Азаспирацид
![]() | |
Идентификаторы | |
---|---|
3D model ( JSmol ) | |
Сокращения | НЕ |
ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
НЕКОТОРЫЙ | |
Характеристики | |
С 47 Ч 71 НЕТ 12 | |
Молярная масса | 842.07 g mol -1 |
Появление | Бесцветный |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
Азаспирациды (АЗА) представляют собой группу полициклических эфиров токсинов морских водорослей, продуцируемых небольшой динофлагеллятой Azadinium spinosum , которые могут накапливаться в моллюсках и тем самым вызывать заболевания у людей. [1] [2]
Азаспирацид был впервые обнаружен в 1990-х годах после вспышки заболевания человека в Нидерландах, связанной с употреблением в пищу зараженных моллюсков, происходящих из Киллари-Харбор, Ирландия.На сегодняшний день в фитопланктоне и моллюсках идентифицировано более 20 аналогов AZA. [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] За последние 15 лет АЗА были обнаружены в моллюсках из многих прибрежных регионов Западной Европы. [11] [12] [13] [14] [15] Северная Африка, [16] [17] Южная Америка, [18] [19] и Северной Америки. Кроме того, АЗА были обнаружены в японских губках. [20] и скандинавские крабы. [21] Неудивительно, что глобальное распространение AZA, по-видимому, соответствует очевидному широкому распространению азадиния . [22] [23] [24] В настоящее время доступны эмпирические данные, которые однозначно демонстрируют накопление AZA у моллюсков при прямом питании A. spinosum , продуцирующим AZA . [25] [26]
Механизм действия
[ редактировать ]Азаспирацид представляет собой фикотоксин , который ингибирует hERG . потенциалзависимые калиевые каналы [27]
Человеческая болезнь
[ редактировать ]В отличие от многих других морских фикотоксинов, о классе токсинов AZA мало что известно. Подобно токсинам DSP, потребление человеком моллюсков, загрязненных АЗА, может привести к тяжелым острым симптомам, включая тошноту, рвоту, диарею и спазмы желудка. [13] Для азаспирацида установлен нормативный предел ЕС в 160 мкг/кг. В Соединенных Штатах FDA установило уровень действия для AZP, равный 0,16 ppm (160 мкг/кг) эквивалента азаспирацида, что соответствует уровню, используемому в настоящее время в ЕС. На сегодняшний день подтверждено шесть случаев отравления человека азаспирацидом (АЗП), но вполне возможно, что из-за сходства симптомов, наблюдаемых у людей с DSP или другими видами пищевого отравления (например, бактериальным энтеритом), существует еще множество недокументированных случаев. произошли. По совпадению, каждый из подтвержденных случаев АЗП был связан с зараженными ирландскими моллюсками ( Mytilus edulis ).

Первый подтвержденный случай AZP произошел в ноябре 1995 года. Мидии, собранные в гавани Киллари, Ирландия, были экспортированы в Нидерланды, в результате чего восемь человек заболели DSP-подобными симптомами желудочно-кишечных заболеваний, включая тошноту, рвоту, тяжелую диарею и спазмы желудка. [3] [28] [29] Отсутствие известных токсинов DSP, окадаиновой кислоты и динофизистоксина-2, привело к открытию и идентификации нового этиологического агента, временно названного Киллари Токсин-3, а затем переименованного в AZA1. [3] Было показано, что мидии, собранные в том же районе через пять месяцев после происшествия, содержат (в мкг/г цельного мяса) AZA1 (1,14), AZA2 (0,23) и AZA3 (0,06). [9]
В сентябре/октябре 1997 года всего лишь 10-12 мидий, зараженных АЗА, были съедены людьми в районе острова Арранмор в Донеголе, Ирландия. Считалось, что в этом случае воздействию AZA подверглись по меньшей мере 20-24 человека, но только восемь обратились за медицинской помощью. Симптомы включали тошноту, рвоту и диарею в течение 2–5 дней до полного выздоровления. Анализ моллюсков выявил пять аналогов AZA, AZA1-5, при этом большая часть токсина сконцентрирована в пищеварительных железах. [8] [9] на уровнях, превышающих 30 мкг/г (по оценкам, 6 мкг/г цельного мяса мидий). AZA сохранялись в мидиях на повышенных уровнях в течение как минимум восьми месяцев. [ нужна ссылка ]
