Йессотоксин - Yessotoxin
|
|
| Имена | |
|---|---|
|
Предпочтительное название IUPAC
(2 S , 4a S , 5a R , 6 R , 6a S , 7a R , 8 S , 10a S , 11a R , 13a S , 14a R , 15a S , 16a R , 18 S , 19 R , 20a S , 21a R , 22a S , 23a R , 24a S , 25a R , 26a S , 27a R , 28a S , 29a R ) -6-Гидрокси-2 - [(2 R , 3 E ) -2-гидрокси-5-метилиденокта- 3,7-диен-2-ил] -5a, 8,10a, 11a, 19-пентаметил-3-метилиден-19- [2- (сульфоокси) этил] октатриаконтагидропирано [2 ′ ′ ′, 3 ′ ′ ′: 5 ′ ′, 6 ′ ′] пирано [2 ′ ′, 3 ′ ′: 5 ′, 6 ′] пирано [2 ′, 3 ′: 5,6] пирано [3,2- b ] пирано [2 ′ ′ ′ ′ ′, 3 ′ ′ ′ ′ ′: 5 ′ ′ ′ ′, 6 ′ ′ ′ ′] пирано [2 ′ ′ ′ ′, 3 ′ ′ ′ ′: 5 ′ ′ ′, 6 ′ ′ ′] пирано [2 ′ ′ ′, 3 ′ ′ ′: 5 ′ ′, 6 ′ ′] пирано [2 ′ ′, 3 ′ ′: 6 ′, 7 ′] оксепино [2 ′, 3 ′: 5,6] пирано [2,3- g ] оксоцин-18-ил гидросульфат |
|
| Идентификаторы | |
|
3D модель ( JSmol )
|
|
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Характеристики | |
| С 55 Н 82 О 21 S 2 | |
| Молярная масса | 1 143 0,36 г · моль -1 |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
| Ссылки на инфобоксы | |
Йессотоксины - это группа липофильных , содержащих серу полиэфирных токсинов , связанных с сигуатоксинами . Они продуцируются различными динофлагеллятами , в первую очередь Lingulodinium polyedrum и Gonyaulax spinifera .
Когда условия окружающей среды стимулируют рост динофлагеллят , продуцирующих YTX , токсины биоаккумулируются в съедобных тканях двустворчатых моллюсков , включая мидии , гребешки и моллюски , что позволяет YTX попадать в пищевую цепь .
История
Первый аналоговый YTX обнаружил, yessotoxin, первоначально был найден в гребешка видов Patinopecten yessoensis в 1960 - е годы. С тех пор из моллюсков и морских водорослей были выделены многочисленные аналоги йессотоксина (включая 45-гидроксиэзотоксин и карбоксиэссотоксин).
Первоначально ученые ошибочно отнесли YTX к группе токсинов от диарейного отравления моллюсками (DSP) по линии окадаиновой кислоты и азаспирацидов . Эти токсины могут вызвать сильное расстройство желудочно-кишечного тракта и ускорить рост рака. Когда ученые поняли, что YTX не обладают таким же токсикологическим механизмом действия, как другие токсины ( ингибиторы протеинфосфатазы ), им была дана собственная классификация.
Токсичность
Было проведено большое количество исследований для оценки потенциальной токсичности YTX. На сегодняшний день ни одно из этих исследований не выявило каких-либо токсических эффектов YTX, когда они присутствуют у людей. Однако они обнаружили, что YTX оказывают токсическое действие на мышей, когда YTX вводили животному путем внутрибрюшинной инъекции. Встречаемые токсикологические эффекты аналогичны тем, которые наблюдаются для паралитических токсинов моллюсков, и включают гепатотоксичность , кардиотоксичность и нейротоксичность , при этом уровень YTX 100 мкг / кг вызывает токсические эффекты. Ограниченные токсические эффекты наблюдались после перорального введения токсина животным. Механизм токсического действия YTX неизвестен и в настоящее время изучается рядом исследовательских групп. Однако некоторые недавние исследования показывают, что механизм действия может иметь какое-то отношение к изменению гомеостаза кальция . Недавно сообщалось и подтверждено генотоксичность.
