แคนดิซีน

ชื่อ
ชื่อ IUPAC ที่นิยมใช้ 2-(4-ไฮดรอกซีฟีนิล)- N , N , N -ไตรเมทิลอีเทน-1-อะมิเนียม
ชื่ออื่นๆ 2-(4-ไฮดรอกซีฟีนิล)- N , N , N -ไตรเมทิลเอทานามิเนียม; มอลทอกซิน; N , N , N -ไตรเมทิลไทรามีน
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	3761-58-8
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
เคมสไปเดอร์	21647
PubChem CID	23135
มหาวิทยาลัย	TL3035N52J วาย
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID80901642
อินชิ นิ้วChI=1S/C11H17NO/c1-12(2,3)9-8-10-4-6-11(13)7-5-10/h4-7H,8-9H2,1-3H3/p+1 คีย์: PTOJXIKSKSASRB-UHFFFAOYSA-O นิ้วChI=1/C11H17NO/c1-12(2,3)9-8-10-4-6-11(13)7-5-10/h4-7H,8-9H2,1-3H3/p+1 รหัส: PTOJXIKSKSASRB-IKLDFBCSAB
รอยยิ้ม Oc1ccc(cc1)CC[N+](C)(C)C
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C H NO + , HOC H (CH ) N(CH ) +
มวลโมลาร์	180.266205 Da (+ 126.90447 ถ้าเป็นไอโอไดด์)
รูปร่าง	ของแข็งไม่มีสี (เกลือคลอไรด์และไอโอไดด์)
จุดหลอมเหลว	234 °C (453 °F; 507 K) (ไอโอไดด์); 285 °C (การสลายตัวของคลอไรด์)
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ไอโอไดด์และคลอไรด์ต่างก็ละลายน้ำได้ดีมาก
อันตราย
ความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (OHS/OSH):
อันตรายหลัก	สารระคายเคือง
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

แคนดิซีนหรือที่รู้จักกันในชื่อN , N , N-ไตรเมทิลไทรามีน เป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เป็นเกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีที่มี โครงสร้างฟีนิลเอทิลอะมีน เป็นอนุพันธ์ N,N,N-ไตรเมทิลของไทรามีน ซึ่งเป็นอะมีนชีวภาพ ที่รู้จักกันดี และเนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่มีอะตอมไนโตรเจนที่มีประจุบวกในโครงสร้างโมเลกุล จึงถูกจัดอยู่ในกลุ่มอัลคาลอยด์แม้ว่าจะพบได้ในพืชหลายชนิด รวมถึงข้าวบาร์เลย์ แต่คุณสมบัติของมันยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางด้วยเทคนิคสมัยใหม่ แคนดิซีนเป็นพิษหลังจากฉีดเข้าทางหลอดเลือด ทำให้เกิดอาการปิดกั้นการทำงานของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ รายละเอียดเพิ่มเติมอยู่ในส่วน "เภสัชวิทยา" ด้านล่าง

แคนดิซีนพบได้ในพืชหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบองเพชร^{[ 1 ]}อัลคาลอยด์นี้ถูกแยกได้เป็นครั้งแรกจากกระบองเพชรอาร์เจนตินาTrichocereus candicans (ปัจจุบันจัดอยู่ในกลุ่มEchinopsis candicans ) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ และจากกระบองเพชรสกุล Trichocereusชนิด อื่นๆ T. candicansอาจมีแคนดิซีนมากถึง 5% และยังเป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยอัลคาลอยด์ฮอร์ดีนีนซึ่ง มีความสัมพันธ์ใกล้เคียงกัน ^{[ 2 ]}

นอกจากนี้ แคนดิซีนยังพบในพืชหลายชนิดในสกุลCitrus อีก ด้วย^{[ 3 ]}

ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 นักวิจัยชาวญี่ปุ่นได้แยกสารประกอบที่เป็นพิษซึ่งพวกเขาตั้งชื่อว่า "มอลทอกซิน" จากข้าวบาร์เลย์มอล ต์ ^{[ 4 ]}หลังจากมีการตีพิมพ์เอกสารบางฉบับเกี่ยวกับเภสัชวิทยา (ดูส่วน "เภสัชวิทยา") ภายใต้ชื่อนี้ พบว่ามอลทอกซินมีลักษณะเหมือนกับแคนดิซีน และชื่อเดิมจึงถูกคงไว้ในบทความที่ตามมา^{[ 5 ]}