В сентябре 1998 года мидии, экспортированные из Клю Бэй, Ирландия, в Равенну, Италия, были съедены, и десять человек стали жертвами АЗП с типичными желудочно-кишечными симптомами. Было показано, что пищеварительные железы содержат ~1 мкг/г AZA total с тремя аналогами AZA (в мкг/г пищеварительной железы): AZA1 (0,5), AZA2 (0,06) и AZA3 (0,44). [ нужна ссылка ]
Также в сентябре 1998 года большая партия мидий из залива Бэнтри, Ирландия, была отправлена во Францию, в результате чего, по оценкам, AZP заболел 20-30 человек. По иронии судьбы, эти моллюски были заранее протестированы и признаны безопасными согласно биоанализу DSP на мышах; однако позже было установлено, что биоанализ DSP на мышах чувствителен к ложноотрицательным результатам на токсины AZA. По совпадению, французское правительство наложило эмбарго на импорт ирландских моллюсков на протяжении большей части 1999 года. Последующий анализ моллюсков методом ЖХ/МС показал, что в них присутствовали высокие уровни AZA (до 1,5 мкг/г цельного мяса). [ нужна ссылка ]
В августе 2000 года от 12 до 16 человек из различных регионов (Уоррингтон, Элисбери, остров Уайт, Шеффилд) Соединенного Королевства были отравлены после употребления в пищу замороженных, предварительно приготовленных мидий, доставленных из залива Бэнтри, Ирландия. Симптомы включали тошноту, диарею, боли в животе и судороги. Эти мидии также были признаны безопасными для употребления в пищу человеком на основании результатов биоанализа на мышах; однако анализ ЖХ/МС определил присутствие AZA1-3 в несъеденной части той же партии. Концентрация токсинов составила 0,85 мкг/г мяса моллюсков (не включая пищеварительную железу), что, вероятно, представляет собой занижение общей концентрации. [28]
В июле 2008 года в США произошло событие AZP. Замороженные, предварительно приготовленные мидии из залива Бэнтри, Ирландия, были экспортированы и отравили двух человек. По оценкам, каждый человек съел от 113 до 340 граммов моллюсков. В течение пяти часов после еды у каждого человека наблюдалась тяжесть в животе, рвота (5-15 раз) и диарея продолжительностью до 30 часов. Анализ аналогичных продуктов с тем же номером партии выявил наличие AZA1-3 в концентрации до 0,244 мкг AZAtotal/г ткани. [30] В результате данного события более 150 тонн товарной продукции было изъято с рынка и добровольно уничтожено производителем. [ нужна ссылка ]
Химия
[ редактировать ]Об общей структуре AZA1 (MW 841,5) впервые сообщили в 1998 году после успешного выделения из материала ирландской голубой мидии ( Mytilus edulis ). [3] Циклический амин (или азагруппа), уникальная триспирогруппа и группа карбоновой кислоты дали начало названию AZA-SPIR-ACID. Было обнаружено, что первоначальная структура, о которой сообщалось в 1998 году, содержит несколько ошибок, впервые обнаруженных в результате эмпирической демонстрации контртермодинамического конфигурационного назначения относительной конфигурации в кетальном центре C13. [31] и последовали попытки, предпринятые в 2003 году. [32] [33] Было обнаружено, что предполагаемая синтезированная структура AZA1 имеет другое хроматографическое поведение и расхождения в спектре ядерного магнитного резонанса (ЯМР) по сравнению с соединением, выделенным из природных источников. Дальнейшие обширные исследования, включая сложную синтетическую химию, привели к пересмотру структуры в 2004 году. [34] [35] [36] В 2018 году было опубликовано комплексное синтетическое и аналитическое исследование, в котором был представлен структурный пересмотр, корректирующий все ранее опубликованные структурные назначения азаспирацида. [37] В частности, первичным азаспирацидам были присвоены (6R,10R,13R,14R,16R,17R,19S,20S,21R,24S,25S,28S,30S,32R,33R,34R,36S,37S,39R)-абсолютные конфигурации. . Таким образом, структуры азаспирацидов, представленные на этой странице Википедии, также должны быть пересмотрены, чтобы отразить абсолютную конфигурацию 20S.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тильманн, Урбан; Эльбрехтер, Мальте; Крок, Бернд; Джон, Уве; Чембелла, Аллан (2009). «Azadinium spinosumgen. Et sp. Nov. (Dinophyceae) идентифицирован как основной продуцент азаспирацидных токсинов» . Европейский журнал психологии . 44 (1): 63–79. Бибкод : 2009EJPhy..44...63T . дои : 10.1080/09670260802578534 .
