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奧來毒素

化合物

奧來毒素（英語：Orellanine，Orellanin）是在奧來（英語：Orellani）絲膜菌家族中發現的一種真菌毒素[1]。在結構上與N-氧化吡啶有關。

奧來毒素
IUPAC名
3,3′,4,4′-Tetrahydroxy-2,2′-bipyridine-N,N′-dioxide
識別
CAS號 37338-80-0
PubChem 89579
ChemSpider 10266115 (兩性離子形式), 80848 (非兩性離子形式)
SMILES
 
  • [O-][n+]1ccc(O)c(O)c1c2[n+]([O-])ccc(O)c2O
性質
化學式 C10H8N2O6
摩爾質量 252.18 g·mol−1
危險性
GHS危險性符號
《全球化學品統一分類和標籤制度》（簡稱「GHS」）中有毒物質的標籤圖案《全球化學品統一分類和標籤制度》（簡稱「GHS」）中對人體有害物質的標籤圖案
GHS提示詞 Danger
H-術語 H300, H370
P-術語 P260, P264, P270, P301+310, P307+311, P321, P330, P405, P501
主要危害 劇毒、遲發性毒性
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

歷史

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1952年波蘭科寧省一宗102人中毒，並導致11人死亡的中毒事件中首次引起了人們對奧來毒素的關注[2]。奧來毒素已經在一些絲膜菌屬真菌中發現，如奧來絲膜菌（英語：Cortinarius orellanus）（Cortinarius,. orellanus）、細鱗絲膜菌（英語：Cortinarius rubellus）（C. rubellus）、C.henrici、C.rainerensis（中文名不詳）和黃褐絲膜菌（C. bruneofulvus）[2][3]。與這些蘑菇有關的中毒事件主要發生在蘑菇採集常見的歐洲，不過北美和澳大利亞也有奧來毒素中毒病例的報道[3]。有幾起報道稱人們把含有奧來毒素的蘑菇誤認為可食用或致幻蘑菇食用而引起中毒[3][4]。在中國陝西秦嶺地區，也有過由奧來毒素引起的中毒報告[5][6]。

1962年Stanisław Grzymala從奧來絲膜菌中提取並確認了奧來毒素[3][7]。Grzymala並證明了奧來絲膜菌的腎毒性，並確認了奧來毒素的物理化學性質。其發現蘑菇的毒性是由於延遲和急性腎損傷造成的。

奧來毒素的化學結構首次由Antkowiak和Gessner於1979年推導出來，他們將其鑑定為3,3',4,4'-四羥基-2,2'-聯吡啶-1,1'-二氧化物[3][8]。

合成

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奧來毒素於1985年實現人工合成，以2-氨基吡啶經過10步合成得到[9]。次年Tiecco報導了以3-羥基吡啶為原料的全合成路線[10]。


 
1986年Tiecco等人提出的奧來毒素全合成路線

結構

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奧來毒素是N-氧化吡啶衍生物，其存在兩種互變異構體，其中N-氧化吡啶形式更穩定[3][8]。奧來毒素在毒蘑菇子實體內十分穩定，蘑菇經烹煮、甚至是20年儲藏後仍不會被破壞[11]。

 
奧來毒素的兩種互變異構體

奧來毒素的結構已經由X射線衍射確認[12][13]。在晶體結構中，兩個吡啶環幾乎垂直，使奧來毒素具有手性[12][13]。然而，從蘑菇中提取的奧來毒素樣品是無光學活性的外消旋混合物，可能是由於提取過程中的外消旋作用造成的[3][13]。

毒性

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奧來毒素對植物、動物和微生物具有廣泛的毒性作用。儘管奧來毒素的毒性機制尚不完全清楚，但它很可能針對原核生物和真核生物中的細胞過程。已發現奧來酸能抑制蛋白質、 RNA和DNA等生物分子的合成，並促進對鹼性磷酸酶、γ-穀氨酰轉移酶和亮氨酸氨基肽酶等幾種酶的非競爭性抑制。此外，奧來毒素還被證明會干擾三磷酸腺苷酶的產生[3]。

奧來毒素是一種帶有正電荷氮原子的聯吡啶，其化學性質與聯吡啶類除草劑百草枯和敵草快類似。這類物質不僅對植物有毒，而且對人類和牲畜也有毒。帶正電氮原子的聯吡啶化合物會破壞生物體中重要的氧化還原反應，奪取一個或兩個電子，有時還會將電子傳遞給其他通常是不好的氧化還原反應。這些反應的最終產物可能是有害的活性氧物質，如過氧化物或超氧離子。人們常認為奧來毒素產生氧化應激的方式與百草枯和敵草快類似[3]。

對於人類來說，由腎毒性奧來毒素引起的中毒特點是潛伏期很長，通常在攝入後2-4至14天才會出現首發症狀。潛伏期會隨着食用蘑菇的數量而縮短。奧來毒素中毒的首發症狀類似於普通流感（噁心、嘔吐、胃痛、頭痛、肌痛等），隨後會出現腎衰竭的早期階段症狀（極度口渴、尿頻、腎臟及周圍疼痛），最終出現尿量減少或消失等腎衰竭特徵症狀。 如果不及時治療，將導致死亡[3][14]。

奧來毒素對小鼠LD50為12-20 mg/kg[15][16]。

治療

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目前尚沒有治療奧來毒素中毒的解毒藥物。治療主要包括支持治療和血液透析（如果需要）。僅 30% 的中毒患者腎功能完全恢復。有報道稱，使用皮質類固醇和抗氧化劑治療可改善臨床結果[14][3]。

相關研究

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這種化合物目前正在進行臨床試驗，作為治療各種腎癌的潛在方案[17]。

參考文獻

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  1. ^ Oubrahim H.; Richard J.-M.; Cantin-Esnault D.; Seigle-Murandi F.; Trecourt F. Novel methods for identification and quantification of the mushroom nephrotoxin orellanine. Journal of Chromatography. 1997, 758 (1): 145–157 [2024-07-13]. PMID 9181972. doi:10.1016/S0021-9673(96)00695-4. （原始內容存檔於2011-07-25）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Schumacher, Trond; Høiland, Klaus. Mushroom poisoning caused by species of the genus Cortinarius fries. Archives of Toxicology. 1983-06-01, 53 (2): 87–106. ISSN 1432-0738. PMID 6349583. S2CID 29016554. doi:10.1007/BF00302720 （英語）. 
  3. ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 Dinis-Oliveira, Ricardo Jorge; Soares, Mariana; Rocha-Pereira, Carolina; Carvalho, Félix. Human and experimental toxicology of orellanine. Human & Experimental Toxicology. 2015, 35 (9): 1016–1029 [2024-07-13]. PMID 26553321. S2CID 7230959. doi:10.1177/0960327115613845. （原始內容存檔於2024-07-13） （英語）. 
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  7. ^ Gryzmala, S. L'isolement de l'Orellanine poison du Cortinarius orellanus Fries et l'étude de ses effets anatomo-pathologiques. Bulletin de la Société Mycologique de France. 1962, 78: 394–404. 
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