นอกจากนี้ยังพบแคนดิซีนในผิวหนังของกบLeptodactylus pentadactylus pentadactylusที่ความเข้มข้น 45 μg/g ผิวหนัง แต่พบในสัตว์ สะเทินน้ำสะเทินบกน้อย กว่าไอโซเมอร์ตำแหน่งเลปโทแดคไทลีน มาก ^{[ 6 ] [ 7 ]}

ลักษณะทางเคมีที่เด่นชัดของแคนดิซีนคือ เป็นเกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีและเป็นฟีนอล ไอออนบวกของแอมโมเนียมควอเทอร์นารีจะพบร่วมกับไอออนลบต่างๆ ก่อตัวเป็นเกลือที่สอดคล้องกัน ซึ่งเกลือที่พบได้บ่อยที่สุดคือไอโอไดด์และคลอไรด์ ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า "แคนดิซีนไอโอไดด์" (หรือ " ฮอร์ดีนีนเมทิโอไดด์") และ "แคนดิซีนคลอไรด์" เนื่องจากเป็นการยากที่จะแยกแคนดิซีนออกจากแหล่งธรรมชาติพร้อมกับไอออนลบดั้งเดิม จึงมีการออกแบบวิธีการแยกเพื่อให้ได้แคนดิซีนร่วมกับไอออนลบเฉพาะที่นักวิจัยเลือก ดังนั้นชื่อ "แคนดิซีน" เมื่อใช้เพียงอย่างเดียวจึงไม่มีความหมายทางเคมีที่ชัดเจน

การมีอยู่ของกลุ่มฟีนอลจะทำให้สารละลายในน้ำของเกลือแคนดิซีนมีฤทธิ์เป็นกรดอ่อน แต่ดูเหมือนว่าจะไม่มีการบันทึกค่า pKa กลุ่มฟีนอลนี้ถูกแปลงเป็นเมทิลอีเทอร์โดยการบำบัดแคนดิซีนด้วยเมทิลไอโอไดด์เพื่อสร้างO-เมทิลแคนดิซีนไอโอไดด์^{[ 8 ]}

หนึ่งในการสังเคราะห์แคนดิซีนที่เก่าแก่ที่สุดคือของบาร์เกอร์ ซึ่งสร้างแคนดิซีนไอโอไดด์โดยการเติมหมู่ N-เมทิลลงในฮอร์ดีนีนโดยใช้เมทิลไอโอไดด์^{[ 9 ]}วิธีนี้กลายเป็นวิธีมาตรฐานสำหรับการเปลี่ยนเอมีน ตติยภูมิ เป็นเกลือควอเทอร์นารี บัคและเพื่อนร่วมงานได้นำวิธีนี้มาใช้อีกครั้ง โดยพวกเขายังรายงานการเปลี่ยนแคนดิซีนไอโอไดด์เป็นแคนดิซีนคลอไรด์โดยการบำบัดด้วย AgCl อีกด้วย^{[ 10 ]}

การศึกษาทางเภสัชวิทยาครั้งแรกสุดเกี่ยวกับแคนดิซีน (ภายใต้ชื่อฮอร์ดีนีนเมทิโอไดด์) ดูเหมือนจะเป็นการศึกษาของบาร์เกอร์และเดล ซึ่งศึกษาผลกระทบของมันเป็นหลักในแมวและการเตรียมอวัยวะสัตว์ที่แยกออกมา นักวิจัยเหล่านี้พบว่าแคนดิซีนมีผลคล้ายคลึงกับนิโคติน อย่างมาก ตัวอย่างเช่น การหดตัวของส่วนเจจู นัมของกระต่ายที่แยกออกมา เกิดขึ้นจากความเข้มข้นของยาประมาณ 2 × 10 ⁻⁵ M; การให้แคนดิซีนไอโอไดด์ 1 มิลลิกรัมทางหลอดเลือดดำแก่แมวทำให้ความดันโลหิตเพิ่มขึ้นเท่ากับนิโคติน 0.5 มิลลิกรัม; ปริมาณที่เป็นพิษทำให้เกิดอัมพาตระบบหายใจ มีการสังเกตว่าในการทดสอบความดันโลหิตเดียวกัน แคนดิซีนไอโอไดด์มีฤทธิ์แรงกว่าไทรามีน ซึ่งเป็นอะนาล็อกโครงสร้างประมาณสองเท่า และมีฤทธิ์แรงกว่าฮอร์ดีนีนซึ่ง เป็นอะนาล็อกที่ใกล้เคียงกันมาก ^{[ 11 ]}