- ^ Крок, Бернд; Тильманн, Урбан; Джон, Уве; Чембелла, Аллан Д. (2009). «Характеристика азаспирацид по размерным фракциям планктона и выделение динофлагелляты, продуцирующей азаспирацид, из Северного моря». Вредные водоросли . 8 (2): 254–63. дои : 10.1016/j.hal.2008.06.003 .
- ^ Jump up to: а б с д Сатаке, Масаюки; Офудзи, Кацуя; Наоки, Хидео; Джеймс, Кевин Дж.; Фьюри, Эмброуз; МакМахон, Терри; Силке, Джо; Ясумото, Такеши (1998). «Азаспирацид, новый морской токсин, имеющий уникальные спирокольцевые сборки, выделенный из ирландских мидий Mytilus edulis ». Журнал Американского химического общества . 120 (38): 9967–8. дои : 10.1021/ja981413r .
- ^ Джеймс, Кевин Дж.; Сьерра, Моника Диас; Лихан, Мэри; Бранья Магдалена, Ана; Фьюри, Эмброуз (2003). «Обнаружение пяти новых гидроксильных аналогов азаспирацид у моллюсков с помощью множественной тандемной масс-спектрометрии». Токсикон . 41 (3): 277–83. дои : 10.1016/S0041-0101(02)00288-X . ПМИД 12565749 .
- ^ Жоффре, Тьерри; Килкойн, Джейн; Сеше, Вероника; Херренкнехт, Кристина; Трюке, Филипп; Эрве, Фабьен; Берар, Жан Батист; Налти, Сиара; Тейлор, Сара; Тильманн, Урбан; Майлз, Кристофер О.; Гесс, Филипп (2012). «Производство и выделение азаспирацидов-1 и -2 из культуры Azadinium spinosum в фотобиореакторах пилотного масштаба» . Морские наркотики . 10 (12): 1360–82. дои : 10.3390/md10061360 . ПМЦ 3397445 . ПМИД 22822378 .
- ^ Фьюри, Эмброуз; Бранья-Магдалена, Ана; Лихан, Мэри; Морони, Сиан; Джеймс, Кевин Дж.; Сатаке, Масаюки; Ясумото, Такеши (2002). «Определение азаспирацидов в моллюсках с использованием жидкостной хроматографии / тандемной масс-спектрометрии с электрораспылением». Быстрая связь в масс-спектрометрии . 16 (3): 238–42. Бибкод : 2002RCMS...16..238F . дои : 10.1002/rcm.560 . ПМИД 11803546 .
- ^ Маккаррон, Пирс; Килкойн, Джейн; Майлз, Кристофер О.; Гесс, Филипп (2009). «Образование азаспирацид-3, -4, -6 и -9 путем декарбоксилирования метаболитов карбоксиазаспирацид из моллюсков» . Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 57 (1): 160–9. дои : 10.1021/jf8025138 . ПМИД 19055365 .
- ^ Jump up to: а б Офудзи, Кацуя; Сатаке, Масаюки; МакМахон, Терри; Джеймс, Кевин Дж.; Наоки, Хидео; Осима, Ясукацу; Ясумото, Такеши (2014). «Структура аналогов азаспирацида, азаспирацида-4 и азаспирацида-5, токсинов, вызывающих отравление азаспирацидом в Европе» . Бионауки, биотехнологии и биохимия . 65 (3): 740–2. дои : 10.1271/bbb.65.740 . ПМИД 11330704 . S2CID 40331213 .
- ^ Jump up to: а б с Офудзи, Кацуя; Сатаке, Масаюки; МакМахон, Терри; Силке, Джо; Джеймс, Кевин Дж.; Наоки, Хидео; Осима, Ясукацу; Ясумото, Такеши (1999). «Два аналога азаспирацида, выделенных из мидий Mytilus edulis, причастных к отравлению людей в Ирландии». Природные токсины . 7 (3): 99–102. doi : 10.1002/(SICI)1522-7189(199905/06)7:3<99::AID-NT46>3.0.CO;2-L . ПМИД 10647511 .
- ^ Реманн, Нильс; Гесс, Филипп; Куильям, Майкл А. (2008). «Открытие новых аналогов морского биотоксина азаспирацида в голубых мидиях (Mytilus edulis) методом сверхэффективной жидкостной хроматографии/тандемной масс-спектрометрии». Быстрая связь в масс-спектрометрии . 22 (4): 549–58. Бибкод : 2008RCMS...22..549R . дои : 10.1002/rcm.3385 . ПМИД 18228242 .
- ^ Магдалена, Ана Бранья; Лихан, Мэри; Крыс, Софи; Фернандес, Мария Луиза; Фьюри, Эмброуз; Джеймс, Кевин Дж (2003). «Первое выявление азаспирацидов в моллюсках из Франции и Испании». Токсикон . 42 (1): 105–8. дои : 10.1016/S0041-0101(03)00105-3 . ПМИД 12893067 .
- ^ Джеймс, Кевин Дж; Фьюри, Эмброуз; Лихан, Мэри; Рамстад, Ханне; Ауне, Торе; Ховгаард, Питер; Моррис, Стивен; Хигман, Венди; Сатаке, Масаюки; Ясумото, Такеши (2002). «Первые свидетельства обширного распространения в Северной Европе токсинов, вызывающих отравление азаспирацидом (АЗП), в моллюсках». Токсикон . 40 (7): 909–15. дои : 10.1016/S0041-0101(02)00082-X . ПМИД 12076644 .
- ^ Jump up to: а б Твинер, Майкл; Реманн, Н; Хесс, П; Дусетт, GJ (2008). «Отравление азаспирацидом моллюсками: обзор химии, экологии и токсикологии с акцентом на воздействие на здоровье человека» . Морские наркотики . 6 (2): 39–72. дои : 10.3390/md20080004 . ПМЦ 2525481 . ПМИД 18728760 .
- ^ Фьюри, Эмброуз; Морони, Сиан; Магдалена, Ана Бранья; Фидальго Саес, Мария Хосе; Лихан, Мэри; Джеймс, Кевин Дж. (2003). «Географические, временные и видовые вариации полиэфирных токсинов, азаспирацидов, в моллюсках». Экологические науки и технологии . 37 (14): 3078–84. Бибкод : 2003EnST...37.3078F . дои : 10.1021/es020246z . ПМИД 12901653 .
- ^ Амзил, Зухер; Сибат, Маноэлла; Ройер, Флоренция; Савар, Вероника (2008). «Первый отчет об обнаружении групп азаспирацида и иессотоксина у французских моллюсков» . Токсикон . 52 (1): 39–48. дои : 10.1016/j.токсикон.2008.05.006 . ПМИД 18573273 .
- ^ Элгарх, Адра; Вейл, Пауло; Рифаи, Саида; Фассуан, Азиз (2008). «Обнаружение отравления диарейными моллюсками и токсинов азаспирацидами в марокканских мидиях: сравнение метода ЖХ-МС с коммерческим набором для иммуноанализа» . Морские наркотики . 6 (4): 587–94. дои : 10.3390/md6040587 . ПМЦ 2630846 . ПМИД 19172196 .
- ^ Талеб, Х.; Вейл, П.; Аманхир Р.; Бенхадуш, А.; Сагу, Р.; Чафик, А. (2006). «Первое обнаружение азаспирацидов в мидиях на северо-западе Африки». Журнал исследований моллюсков . 25 (3): 1067–70. doi : 10.2983/0730-8000(2006)25[1067:FDOAIM]2.0.CO;2 .
- ^ Альварес, Гонсало; Урибе, Эдвард; Авалос, Пол; Марино, Кармен; Уайт, Джон (2010). «Первая идентификация азаспирацида и спиролидов у Mesodesma donacium и Mulinia edulis из Северного Чили». Токсикон . 55 (2–3): 638–41. дои : 10.1016/j.токсикон.2009.07.014 . hdl : 10533/197913 . ПМИД 19631679 .
