IPTBO
|
|
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
Föredraget IUPAC-namn
4-(propan-2-yl)-2,6,7-trioxa-lA5 - fosfabicyklo[2.2.2]oktan-1-on |
|
| Andra namn 4-isopropylbicyklofosfat
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
|
PubChem CID
|
|
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C7H13O4P _ _ _ _ _ _ | |
| Molar massa | 192,151 g·mol -1 |
| Faror | |
| Arbetsmiljö och hälsa (OHS/OSH): | |
|
Huvudsakliga faror
|
Extremt giftig |
| Dödlig dos eller koncentration (LD, LC): | |
|
LD 50 ( mediandos )
|
180 μg/kg (möss) |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
IPTBO ( isopropylbicyklofosfat , även IPPO ) är ett bicykliskt fosfatkonvulsivt medel . Det är en extremt potent GABA-receptorantagonist som kan orsaka våldsamma kramper hos möss.
IPTBO finns bland en grupp mycket giftiga bicykliska fosfater. Generellt sett stör bicykliska fosfater kloridjonflödet genom GABA-receptorer, vilket orsakar CNS överstimulering och dödliga kramper inom några minuter. IPTBO har dessa effekter när det injiceras, inhaleras eller intas och är en av de mer toxiska typerna av denna antagonist.
Upptäckt
Derivat av IPTBO används i spektroskopiska studier och som flamskyddsmedel, vinylhartsstabilisatorer och antioxidanter (på grund av deras förmåga att avsluta oxidationsreaktioner). Det hade också tidigare använts som smörjmedel för flygmotorer och bidrog till " aerotoxiskt syndrom" .
Generellt sett används giftiga fosforestrar som insekticider eller kemiska vapen (som DFP ), men till skillnad från de flesta fosforestrar hämmar inte IPTBO acetylkolinesteras , trots att detta är mycket giftigt som liknande fosforestrar. IPTBO och andra liknande föreningar är alla derivat av 2,6,7-trioxa-fospabicyklo[2,2,2]oktan, varvid de giftigaste har fyra alkylgrupper substituerade. Denna förenings framträdande roll är fortfarande föremål för forskning och den strukturella likheten mellan denna förening med adenosin 3',5'-monofosfat (dvs cyklisk AMP) och dess förmåga att förgifta via en mekanism som skiljer sig från den hos alla andra kända organofosforgifter. det är ett ämne av intresse för forskning.
Syntes
IPTBO kan syntetiseras genom många reaktionsvägar. Alla syntesvägar beskrivs för att börja med en isopropyltriol (en isopropylgrupp med tre hydroxylgrupper fästa vid stammen) och tillsats av ett fosforreagens som måste "buras", dvs omges av syremolekyler. Detta specifika experiment studerade de kemiska tillskrivningsmarkörerna för olika beredningsmetoder för IPTBO. De otaliga sätten att framställa IPTBO leder också till produktion av många olika biprodukter, av vilka några kan innehålla föroreningar eller nedbrytningsprodukter. Kända tillskrivningsfaktorer kan användas för att markera ett återvunnet ämne till en produktionsmetod, vilket kan vara till hjälp vid rättsmedicinska studier. Det finns 5 primära produktionsmetoder för IPTBO. De börjar alla med en triolgrupp, men skiljer sig åt i de fosforhaltiga föreningarna.
Funktioner och mekanism
Huvudfunktionen hos IPTBO är att blockera kloridjoner från att komma in i jonkanalerna i GABA-receptorn, vilket i huvudsak hindrar den från att fungera korrekt som en hämmare i lillhjärnan. På djupet är den normala bindningsmekanismen för GABA beroende av kloridjoner, med kloridjoner som stimulerar bindningen av H-flunitrazepam till receptorstället, vilket gör att fler bindningsställen blir tillgängliga på GABA. IPTBO motverkar denna effekt genom att blockera kloridkanalerna och hindrar därför bindningen av H-flunitrazepam till GABA.
Specifikt interfererar IPTBO med GABAA - receptorn. Denna receptor aktiveras av GABA och fungerar som en viktig hämmande signalsubstans i det centrala nervsystemet. När den aktiveras genom bindningen av GABA till receptorn, leds kloridjoner genom receptorns porer. När den inre laddningen är under vilopotential, strömmar kloridjoner in och över vilopotential strömmar kloridjoner ut. Detta stoppar uppbyggnaden av inre laddning som är nödvändig för neurotransmission, och orsakar därmed en hämmande effekt på nervsystemet genom att blockera aktionspotentialer.
IPTBO är både ett krampmedel och ett stimulerande, vilket i huvudsak orsakar en överbelastning av kemiska signaler i hjärnan och överexciterande neuroner. Eftersom IPTBO orsakar ovanligt stora mängder överexcitation i neuroner, kan GABA inte längre stoppa uppbyggnaden av inre laddning och utlöser därigenom en konvulsion. IPTBO fungerar dessutom som en icke-konkurrerande GABA-antagonist som inte binder till receptorstället för GABA, och istället stör kloridjonflödet i receptorns fysiska kanal, vilket gör den till en allosterisk antagonist. IPTBO stör kloridjonflödet ut ur kanalen, vilket orsakar laddningsuppbyggnad och signalstörningar samt orsakar en överexcitation i neuroner. Både överexcitationen och kloridjoninhiberingen i neuronet utlöser då kramper.
IPTBO:s funktion är relaterad till två ämnen: cyklisk AMP och cyklisk GMP . De är derivat av ATP respektive GTP som fungerar som medel för intracellulär signaltransduktion. Genom att testa en mängd olika doser av IPTBO på möss kunde forskarna studera motsvarande effekt på AMP- och GMP-nivåer. GMP-nivåerna för alla doser var relativt lika. De spetsade efter dosering, men varje dos gav en spik av liknande storlek. AMP-nivåerna minskade från det normala efter 0,06 mikrogram dos och ökade sedan för alla större doser. AMP och GMP är både sekundära budbärare och intracellulära signalmolekyler orsakade av extracellulära interaktioner med AMP som reglerar funktionen av jonkanaler, som kloridjonkanalen i GABA-receptorn. AMP reglerar även HCN (pacemakerkanalen) i hjärnan och hjärtat. HCN kan styra hur neuroner reagerar på synaptisk aktivitet och bära impulser för motorisk funktion (det finns bevis för att HCN-kanaler kan ha en effekt på epilepsi, en annan krampsjukdom).