หลังจากการค้นพบ (และการตั้งชื่อ) แคนดิซีนโดย Reti ในฐานะผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ^{[ 12 ]} Luduena ได้ทำการวิจัยทางเภสัชวิทยาเกี่ยวกับอัลคาลอยด์นี้หลายชุด ซึ่งสรุปไว้ในบทวิจารณ์ของ Reti: เช่นเดียวกับก่อนหน้านี้ พบว่าแคนดิซีนมีผลคล้ายคลึงกับนิโคติน ในการทดลองของ Luduena แคนดิซีนกระตุ้นก่อน จากนั้นจึงปิดกั้นการส่งสัญญาณของปมประสาท ผลของมันไม่เปลี่ยนแปลงโดยโยฮิมบีนโคเคนหรืออะโทรพีนแต่ถูกยับยั้งอย่างสมบูรณ์โดยสปาร์ทีนหรือเตตระโพรพิลแอมโมเนียมไอโอ ไดด์ ไม่ พบการออกฤทธิ์ของมั สคารินิกปริมาณ 6 มก./กก. มี ผลคล้าย คูราเรในสุนัข และยังพบผลที่คล้ายกันในคางคกBufo arenarumด้วย^{[ 2 ]}

แคนดิซีน^{[ 13 ]} (ทั้งในรูปไอโอไดด์หรือคลอไรด์) ได้รับการตรวจสอบใหม่โดยนักเภสัชวิทยาชาวญี่ปุ่นในช่วงต้นทศวรรษ 1960 การทดลองเบื้องต้นในกบ โดยใช้ กล้ามเนื้อ เรคตัสและกล้าม เนื้อ ซาร์โทเรี ยส จากRana nigromaculata nigromaculataแสดงให้เห็นว่าอัลคาลอยด์ทำให้เกิดการหดตัวในกล้ามเนื้อเรคตัสที่ความเข้มข้น 0.01–0.2 มก./มล. และยับยั้งการตอบสนองของกล้ามเนื้อซาร์โทเรียสต่อการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าโดยตรงหรือโดยอ้อมที่ความเข้มข้นใกล้เคียงกัน การหดตัวของกล้ามเนื้อเรคตัสถูกยับยั้งโดยการรักษาล่วงหน้าด้วยทูโบเคอราลีนเช่นเดียวกับการตอบสนองของกล้ามเนื้อซาร์โทเรียส (กล่าวคือ การกระตุกของกล้ามเนื้อปกติไม่ได้ลดลงจากการใช้แคนดิซีนหลังจากทูโบเคอราลีน) การออกฤทธิ์ของแคนดิซีนในการทดสอบเหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบจากอีเซอรีน เมื่อพิจารณาข้อสังเกตเพิ่มเติม นักวิจัยเหล่านี้สรุปว่าผลกระทบของแคนดิซีนต่อเนื้อเยื่อกบนั้นคล้ายคลึงกับยาปิดกั้นการทำงานของกล้ามเนื้อประสาทแบบดีโพลาไรซ์ที่รู้จักกันดีอย่างเดคาเมโทเนียมมากที่สุด^{[ 14 ]}การเปรียบเทียบก่อน^{หน้านี้}ระหว่างแคนดิซีนคลอไรด์ 0.2 มิลลิกรัมกับฮอร์ดีนีนซัลเฟต 2 มิลลิกรัมในการเตรียมกล้ามเนื้อเรคตัสแสดงให้เห็นว่าฮอร์ดีนีนมีฤทธิ์ในการกระตุ้นการหดตัวน้อยกว่ามาก แม้จะมีความเข้มข้นมากกว่าแคนดิซีนถึง 10 เท่าก็ตาม^{[ 4 ]}