- ^ Лопес-Ривера, А.; о'Каллаган, К.; Мориарти, М.; о'Дрисколл, Д.; Гамильтон, Б.; Лехан, М.; Джеймс, К.Дж.; Фьюри, А. (2010). «Первые доказательства наличия азаспирацидов (АЗА): семейство липофильных полиэфирных морских токсинов в морских гребешках (Argopecten purpuratus) и мидиях (Mytilus chilensis), собранных в двух регионах Чили». Токсикон . 55 (4): 692–701. дои : 10.1016/j.токсикон.2009.10.020 . ПМИД 19852974 .
- ^ Уэока, Рэйко; Ито, Акихиро; Изумикава, Михо; Маэда, Сатоко; Такаги, Мотоки; Шин-Я, Кадзуо; Ёсида, Минору; Ван Сост, Роб. ВМ; Мацунага, Сигеки (2009). «Выделение азаспирацида-2 из морской губки Echinoclathria sp. Как мощного цитотоксина». Токсикон . 53 (6): 680–4. дои : 10.1016/j.токсикон.2009.02.008 . ПМИД 19233223 .
- ^ Торгерсен, Трина; Бремнес, Нанна Брюун; Рундбергет, Томас; Ауне, Торе (2008). «Структурное подтверждение и наличие азаспирацид у скандинавских бурых крабов (Cancer pagurus)». Токсикон . 51 (1): 93–101. дои : 10.1016/j.токсикон.2007.08.008 . ПМИД 17936866 .
- ^ Аксельман, Рут; Негри, Рубен М. (2012). «Цветение Azadinium cf. Spinosum Elbrächter et Tillmann (Dinophyceae) в северных шельфовых водах Аргентины, Юго-Западная Атлантика». Вредные водоросли . 19 :30–8. дои : 10.1016/j.hal.2012.05.004 .
- ^ Тильманн, Урбан; Эльбрехтер, Мальта; Джон, Уве; Крок, Бернд (2011). «Новый нетоксичный вид динофлагеллят рода Azadinium : A. Poporumsp. Nov» . Европейский журнал психологии . 46 (1): 74–87. Бибкод : 2011EJPhy..46...74T . дои : 10.1080/09670262.2011.556753 . S2CID 84872011 .
- ^ Тильманн, Урбан; Эльбрехтер, Мальте; Джон, Уве; Крок, Бернд; Чембелла, Аллан (2010). «Azadinium obesum (Dinophyceae), новый нетоксичный вид рода, который может продуцировать азаспирацидные токсины» (PDF) . Психология . 49 (2): 169. Бибкод : 2010Phyco..49..169T . дои : 10.2216/PH09-35.1 . S2CID 52834904 .
- ^ Салас, Рафаэль; Тильманн, Урбан; Джон, Уве; Килкойн, Джейн; Берсон, Аманда; Кантуэлл, Каоимхе; Гесс, Филипп; Жоффре, Тьерри; Силке, Джо (2011). «Роль Azadinium spinosum (Dinophyceae) в отравлении азаспирацидом моллюсков у мидий» (PDF) . Вредные водоросли . 10 (6): 774–83. дои : 10.1016/j.hal.2011.06.010 .
- ^ Жоффре, Тьерри; Маркайю, Клэр; Херренкнехт, Кристина; Трюке, Филипп; Сеше, Вероника; Николау, Элоди; Тильманн, Урбан; Гесс, Филипп (2012). «Накопление, детоксикация и биотрансформация азаспирацида у голубых мидий (Mytilus edulis), которых экспериментально кормили Azadinium spinosum» (PDF) . Токсикон . 60 (4): 582–95. дои : 10.1016/j.токсикон.2012.04.351 . ПМИД 22575282 .
- ^ Твинер, Майкл Дж.; Дусетт, Грегори Дж.; Раски, Эндрю; Хуан, Си-Пин; Рот, Брайан Л .; Сангинетти, Майкл К. (2012). «Токсин морских водорослей азаспирацид является блокатором открытого состояния калиевых каналов hERG» . Химические исследования в токсикологии . 25 (9): 1975–84. дои : 10.1021/tx300283t . ПМЦ 3444677 . ПМИД 22856456 .
