHSピクトグラム
GHSシグナルワード
危険
Hフレーズ
H300 , H370
Pフレーズ
P260 , P264 , P270 , P301+310 , P307+311 , P321 , P330 , P405 , P501
主な危険性
遅効性の猛毒
特記なき場合、データは常温 (25 °C )・常圧 (100 kPa) におけるものである。
オレラニン (Orellanine)は、Orellani として知られるフウセンタケ科 のドクフウセンタケ やジンガサドクフウセンタケ で見られるマイコトキシン である[1] 。構造的には、ピリジン-N -オキシド の二量体で、除草剤 のジクワット といくらか関連している。
歴史
1957年にポーランド のブィドゴシュチュ で135人の集団中毒が起き、うち19人が死亡したことで、オレラニンは初めて人々の注目を集めた[2] [3] [4] 。フウセンタケ属 (Cortinarius )のキノコ に含まれる。この属の全てのキノコがオレラニンを含み毒を持つわけではないが、ドクフウセンタケ (C. orellanus )、ジンガサドクフウセンタケ (C. rubellus )、C. henrici 、C. rainerensis 、C. bruneofulvus はオレラニンを含む。これらのキノコに関係する中毒は、ほとんどが狩猟採集を主要な栄養源とするヨーロッパであるが、北アメリカ等でも生じることがある。オレラニンは急性腎不全 の原因となることが分かっており、幻覚効果を引き起こすと誤解して摂取した症例が多くある[5] 。
1962年にStanislaw Grzymalaにより、ドクフウセンタケから初めてメタノール 抽出及び単離された[4] [6] 。Grzymalaはオレラニンの単離に加え、ドクフウセンタケの腎毒性 を示し、オレラニンの物理的及び化学的性質を決定した。彼は、このキノコの毒は、遅発性急性腎不全と関連していること、また単離された白色結晶を150℃以上に加熱すると徐々に分解することを発見した[3] [4] 。この最初の単離の後、1979年にAntkowiakとGessnerにより初めて構造が解明された[3] [6] 。2人は、オレラニンが自身の分解物であり無毒のオレリン のモノ-N -オキシドであることも示した。オレラニンの最初の合成は1985年に成功した。Tiecco, Mらは、市販される3-ヒドロキシピリジン を用いてオレラニンを全合成 した[3] 。最初の全合成の後、1987年にCohen-AddadらによりX線結晶構造解析 が行われ、構造が確定した[6] 。
合成
オレラニンの化学構成は、1970年代後半にポーランドの化学者であるAntkowiakとGessnerによってビピリジン ジオキシドであることが初めて明らかにされた[7] [8] 。互変異性 であり、より安定なのはアミンオキシド 型である。オレラニンの興味深い特徴として、アルミニウム イオンと結合してキレート 錯体 を形成する[9] 。
Orellanine tautomerization
オレラニンの最初の合成は、1985年にTiecco, Mらにより3-ヒドロキシピリジンを用いて行われた。この合成は8ステップからなり、収率は79–87%であった。合成すると、2つのピリジン環はほぼ垂直になり、分子はキラル になる[4] 。キノコから単離すると、光学不活性なラセミ体 である。他の合成手法も試みられた。例えば、DehmlowとSchulzは、1985年に3-アミノピリジン から9ステップで合成し、収率は30%であった[2] 。
Tiecco, M.らによる合成を書きに示す。1ステップ目で3-ヒドロキシピリジンをアルカリ溶液中で臭素 処理して2 を得る。このステップの生成物をジメチルホルムアミド 溶媒でO -アルキル化し、3 を得る。3 をクロロホルム 中でm -クロロ過安息香酸 により酸化し、4 を得る。この生成物は硝酸 及び硫酸 で処理され、5 と6 の混合物が得られる。5 は水に不溶であるが6 は可溶であり、これら2つの分子は、混合物と水を混ぜることで分離される。6 はその後、メタノール中でナトリウムメトキシド と反応して、もう1つのメトキシ基 が付加して7 となり、7 は三臭化リン により脱酸素化して8 となる。テトラメチルオレリン(9 )を得るために、トリフェニルホスフィン 、塩化ニッケル(II) 六水和物、亜鉛 粉末を用い、ニッケル-ホスフィン錯体を用いてハロピリジンのホモカップリング を行う。8 由来のビピリジル化合物を臭化水素酸で脱アルキル化することにより、黄色の結晶性固体オレリン(10 )が得られる。オレリンを過酸化水素 中で加熱して酸化し、目的化合物のオレラニン(11 )を得る。
This scheme describes the total synthesis of orellanine done by Tiecco, M., et al. in 1985.
9 からオレラニンを合成するもう1つの方法は、これをクロロホルム中で過剰のm -クロロ過安息香酸と反応させてテトラメチルオレラニン(12 )とし、これを臭化水素 で脱メチル化することでオレラニンを得る。
This scheme shows another alternative route for the synthesis of orellanine done by Tiecco, M., et al. in 1985.
毒性
オレラニンの構造が解明される前から、正電荷を持つ窒素原子を含むビピリジンの毒性は知られていた。除草剤のパラコート やジクワットは、植物だけではなくヒトや家畜にも毒性を持つ。荷電窒素を持つビピリジンは、成体内の重要な酸化還元反応を混乱させ、1つか2つの電子 を盗み取ったり、また電子を他の、しばしば望ましくない酸化還元反応系にバイパスしたりする。最終生成物は、過酸化物 イオンまたは超酸化物 イオンであり、後者は細胞に有害である。恐らくオレラニンも同様に作用していると考えられるが、酸化還元系の混乱から深刻な腎臓への影響が現れる過程は正確に理解されていない。
ヒトでは、オレラニンの腎毒性の特徴は、摂取からの遅延が長いことである。通常、摂取後2–3日で最初の症状が現れ、場合によっては3週間後にもなる。オレラニン中毒の最初の症状はインフルエンザ と似ており(吐き気、嘔吐、胃痛、頭痛、筋肉痛)、初期の腎不全(喉の渇き、頻尿、腎臓とその周辺の痛み)が続き、最終的に排尿の減少や停止、その他の腎不全の症状が現れ、治療を行わないと死に至る。
マウスでの半数致死量 は、体重1kgあたり12–20mgであり[10] [11] 、これは2週間以内に死に至る量である。ヒトでのオレラニンと関連したキノコ中毒 の場合を考えると、体重当たりの致死量はかなり低いと考えられる。
治療
オレラニン中毒の解毒剤 は知られていないが、早期の入院加療により重症化に至らず、死を防ぐことができる。研究は続いており、一部では腎不全からの回復のため、抗酸化治療や副腎皮質ステロイド が利用される[12] 。
出典
^ Oubrahim H.; Richard J.-M.; Cantin-Esnault D.; Seigle-Murandi F.; Trecourt F (1997). “Novel methods for identification and quantification of the mushroom nephrotoxin orellanine” . Journal of Chromatography 758 (1): 145-157. doi :10.1016/S0021-9673(96)00695-4 . PMID 9181972 . http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=2591101 .
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関連項目
外部リンク