หลังจากทำการทดลองกับกบแล้ว กลุ่มวิจัยชาวญี่ปุ่นได้ทำการศึกษาทางเภสัชวิทยาแบบดั้งเดิมของแคนดิซีนในแมวและกระต่าย รวมถึงอวัยวะ/เนื้อเยื่อต่างๆ ของสัตว์ ในกระต่าย การให้แคนดิซีนทางหลอดเลือดดำในขนาด 0.6 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ทำให้เกิดความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจและระบบหัวใจและหลอดเลือดเป็นเวลาประมาณ 15 นาที อุณหภูมิร่างกายไม่ได้รับผลกระทบ นอกจากนี้ยังพบภาวะม่านตาขยายตามด้วยม่านตาหดตัวและน้ำลายไหลมากเกินไป ในกระต่าย การให้แคนดิซีนทางหลอดเลือดดำในขนาด 2.1 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ทำให้เกิดภาวะหยุดหายใจชั่วคราวตามด้วยการเสียชีวิต ในแมวที่ได้รับยาสลบ การให้แคนดิซีนทางหลอดเลือดดำในขนาด 0.06–0.12 มิลลิกรัม/กิโลกรัม ก็ทำให้เกิดความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจและระบบหัวใจและหลอดเลือดเช่นกัน แม้ว่ารายละเอียดจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นและระยะเวลา แต่ผลสุดท้ายคือการกระตุ้นระบบทางเดินหายใจอย่างต่อเนื่องและทำให้ความดันโลหิตสูงขึ้น ความดันโลหิตสูงนี้ไม่ถูกยับยั้งโดยอะโทรพีนแต่ถูกต้านโดยเฮกซาเมโทเนียมแคนดิซีนทำให้เยื่อหุ้มตาของแมวหดตัว การใช้สารแคนดิซีนในความเข้มข้น 0.012 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร กับหัวใจห้องบนของหนูตะเภาที่แยกออกมา ทำให้ความกว้างและความเร็วในการหดตัวลดลง โดยผลกระทบเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นเมื่อใช้เอเซอรีน แต่จะถูกยับยั้งโดยการให้ยาอะโทรพีนก่อน ส่วนการใช้สารแคนดิซีนในความเข้มข้น 3-6 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร ทำให้เกิดการหดตัวของลำไส้เล็กส่วนปลายของหนูตะเภาที่แยกออกมาซึ่งถูกยับยั้งโดยการให้ยาอะโทรพีน เฮกซาเมโทเนียม ทูโบเคอราลีนหรือโคเคน ก่อน แต่ไม่ได้รับผลกระทบจากไพริเบนซามีนหรือคลอร์เฟนิรามีน โดยสรุปผลการทดลองเหล่านี้และผลการทดลองอื่นๆ ผู้เขียนสรุปได้ว่า แคนดิซีนเป็นสารกระตุ้นหลักของปมประสาท อัตโนมัติ มันปลดปล่อย แคเทโคลามีน จากต่อมหมวกไตมันแสดง ผลคล้าย มัสคารีนและมีฤทธิ์ กระตุ้นระบบประสาท ซิมพาเทติกในบางการทดสอบ และมันเป็นตัวบล็อกการทำงานของกล้ามเนื้อและเส้นประสาทแบบดีโพลาไรซ์ ในหลายแง่มุม แคนดิซีนมีลักษณะคล้ายกับนิโคตินและไดเมทิลฟีนิลไพเพอราซิเนียม (DMPP) ^{[ 15 ]}

LD = 10 มก./กก. (เมาส์; sc); ^{[ 16 ]} LD = 36 มก./กก. (เมาส์; ip); ^{[ 15 ]} LD = 50 มก./กก. (หนู). ^{[ 2 ]}

แคนดิซีนไอโอไดด์มีคุณสมบัติยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช: เกลือ 50 ไมโครกรัมต่อต้นทำให้การยืดตัวของปล้อง ที่สอง ในถั่วลดลง 76-100% พร้อมกับมีอาการเนื้อตาย; แคนดิซีนไอโอไดด์ประมาณ 100 ไมโครกรัมที่ใช้กับรากของต้นกล้าข้าวฟ่างทำให้ความยาวโดยรวมของพืชลดลง 50% ^{[ 17 ]}

LC สำหรับแคนดิซีนคลอไรด์ใน การทดสอบทางชีวภาพ ของกุ้งน้ำเค็มคือ 923 μg/mL ^{[ 18 ]}

• ไทรามีน
• เอ็น-เมทิลไทรามีน
• ฮอร์เดนีน