- ^ Jump up to: а б Фьюри, Эмброуз; О'Доэрти, Шинейд; О'Каллаган, Кейт; Лихан, Мэри; Джеймс, Кевин Дж. (2010). «Токсины, вызывающие отравление азаспирацидом (AZP) в моллюсках: токсикологические и медицинские соображения». Токсикон . 56 (2): 173–90. дои : 10.1016/j.токсикон.2009.09.009 . ПМИД 20026101 .
- ^ Макмахон, Т.; Силке, Дж. (1996). «Зимняя токсичность неясной этиологии у мидий». Новости о вредных водорослях . 14 :2.
- ^ Клонц, Карл К.; Авраам, А; Плакас, С.М.; Дики, RW (2009). «Интоксикация азаспирацидом, связанная с мидиями, в Соединенных Штатах» . Анналы внутренней медицины . 150 (5): 361. дои : 10.7326/0003-4819-150-5-200903030-00023 . ПМИД 19258569 .
- ^ Дуней, AB; Форсайт. CJ орг. Летт., 2001, 3, 975-978.
- ^ Николау, КЦ; Чен, Дэвид Ю.-К.; Ли, Ивэй; Цянь, Вэньюань; Линг, Таотао; Выскочил, Степан; Кофтис, Теохарис В.; Говиндасами, Мугеш; Уэсака, Нориаки (2003). «Полный синтез предлагаемой структуры азаспирацида-1, Часть 2: Соединение фрагментов C1–C20, C21–C27 и C28–C40 и завершение синтеза». Angewandte Chemie, международное издание . 42 (31): 3649–53. дои : 10.1002/anie.200351826 . ПМИД 12916037 .
- ^ Николау, КЦ; Ли, Ивэй; Уэсака, Нориаки; Кофтис, Теохарис В.; Выскочил, Степан; Линг, Таотао; Говиндасами, Мугеш; Цянь, Вэньюань; Берналь, Федерико; Чен, Дэвид Ю.-К. (2003). «Полный синтез предлагаемой структуры азаспирацида-1, Часть 1: Создание энантиомерно чистых фрагментов C1–C20, C21–C27 и C28–C40». Angewandte Chemie, международное издание . 42 (31): 3643–8. дои : 10.1002/anie.200351825 . ПМИД 12916036 .
- ^ Нгуен, С.; Гейслер, ЛК; Форсайт, CJ Org. Летт. 2004, 6, 4159-4162.
- ^ Николау, КЦ; Кофтис, Теохарис В.; Выскочил, Степан; Петрович, Горан; Линг, Таотао; Ямада, Йоичи М.А.; Тан, Вэньцзюнь; Фредерик, Майкл О. (2004). «Структурная ревизия и полный синтез азаспирацида-1, Часть 2: Определение домена ABCD и полный синтез» . Angewandte Chemie, международное издание . 43 (33): 4318–24. дои : 10.1002/anie.200460696 . ПМИД 15368381 .
- ^ Николау, КЦ; Выскочил, Степан; Кофтис, Теохарис В.; Ямада, Йоичи М.А.; Линг, Таотао; Чен, Дэвид Ю.-К.; Тан, Вэньцзюнь; Петрович, Горан; Фредерик, Майкл О.; Ли, Ивэй; Сатаке, Масаюки (2004). «Структурная ревизия и полный синтез азаспирацида-1, Часть 1: Сбор разведданных и предварительное предложение» . Angewandte Chemie, международное издание . 43 (33): 4312–8. дои : 10.1002/anie.200460695 . ПМИД 15368380 .
- ^ Кентон, Н.; Аду-Ампратвум, Д.; Окуму, А.А.; Маккаррон, П.; Килкойн, Дж.; Райз, Ф.; Уилкинс, Алабама; Майлз, Колорадо; Форсайт, CJ (2017). «Стереохимическое определение натурального продукта (6R, 10R, 13R, 14R, 16R, 17R, 19S, 20S, 21R, 24S, 25S, 28S, 30S, 32R, 33R, 34R, 36S, 37S, 39R)-азаспирацид-3 путем полного синтеза и сравнительного анализа». Энджью. хим. Межд. Эд . 57 (3): 810–813. дои : 10.1002/anie.201711008 . ПМИД 29193497 .