Хотя нет данных, иллюстрирующих прямую связь YTX и токсичности у людей, проблемы, касающиеся потенциальных рисков для здоровья YTX, все еще остаются из-за наблюдаемой значительной токсичности для животных, и, как и другие токсины водорослей, присутствующие в моллюсках , YTK не разрушаются при нагревании или замораживание. В результате несколько стран, включая Новую Зеландию, Японию и страны Европы, регулируют уровни YTX в моллюсках. В 2002 году Европейская комиссия установила нормативный уровень на уровне 1 мкг YTX на 1 г (1 мг / кг) мяса моллюсков, предназначенного для потребления человеком (Директива 20012/225 / EC).
Недавно было показано, что йессотоксины могут вызывать риботоксический стресс.
Анализ
Анализ YTX необходим из-за возможных рисков для здоровья и ограничений, установленных директивой Европейской комиссии. Это сложно из-за большого количества аналогов YTX, которые могут присутствовать в образце. Анализ также проблематичен, потому что YTX имеют свойства, аналогичные свойствам других липофильных токсинов, присутствующих в образцах, поэтому методы могут давать ложноотрицательные или ложноположительные результаты из-за интерференции образцов.
Для обнаружения YTX было разработано несколько экспериментальных методов, каждый из которых предлагает различные уровни селективности и чувствительности , но при этом имеет множество преимуществ и недостатков.
Методы экстракции
Перед анализом YTX должны быть выделены из среды для образцов, будь то пищеварительная железа моллюсков , образец воды или среда для выращивания. Этого можно добиться несколькими способами:
Жидкость – жидкостная экстракция или экстракция растворителем
Для выделения YTX из среды пробы можно использовать жидкостно-жидкостную экстракцию или экстракцию растворителем . Обычно предпочтительным растворителем является метанол , но также можно использовать другие растворители, включая ацетон и хлороформ . Недостатком использования метода экстракции растворителем является низкий уровень извлечения аналита, поэтому любые результаты, полученные в процессе количественной оценки, могут не быть репрезентативными для образца.
Твердофазная экстракция
Твердофазная экстракция также может использоваться для выделения YTX из среды образца. Этот метод разделяет компоненты смеси, используя их различные химические и физические свойства. Этот метод надежен и чрезвычайно полезен при анализе небольших объемов проб. Он имеет преимущество перед экстракцией растворителем , поскольку он концентрируется (может дать обогащение образца до 10 степени) и может очищать образец путем удаления солей и неполярных веществ, которые могут помешать окончательному анализу. Этот метод также полезен, потому что он дает хороший уровень восстановления YTX - от 40 до 50%.
Аналитические методы
Для идентификации и количественной оценки YTX можно использовать ряд аналитических методов.
Биоанализ на мышах
Процедура биоанализа на мышах (MBA), разработанная Yasumoto et al. это официальный эталонный метод, используемый для анализа YTX и липофильных токсинов, включая окадиаковую кислоту, динофизитоксины (DSP), азаспирациды и пектенотоксины.
MBA включает инъекцию извлеченного токсина мыши и мониторинг выживаемости мышей; впоследствии можно сделать вывод о токсичности пробы и определить концентрацию аналита. Этот расчет сделан на основе того, что одна единица мыши (MU) - это минимальное количество токсина, необходимое для уничтожения мыши за 24 часа. MU устанавливается регулирующими органами на уровне 0,05 MU / г животного.
Оригинальный Yasumoto MBA подвержен влиянию паралитических токсинов моллюсков и свободных жирных кислот в растворе, что приводит к ложноположительным результатам. В MBA можно внести несколько изменений, чтобы можно было выполнить тест без этих ошибок.
Однако MBA по-прежнему имеет много недостатков;
- Метод неспецифический анализа - она не способны различать YTX и другие компоненты образца, в том числе токсинов DSP
- Метод имеет экономические и социальные проблемы в отношении тестирования на животных.
- Полученные результаты не очень воспроизводимы.
- Метод имеет недостаточные возможности обнаружения.
Однако этот метод быстрый и недорогой. Из-за этих факторов для анализа YTX предпочтительнее другие, недавно разработанные методы.
