Strychnine

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Strychnine
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van strychnine
Structuurformule van strychnine
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
C21H22N2O2
IUPAC-naam (4aR,5aS,8aR,13aS,15aS,15bR)-4a,
5,5a,7,8,13a,15,15a,15b,16-decahydro-2H-4,6-methaanindolo[3,2,1-ij]
oxepino[2,3,4-de]pyrrolo[2,3-h]cinolin-14-on
Molmassa 334,41158 g/mol
SMILES
C1CN2CC3=CCOC4CC(=O)N5C6C4C3CC2C61C7 =CC=CC=C75
InChI
1S/C21H22N2O2/c24-18-10-16-19-13-9-17-21(6-7-22(17)11-12(13)5-8-25-16)14-3-1-2-4-15(14)23(18)20(19)21/h1-5,13,16-17,19-20H,6-11H2/t13-,16-,17-,19-,20-,21+/m0/s1
CAS-nummer 57-24-9
EG-nummer 200-319-7
PubChem 5979
Vergelijkbaar met brucine
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Toxisch Milieugevaarlijk
Gevaar
H-zinnen H300 - H310 - H410
EUH-zinnen geen
P-zinnen P264 - P273 - P280 - P301+P310 - P302+P350 - P310
VN-nummer 1692
ADR-klasse Gevarenklasse 6.1
MAC-waarde 0,15 mg/m³
LD50 (ratten) (oraal) 2,35 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur kleurloos-geel
Dichtheid 1,36 g/cm³
Smeltpunt 284 °C
Goed oplosbaar in chloroform, ethanol
Slecht oplosbaar in water
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Strychnine is een witte, reukloze, zeer bittere en zeer giftige kristallijne vaste stof behorend tot de alkaloïden, die uit een aantal planten kan worden gewonnen, vooral de braaknoot (Strychnos nux-vomica). Deze plant groeit in India, Sri Lanka en Australië. Planten uit het geslacht Strychnos bevatten naast het neurotoxine strychnine ook een groot aantal andere giftige verbindingen.

Geschiedenis[bewerken]

De stof is in 1818 ontdekt door Joseph-Bienaimé Caventou en Pierre-Joseph Pelletier, hoewel extracten van de braaknoot al langer in de geneeskunde werden gebruikt. De structuur van het molecuul werd pas na 1950 opgehelderd onder andere door de ontwikkeling van de stereochemie.

Biosynthese[bewerken]

De biosynthese van strychnine is een complex gebeuren. Het enzym strictosidinesynthase katalyseert de condensatiereactie tussen tryptamine en secologanine, gevolgd door een Pictet-Spengler-reactie (A) leidend tot strictosidine. De enzymen die instaan voor omzetting B zijn nog niet geïdentificeerd, maar het intermediair dat gevormd wordt is wel geïsoleerd uit de braaknoot. De stap betreft de hydrolyse van het acetaal, waarbij door eliminatie van glucose een ringopening plaatsgrijpt. Op deze manier ontstaat een reactief aldehyde, dat door het secundair amine wordt aangevallen, met vorming van geissoschizine.

Een inverse Pictet-Spengler-reactie (C) breekt de binding tussen koolstofatoom 2 en 3 en in een daaropvolgende Mannich-reactie wordt een binding gevormd tussen koolstofatoom 3 en 7. Deze reactiestap omvat ook nog een Michael-additie, waardoor dehydropreakuammicine gevormd wordt. Hydrolyse van de methylester en decarboxylering (D) leidt tot norfluorocurarine. Hierna treedt onder invloed van NADPH een stereospecifieke reductie van de endocyclische dubbele binding op (E), zodat een Wieland-Gumlich-aldehyde gevormd wordt. Hierbij treedt ook een evenwicht op tussen de open en gesloten (cyclische) vorm. Om het koolstofskelet uit te breiden met 2 koolstofatomen gedurende reactiestap F addeert acetyl-CoA via een aldol-condensatie aan het aldehyde, zodat prestrychnine gevormd wordt. De laatste stap ter vorming van strychnine betreft een eenvoudige additie van het amine aan het carbonzuur, gevolgd door een cyclisatie (G).

Biosynthese van strychnine

Toepassingen en effecten[bewerken]

Het werd vooral gebruikt als pesticide, voornamelijk tegen knaagdieren zoals ratten. Strychnine werd verwerkt in Taupicine en Moldood.[1] Vroeger werd het in zeer geringe dosering ook wel gebruikt in de geneeskunde. Het werkt op het maag-darmkanaal en het zenuwstelsel en produceert 15-60 minuten na inname een krampende verlamming die uiteindelijk door ademhalingsstilstand tot de dood leidt. Het gebruik in rattengif wordt afgeraden vanwege het gevaar voor ongelukken en bewust misbruik.

Strychnine is ook een van de bitterste bekende stoffen: concentraties van 1 ppm (1 milligram per liter) kunnen nog geproefd worden. De LD50 wordt wisselend opgegeven, van 0,1 tot 7 mg/kg lichaamsgewicht. Vrouwelijke ratten blijken belangrijk gevoeliger dan mannelijke. Het is een tijdlang in detectiveverhalen een populair vergif geweest om moorden mee te plegen. Bij mensen wordt de fatale dosis op 100 à 200 mg geschat, maar gevallen waarbij 30 mg al dodelijk was zijn ook beschreven.

Gebruik als doping[bewerken]

De Azteken brouwden uit cactussen een drank die strychnine bevatte. Deze drank zorgde voor een opwekkend effect.

Aan het begin van de 20e eeuw werd strychnine ook als doping gebruikt, onder meer door de Engelse loper Thomas J. Hicks tijdens de Olympische Marathon in 1904. Hij gebruikte het in combinatie met brandy. Na de finish verloor hij zijn bewustzijn, maar herstelde de volgende dag.

Werkingsmechanisme[bewerken]

Strychnine blokkeert inhibitoire glycine-receptors in het centraal zenuwstelsel. Hierdoor worden feedbackkringen die een spier na samentrekking weer doen ontspannen gedeactiveerd, zodat er spierkrampen ontstaan die al bij geringe prikkeling optreden. Het beeld lijkt op tetanus, met opisthotonus en risus sardonicus.

Behandeling[bewerken]

Men zal de spieren willen verslappen en het slachtoffer beademen tot het metabolisme het vergif heeft afgebroken. De halveringstijd is ongeveer 10 uur.

Zie ook[bewerken]

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties