Rotenon - Rotenone

rotenon
Rotenonun iskelet formülü
Rotenon molekülünün boşluk doldurma modeli
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
(2 R , 6a S , 12a S ) -8,9-Dimetoksi-2- (prop-1-en-2-il) -1,2,12,12a-tetrahidro [1] benzopirano [3,4- b ]furo[2,3- h ][1]benzopiran-6(6a H )-on
Diğer isimler
Tubatoksin, Paraderil
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.001.365 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
fıçı
ağ rotenon
ÜNİİ
  • InChI=1/C23H22O6/c1-11(2)16-8-14-15(28-16)6-5-12-22(24)21-13-7-18(25-3)19(26- 4)9-17(13)27-10-20(21)29-23(12)14/h5-7,9,16,20-21H,1,8,10H2,2-4H3/t16-,20 -,21+/m1/s1
  • CC(=C)[C@H]1Cc2c(O1)ccc3c2O[C@H]4COc5cc(OC)c(OC)cc5[C@H]4C3=O
Özellikler
C 23 H 22 O 6
Molar kütle 394.423  g·mol -1
Dış görünüş Renksiz ila kırmızı kristal katı
Koku kokusuz
Yoğunluk 1.27 g / cc 3. 20 ° C'de
Erime noktası 165 - 166 °C (329 - 331 °F; 438 - 439 K)
Kaynama noktası 0,5 mmHg'de 210 ila 220 °C (410 ila 428 °F; 483 ila 493 K)
çözünürlük Çözünür eter ve aseton içinde, az çözünür etanol
Buhar basıncı <0.00004 mmHg (20°C)
Tehlikeler
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD 50 ( ortalama doz )
 60 mg/kg (oral, sıçan)
132 mg/kg (oral, sıçan)
25 mg/kg (oral, sıçan)
2,8 mg/kg (oral, fare)
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları):
PEL (İzin Verilebilir )
 TWA, 5 mg / m 3
REL (Önerilen)
 TWA, 5 mg / m 3
IDLH (Ani tehlike)
 2.500 mg / m 3
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Rotenone , geniş spektrumlu bir insektisit , piscisit ve pestisit olarak kullanılan kokusuz, renksiz, kristalli bir izoflavondur . Jicama asma bitkisi gibi çeşitli bitkilerin tohumlarında ve gövdelerinde ve Fabaceae'nin birkaç üyesinin köklerinde doğal olarak bulunur . Rotenoidler olarak bilinen kimyasal bileşikler ailesinin ilk tanımlanan üyesiydi . Rotenonun Parkinson hastalığının hem akut hem de uzun süreli maruziyetten gelişmesine neden olabileceğini gösteren kanıtlar gelmiştir .

keşif

Yaprak yiyen tırtılları öldürmek için kullanılan rotenon içeren bitkilerin en eski kaydı 1848'deydi ve yüzyıllar boyunca aynı bitkiler balıkları zehirlemek için kullanıldı. Aktif kimyasal bileşen ilk olarak 1895'te , Fransız Guyanası'nda seyahat ederken , şimdi Lonchocarpus nicou olarak adlandırılan Robinia nicou'nun bir örneğinden nicouline olarak adlandırılan bir Fransız botanikçi Emmanuel Geoffroy tarafından izole edildi . Bu araştırma hakkında, ölümünden sonra 1895'te parazit bir hastalıktan öldükten sonra yayınlanan tezinde yazdı . 1902 yılında Kazuo Nagai , Japon kimya mühendisi Tayvan Hükümeti Genel , gelen saf kristal bileşik izole Derris elliptica bitkinin Taiwanaese adından sonra, o rotenone denilen蘆藤( Min Nan Çin : Loo-kalay ) Japonca tercüme roten (ローテン) . 1930'a gelindiğinde, nicoulin ve rotenone'un kimyasal olarak aynı olduğu belirlendi.

kullanır

Rotenone pestisit, insektisit ve seçici olmayan piscisit (balık öldürücü) olarak kullanılır.

Bu şekilde ticarileştirildiğini küp , tuba veya derris tek bir preparat içinde, ya da sinerjistik diğer insektisit ile bir arada. Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'da, bir piscisit dışında tüm rotenon kullanımları aşamalı olarak kaldırılmaktadır. Şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nde organik tarımda herhangi bir kullanım için yasaklanmıştır. Birleşik Krallık'ta, rotenon insektisitler (Derris ticari adı altında satılır) 2009'da satış için yasaklandı.

Rotenone tarihsel olarak yerli halklar tarafından balık yakalamak için kullanılmıştır. Tipik haliyle, rotenon içeren baklagil ailesi bitkiler, Fabaceae , ezilir ve bir su kütlesinin içine verilmekte ve hücresel solunum, daha kolay olan yudum hava için bir girişim yüzeye etkilenen balık yükselmesi ile rotenon karışabilir yakalanmış.

Rotenone, devlet kurumları tarafından 1952'den beri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki nehirlerde ve göllerde balıkları öldürmek için kullanılmaktadır.

Rotenon ile küçük ölçekli örnekleme, deniz balıklarının biyolojik çeşitliliğini inceleyen balık araştırmacıları tarafından, kıyı şeridindeki balık topluluklarının önemli bir bileşenini temsil eden gizli veya gizli balıkları toplamak için kullanılır. Rotenone mevcut en etkili araçtır çünkü sadece küçük miktarlar gereklidir. Sadece küçük ve geçici çevresel yan etkileri vardır.

Rotenone ayrıca insanlarda uyuz ve baş bitlerini ve tavuklar , çiftlik hayvanları ve evcil hayvanlar üzerindeki parazit akarları tedavi etmek için toz halinde kullanılır .

Eylemde seçici değildir, patates böceklerini , salatalık böceklerini , pire böceklerini , lahana solucanlarını , ahududu böceklerini ve kuşkonmaz böceklerini ve diğer birçok eklembacaklıyı öldürür . Toprakta hızla biyolojik olarak bozunur, %90'ı 20 °C'de (68 °F) 1-3 ay sonra ve 30 °C'de (86 °F) üç kat daha hızlı bozulur.

Hareket mekanizması

Rotenone , mitokondride kompleks I içindeki elektron taşıma zincirine müdahale ederek çalışır , bu da onu IRAC MoA sınıf 21'e (kendi başına 21B'de) yerleştirir. Bu demir-sülfür merkezlerinden elektron transferini engelleyen karmaşık I için ubiquinone . Bu , kullanılabilir hücresel enerjinin ( ATP ) yaratılması sırasında NADH'ye müdahale eder . Kompleks I, elektronunu CoQ'ya geçiremez ve mitokondriyal matris içinde bir elektron yedeği oluşturur. Hücresel oksijen radikale indirgenir ve DNA'ya ve mitokondrinin diğer bileşenlerine zarar verebilecek reaktif oksijen türleri oluşturur .

Rotenon ayrıca mikrotübül düzeneğini de engeller .

Bitkilerde varlığı

Rotenone, özellikle Lonchocarpus ve Derris cinslerine ait olanlar olmak üzere çeşitli tropikal ve subtropikal bitki türlerinin köklerinden ve gövdelerinden ekstrakte edilerek üretilir .

Rotenon içeren bitkilerden bazıları:

toksisite

Rotenone, Dünya Sağlık Örgütü tarafından orta derecede tehlikeli olarak sınıflandırılmıştır . İnsanlar ve diğer memeliler için hafif derecede zehirlidir , ancak böcekler ve balıklar dahil su yaşamı için aşırı derecede zehirlidir. Balıklarda ve böceklerde bu daha yüksek toksisite, lipofilik rotenonun solungaçlar veya soluk borusu yoluyla kolayca alınması , ancak deri veya gastrointestinal sistem yoluyla o kadar kolay olmamasıdır . Rotenon, in vitro eritrositler için toksiktir .

Bir çocuk için en düşük öldürücü doz 143 mg/kg'dır. Rotenon zehirlenmesinden kaynaklanan insan ölümleri nadirdir çünkü tahriş edici etkisi kusmaya neden olur. Kasıtlı rotenon yutulması ölümcül olabilir.

Bileşik , güneş ışığına maruz kaldığında ayrışır ve genellikle çevrede altı günlük bir aktiviteye sahiptir. Rotenondan daha az toksik olan rotenolona oksitlenir. Suda bozunma hızı sıcaklık, pH, su sertliği ve güneş ışığı gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Doğal sularda yarı ömür 24 °C'de yarım gün ile 0 °C'de 3.5 gün arasında değişmektedir.

Parkinson hastalığı

2000 yılında, sıçanlara rotenon enjekte edilmesinin Parkinson hastalığına (PD) benzer semptomların gelişmesine neden olduğu bildirildi . Rotenon, beş haftalık bir süre boyunca sürekli olarak uygulandı, doku penetrasyonunu arttırmak için DMSO ve PEG ile karıştırıldı ve juguler vene enjekte edildi . Çalışma, insanlarda PD'den rotenon maruziyetinin sorumlu olduğunu doğrudan önermez, ancak çevresel toksinlere kronik maruz kalmanın hastalık olasılığını artırdığı inancıyla tutarlıdır.

Ek olarak, sıçan nöronlarının ve mikrogliaların birincil kültürleri ile yapılan çalışmalar, düşük dozlarda rotenonun (10 nM'nin altında) oksidatif hasara ve dopaminerjik nöronların ölümüne neden olduğunu göstermiştir ve Parkinson hastalığında ölenler, substantia nigra'daki bu nöronlardır . Bir başka çalışma, akut sıçan beyin dilimlerinden alınan dopaminerjik nöronlarda düşük konsantrasyonlarda (5 nM) rotenonun toksik etkisini de tanımlamıştır. Bu toksisite, dopaminerjik nöron ölümünün 'çoklu vuruş hipotezine' destek ekleyen ek bir hücre stresörü - yüksek hücre içi kalsiyum konsantrasyonu - tarafından şiddetlendi.

Nörotoksin MPTP neden daha önce bilinen olan PD benzeri elektron taşıma zinciri kompleksi I müdahale ve substantia nigra'daki dopaminerjik nöronların öldürerek (ama farelerde, insan ve diğer primatlarda) semptomları. MPTP'yi içeren daha ileri çalışmalar , PD patolojisinin önemli bir bileşeni olan Lewy cisimciklerinin gelişimini gösteremedi . Bununla birlikte, yakın zamanda en az bir çalışma, MPTP'den yaşlı Rhesus maymunlarında Parkinson hastalığına benzer patolojiye sahip Lewy cisimlerini oluşturanla aynı kimyasal yapıya sahip protein toplanmasına dair kanıtlar bulmuştur. Bu nedenle, Parkinson hastalığı ile ilgili olarak MPTP'nin arkasındaki mekanizma tam olarak anlaşılmamıştır. Bu gelişmeler nedeniyle, rotenon olası bir Parkinson etkeni olarak araştırıldı. Hem MPTP hem de rotenon lipofiliktir ve kan-beyin bariyerini geçebilir .

2010 yılında, düşük dozlarda rotenon'un kronik intragastrik alımını takiben farelerde Parkinson benzeri semptomların ilerlemesini detaylandıran bir çalışma yayınlandı. Merkezi sinir sistemindeki konsantrasyonlar saptanabilir sınırların altındaydı, ancak yine de PD patolojisini indükledi.

2011'de ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin yaptığı bir araştırma, çiftlik işçilerinde rotenon kullanımı ile Parkinson hastalığı arasında bir bağlantı olduğunu gösterdi.

Önemli yönetimler

Rotenone, 2010 yılında Mann Gölü'nde bulunan istilacı bir akvaryum balığı popülasyonunu öldürmek için gölün alabalık popülasyonunu bozmamak amacıyla uygulandı . Rotenone, yaklaşık 200.000 Japon balığı ve sadece üç alabalık öldürerek bu hedeflere başarıyla ulaştı.

1 Mayıs 2006'dan itibaren, Panguitch Gölü , muhtemelen onları canlı yem olarak kullanan balıkçılar tarafından tesadüfen ortaya çıkan istilacı Utah tatlısı popülasyonunu potansiyel olarak yok etmek ve kontrol etmek için rotenon ile tedavi edildi . Göl, 2006 yılında 20.000 gökkuşağı alabalığı ile yeniden stoklanmıştır ; 2016 yılı itibariyle gölün balık nüfusu toparlanmıştır.

2012'de , istilacı turnaların yerli türleri yok etmesi nedeniyle Stormy Lake'de (Alaska) kalan tüm balıkları öldürmek için rotenon kullanıldı ve tedavi tamamlandıktan sonra yeniden tanıtıldı.

2014 yılında , Avrupalı ​​yerleşimcilerin bölgeye göçünden bu yana ortaya çıkan istilacı türlerden kurtulmak için San Francisco'nun Mountain Lake Park'ta bulunan Mountain Lake'de kalan tüm balıkları öldürmek için rotenon kullanıldı .

Rotenone genellikle kombinasyon halinde hücre çalışma oksijen tüketim oranının biyomedikal araştırmalarda kullanılan antimisin (bir elektron taşıma zinciri Kompleks III inhibitörü), oligomycin (ATP sintaz inhibitörü) ve FCCP (mitokondriyal uncoupler ).

devre dışı bırakma

Rotenon, toksisiteyi kabul edilebilir seviyelere düşürmek için potasyum permanganat kullanılarak suda devre dışı bırakılabilir .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar