Brucina

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Brucina
formula di struttura
Nomi alternativi
2,3-dimetossistricnina
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare C23H26N2O4
Massa molecolare (u) 394,45 g/mol
Aspetto solido bianco
Numero CAS 357-57-3
Numero EINECS 206-614-7
PubChem 442021
SMILES COC1=C(C=C2C(=C1)C34CCN5C3CC6C7C4N2C(=O)CC7OCC=C6C5)OC
Proprietà chimico-fisiche
Costante di dissociazione acida (pKa) a 298 K 8,3
Solubilità in acqua (20 °C) poco solubile
Temperatura di fusione 176 °C (449 K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta

pericolo

Frasi H 300 - 330 - 412
Consigli P 260 - 264 - 273 - 284 - 301+310 - 310 [1]

La brucina (o 2,3-dimetossistricnina) è un alcaloide molto simile alla stricnina.

A temperatura ambiente si presenta come un solido bianco inodore. È un composto molto tossico, pericoloso per l'ambiente, estratta da piante quali la Strychnos ignatii (fava di Sant'Ignazio) o la Strychnos nux-vomica (noce vomica).

L'intossicazione avviene per inalazione o ingestione; provoca irritazione meccanica. La sostanza può determinare effetti sul sistema nervoso e sugli occhi, causando convulsioni e paralisi respiratoria. L'esposizione può portare alla morte. Viene detto che la sostanza è anche cardiotossica e non rilascia metaboliti nel corpo.

In ambito chimico, è utilizzata per la sintesi di composti asimmetrici.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

La brucina è stata individuata per la prima volta nel 1819 da Pelletier e Caventou nella corteccia della Strychnos nux-vomica.[2] Anche se la sua struttura è stata determinata molto più tardi, la sua somiglianza con la stricnina è stata intuita nel 1884 quando il chimico Hanssen convertì queste due sostanze nella stessa molecola.[3]

Tossicità[modifica | modifica wikitesto]

La dose letale per un adulto è stimata ad 1 g di sostanza.[4] In altri animali, la dose LD50 varia considerevolmente.[5]

Animale Somministrazione LD50
Topo Orale 1 mg/kg
Topo Ipr 91 mg/kg
Coniglio Orale 4 mg/kg

Meccanismo di azione[modifica | modifica wikitesto]

Il meccanismo di azione della brucina ricorda da vicino quello della stricnina. Agisce come antagonista sui recettori per la glicina e paralizza i neuroni inibitori.

Brucine's Mechanism of Action

La glicina si lega ai recettori sui neuroni inibitori per esaurire il potenziale d'azione. Il potenziale esaurito provoca un afflusso di ioni cloruro nel neurone, cambiando la sua polarità su quella di riposo. Anche la brucina si lega a questi recettori ma non causa l'ingresso degli ioni cloruro. La tossicità della brucina deriva dal fatto che stabilisce un'inibizione enzimatica irreversibile quindi successivamente la glicina non può più legarsi su questi recettori.

Identificazione e trattamento[modifica | modifica wikitesto]

Storicamente la brucina è distinta dalla stricnina tramite l'addizione di acido cromico in H2SO4 dato che non dà le varie colorazioni caratteristiche della stricnina. [6]

Oggi l'intossicazione da brucina è molto rara, e di solito compare solo se ingerita con la stricnina. Sintomi dell'intossicazione sono spasmi muscolari, convulsioni, rabdomiolisi e insufficienza renale acuta. La brucina può essere individuata tramite HPLC-MS.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Chimica[modifica | modifica wikitesto]

Essendo una larga voluminosa molecola chirale, la brucina è ampiamente utilizzata nella risoluzione chirale, come agente di risoluzione per composti racemici. Fisher la riporta come agente di risoluzione nel 1899, ed è il primo organocatalizzatore naturale utilizzato in una reazione di arricchimento chirale da Marckwald, nel 1904.[7] Il suo sale di bromuro è stato usato come fase stazionaria nell'HPLC poiché trattiene selettivamente solo uno dei due enantiomeri anionici di un composto.[8] È utilizzata anche nella distillazione frazionata con acetone per separare acidi grassi[9] come il diaril-carbinolo.[10]

Medicina[modifica | modifica wikitesto]

Anche se la brucina ha un potere antitumorale per il carcinoma epatocellulare[11] e il cancro al seno[12], la dose massima somministrabile è molto bassa e quindi il suo utilizzo per il trattamento del cancro è piuttosto limitato.

La brucina è utilizzata anche nella medicina tradizionale cinese come agente analgesico e anti-infiammatorio[13], ma anche in prodotti omeopatici e ayurvedici. [14]

Denaturazione dell'alcool[modifica | modifica wikitesto]

La brucina è un prodotto molto utilizzato per le sue caratteristiche nella denaturazione dell'alcool.[15]

Riferimenti culturali[modifica | modifica wikitesto]

Una delle menzioni più famose della brucina è quella che compare ne Il conte di Montecristo, il romanzo dell'autore francese Alexandre Dumas. In una discussione sul mitridatismo, Montecristo dice:

"Supponete che questo veleno sia la brucina, per esempio, e che ne prendiate un millesimo di grammo il primo giorno, due il secondo e così via... Ebbene, dopo 10 giorni ne prenderete un centigrammo, dopo 20 ne prenderete tre centigrammi, vale a dire una dose che sopporterete senz'alcun inconveniente, e che sarebbe pericolosissima per un'altra persona che non avesse prese le stesse cautele; infine dopo un mese, bevendo nello stesso bicchiere, voi ammazzereste una persona che beva di quest'acqua, con voi. Vi accorgerete solo da un piccolo malessere che c'era una sostanza velenosa mescolata all'acqua."[16]

La brucina è menzionata anche nella versione del 1972 del film Professione: assassino dove il killer Steve McKenna tradisce il suo mentore Arthur Bishop usando una coppa di vino corretta con della brucina, lasciando Bishop a morire in un apparente attacco di cuore.[17]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 29.12.2010
  2. ^ T Wormley, Micro-chemistry of poisons including their physiological, pathological, and legal relations : Adapted to the use of the medical jurist, physician, and general chemist., New York, W. Wood, 1869.
  3. ^ J Buckingham, Bitter Nemesis: The Intimate History of Strychnine, CRC Press, 2007, p. 225.
  4. ^ R. E. Gosselin, R. P. Smith e H. C. Hodge, Clinical Toxicology of Commercial Products, 5ª ed., Baltimore/London, Williams & Wilkins, 1984.
  5. ^ L. Goodman, Goodman & Gilman's the pharmacological basis of therapeutics, 11ª ed., New York, McGraw-Hill, 2006.
  6. ^ J. Glasby, Encyclopedia of the alkaloids, New York, Plenum Press, 1975, p. 214.
  7. ^ A Koskinen, Asymmetric synthesis of natural products, Chichester, J. Wiley, 1993, pp. 17, 28–29.
  8. ^ K Zarbua e V Kral, Quaternized brucine as a novel chiral selector, in Tetrahedron: Asymmetry, vol. 13, pp. 2567–2570, DOI:10.1016/s0957-4166(02)00715-2.
  9. ^ N Malkar e V Kumar, Optical resolution of (±)-Threo-9,10,16-trihydroxy hexadecanoic acid using (−)brucine, in Journal of the American Oil Chemists' Society, vol. 75, nº 10, 1998, pp. 1461–1463, DOI:10.1007/s11746-998-0202-9.
  10. ^ F Toda, K Tanaka e K Koshiro, A New Preparative Method for Optically Active Diarylcarbinols, in Tetrahedron: Asymmetry, vol. 2, 1991, pp. 873–874, DOI:10.1016/s0957-4166(00)82198-9.
  11. ^ J Qin, Anti-Tumor Effects of Brucine Immune-Nanoparticles on Hepatocellular Carcinoma, in International Journal of Nanomedicine, vol. 7, 2012, pp. 369–379.
  12. ^ M Serasanambati, S Chilakapati, J Vanagavaragu e D Cilakapati, Inhibitory effect of gemcitabine and brucine on MDA MB-231 human breast cancer cells, in International Journal of Drug Delivery, vol. 6, 2014.
  13. ^ J Zhang, S Wang, X Chen, H Zhide e M Xiao, Capillary Electrophorese with Field-Enhanced Stacking for Rapid and Sensitive Determination of Strychnine and Brucine, in Analytical and Bioanalytical Chemistry, vol. 376, 2003, pp. 210–213.
  14. ^ A Rathi, N Srivastava, S Khatoon e A Rawat, TLC Determination of Strychnine and Brucine of Strychnos nun vomica in Ayurveda and Homeopathy Drugs, in Chromatographia, vol. 67, 2008, pp. 607–613, DOI:10.1365/s10337-008-0556-z.
  15. ^ http://www.mgpingredients.com/product-list/SDA-40-2.html
  16. ^ Alexandre Dumas, The Count of Monte Cristo, Feedbooks, 1845, p. 622.
  17. ^ Synopsis for The Mechanic, su IMDb. URL consultato il 30 aprile 2015.
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