Иммуноферментный анализ
Метод твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), используемый для анализа YTX, является недавно разработанным Briggs et al. Этот конкурентный непрямой иммуноферментный анализ использует поликлональные антитела против YTX для определения его концентрации в образце. Анализ коммерчески доступен и представляет собой быстрый метод анализа YTX в моллюсках , клетках водорослей и образцах культур.
ELISA имеет несколько преимуществ: он очень чувствителен, имеет предел количественного определения 75 мкг / кг, относительно дешев и прост в проведении. Основным недостатком этого метода является то, что он не позволяет различать разные аналоги YTX и требует много времени для получения результатов.
Хроматографические методы
Для анализа YTX можно использовать различные хроматографические методы. Это включает хроматографические методы, связанные с масс-спектрометрией и детекторами флуоресценции . Все хроматографические методы требуют этапа калибровки перед анализом пробы.
- Хроматографические методы с детектированием флуоресценции
Жидкостная хроматография с флуоресцентным детектированием (LC-FLD) представляет собой селективный, относительно дешевый, воспроизводимый метод качественного и количественного анализа YTX для образцов моллюсков и водорослей. Этот метод требует дополнительного этапа подготовки образца после завершения процедуры извлечения аналита (в этом случае предпочтительно используется SPE, чтобы из образца можно было удалить общие помехи). Эта дополнительная стадия включает дериватизацию YTX флуоресцентным диенофильным реагентом - диметокси-4-метил-3-оксо-3,4-дигидрохиноксалинил) этил] -1,2,4-триазолин-3,5-дионом, который способствует обнаружение аналита. Этот дополнительный этап подготовки образца может сделать анализ LC-FLD чрезвычайно трудоемким и является основным недостатком метода.
- Хроматографические методы в сочетании с масс-спектрометрией
Этот метод чрезвычайно полезен для анализа нескольких токсинов. Он имеет множество преимуществ по сравнению с другими используемыми методами. Это чувствительный и селективный аналитический метод, что делает его идеальным для анализа сложных проб и проб с низкими концентрациями аналита. Метод также полезен тем, что он предоставляет важную структурную информацию об анализируемом веществе, которая полезна для облегчения идентификации аналита, а также когда в пробе присутствуют неизвестные аналиты. Этот метод имеет преимущества перед LC-FLD, поскольку этапы дериватизации и очистки экстракции не требуются. Были зарегистрированы пределы обнаружения YTX-анализа 30 мг / г ткани моллюсков для хроматографических методов, сопряженных с масс-спектрометрией.
Главный недостаток ЖХ-МС - очень дорогое оборудование.
Капиллярный электрофорез
Капиллярный электрофорез (КЭ) становится предпочтительным аналитическим методом для анализа YTX, поскольку он имеет значительные преимущества по сравнению с другими используемыми аналитическими методами, включая высокую эффективность, быструю и простую процедуру разделения, требуемый небольшой объем образца и минимальное количество реагентов. .
Методы, используемые для анализа YTX, включают: КЭ с обнаружением ультрафиолета (УФ) и КЭ в сочетании с масс-спектрометрией (МС). CEUV - хороший метод для анализа YTX, поскольку по его избирательности можно легко отличить YTX от токсинов DSP. Однако чувствительность этих методов может быть низкой из-за низкой молярной абсорбционной способности аналитов. Метод дает предел обнаружения (LOD) 0,3 мкг / мл и предел количественного определения (LOQ) 0,9 мкг / мл. Чувствительность обычного CEUV можно повысить с помощью мицеллярной электрокинетической хроматографии (MEKC).
CEMS имеет дополнительное преимущество перед CEUV в том, что он может давать информацию о молекулярной массе и / или структуре аналита. Это позволяет пользователю однозначно подтверждать наличие аналитов в образце. LOD и LOQ были рассчитаны как 0,02 мкг / мл и 0,08 мкг / мл соответственно, что снова соответствует директиве Европейской комиссии .
Смотрите также
Рекомендации
Источники
- Дж. Осен; И. А. Самдал; CO Мили; Э. Даль; Л. Р. Бриггс; Т. Ауне (2005). «Йессотоксины в норвежских голубых мидиях ( Mytilus edulis ): поглощение из Protoceratium reticulatum , метаболизм и очистка». Токсикон . 45 (3): 265–272. DOI : 10.1016 / j.toxicon.2004.10.012 . PMID 15683864 .