Никотин
(–)-Никотин[1][2] | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
(S)-3-(1-метил-2-пирролидинил)пиридин | ||
Хим. формула | C10H14N2 | ||
Физические свойства | |||
Молярная масса | 162,23 г/моль | ||
Плотность | 1,01 г/см³ | ||
Энергия ионизации | 8,01 ± 0,01 эВ[3] | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | −79 °C | ||
• кипения | 247 °C | ||
• разложения | 482 ± 1 ℉[3] | ||
• вспышки | 101 °C | ||
• самовоспламенения | 244 °C | ||
Пределы взрываемости |
0,75—4 % | ||
Энтальпия | |||
• образования | 39,3 кДж/моль | ||
Давление пара | 5,1 Па | ||
Химические свойства | |||
Растворимость | |||
• в воде | смешивается | ||
• в этаноле | 5 г/100 мл | ||
Оптические свойства | |||
Показатель преломления | 1,5882 | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 54-11-5 | ||
PubChem | 89594 | ||
Рег. номер EINECS |
200-193-3 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
RTECS | QS5250000 | ||
ChEBI | 17688 | ||
ChemSpider | 80863 | ||
Безопасность | |||
ЛД50 |
50 мг/кг (крысы, перорально); 0,33 мг/кг (мыши перорально); 0,3 мг/кг (мыши, внутримышечно) |
||
Токсичность | высокотоксичен, является ганглионарным токсином, поражает ЦНС; чрезвычайно токсичен для холоднокровных животных и насекомых | ||
Краткие характер. опасности (H) |
H301, H310, H400, H411 |
||
Меры предостор. (P) |
P273, P280, P301+P310, P302+P350, P310 |
||
Пиктограммы СГС | |||
NFPA 704 | |||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
Медиафайлы на Викискладе |
Никоти́н (от
Никотин вызывает сильное привыкание при регулярном употреблении[4].
Физиология и биомеханизм воздействия на организм никотина связаны с его взаимодействием с Н-холинорецепторами содержащих их холинергических нервных синапсов и, как следствие, возбуждением некоторых отделов парасимпатической нервной системы (эффекты зависят от дозы: в малых дозах стимулирует рецепторы синапса, связываясь с ними, к примеру, у курильщиков повышение частоты и силы сердечных сокращений (сердцебиений), усиление слюноотделения и перистальтики кишечника и т. д.; в больших дозах, наоборот, конкурентно блокирует рецепторы к воздействию ацетилхолина)[5]. Смертельная разовая доза при остром отравлении для человека — 0,5-1 г[6] (в одной сигарете, в зависимости от марки и типа, обычно содержится 0,1-1,0 мг никотина без учёта его потери при сгорании во время курения)[5][7][8].
На 2014 год имеются данные исследований о способствовании никотина к появлению риска некоторых видов злокачественных опухолей, которые по состоянию на 2015 год выявлены только при опытах in vitro и не подтверждены клиническими исследованиями на живых организмах[9][10].
Приём никотина внутрь,
При
История и название
Наименование «никотин» происходит от латинского названия табака Nicotiana tabacum, которое, в свою очередь, придумано в честь
.Никотин был издавна известен в неочищенном виде. Первое упоминание о «масле табака» принадлежит французскому алхимику
В 1809 году французский химик-аналитик
Никотин был открыт германскими химиками Кристианом Вильгельмом Посселтом[нем.] и Карлом Людвигом Райманном[нем.]. В 1828 году они представили работу, посвящённую активному началу табака, и выиграли ежегодный приз Гейдельбергского университета за лучшую работу. Исследование Посселта и Райманна было подвергнуто критике, поскольку многие химики отказывались верить, что алкалоид может быть жидкостью, однако специально созданная комиссия перепроверила и подтвердила полученные результаты[16].
В 1843 году Луи Мельсенсом была найдена эмпирическая формула никотина. Структура никотина широко обсуждалась в течение 80-х — начала 90-х годов XIX века, и в 1893 году она была установлена немецким химиком Адольфом Пиннером. Для подтверждения структуры требовался синтез данного вещества: он был реализован Аме Пикте[англ.] в 1904 году. В серии статей Пикте опубликовал не только метод получения синтетического никотина, идентичного природному, но также и двух продуктов его окисления — никотирина и дигидроникотирина. Некоторые стадии синтеза протекали в очень жёстких условиях, что могло дать повод усомниться в ценности синтеза Пикте как метода подтверждения структуры. Тем не менее, более поздний синтез (1928), проведённый в мягких условиях, подтвердил правильность установленной формулы[16].
Первый синтез оптически активного (S)-никотина был проведён в 1982 году. Исходным материалом служил оптически активный замещённый пирролидин, а пиридиновый цикл создавался в ходе синтеза[17].
Никотин в деле Бокарме
С никотином связано нашумевшее дело об отравлении в Бельгии в 1850 году, когда граф Бокарме[англ.] был обвинён в отравлении брата жены. В качестве консультанта выступил бельгийский химик Жан Серве Стас, который в ходе трудного анализа не только установил, что отравление было произведено никотином, но также разработал метод обнаружения алкалоидов, который с небольшими модификациями и сегодня применяется в аналитической химии[16].
В расследование также был вовлечён французский химик
Физические и химические свойства
Никотин представляет собой
Никотин легко растворяется в органических растворителях и в воде. Водные растворы с концентрациями от 7,89 до 82 % мутнеют при температурах от 89 до 215 °C, при этих температурах у них меняются показатель преломления и удельного вращения. Растворы с концентрациями ниже 7,89 % и выше 82 % однородны независимо от температуры[18].
Чистый никотин вращает плоскость поляризации света влево, (α)D=169.
Плотность никотина 1,009 г/см3[18].
Молекула никотина состоит из пиридинового и пирролидинового циклов. Пирролидиновый цикл принимает конформацию «конверт» с транс-расположением пиридинового цикла и N-метильной группы[19].
Являясь
Никотин легко окисляется до физиологически важной и активной в организме теплокровных животных никотиновой кислоты — витамина PP, при этом пирролидиновый цикл заменяется карбоксильной группой. Также под действием разных окислителей и ультрафиолетового излучения никотин окисляется до метиламина и окиси никотина[20].
Фармакология
В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Фармакокинетика
Как только никотин попадает в организм, он быстро распространяется по
Фармакодинамика
В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Никотин действует на
Симпатическая нервная система, действуя через чревные нервы на мозговое вещество надпочечника, стимулирует выброс адреналина. Ацетилхолин, вырабатываемый преганглионарными симпатическими волокнами[англ.] этих нервов, действует на никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, вызывая деполяризацию клеток и приток кальция через потенциалозависимые кальциевые каналы. Кальций запускает экзоцитоз хромаффинных гранул, тем самым способствуя выбросу адреналина (и норадреналина) в кровь.
Кроме всего прочего, никотин увеличивает уровень
Несмотря на сильную токсичность, при употреблении в малых дозах (напр. при табакокурении) никотин действует как психостимулятор. Никотиновое воздействие на настроение различно. Вызывая выброс глюкозы из печени и адреналина (эпинефрина) из мозгового вещества надпочечника, он вызывает возбуждение. С субъективной точки зрения это проявляется ощущениями расслабленности, спокойствия и живости, а также умеренно-эйфорическим состоянием.
Употребление никотина приводит к снижению массы тела, уменьшая аппетит в результате стимуляции им ПОМК-нейронов[23] и увеличения уровня глюкозы в крови (глюкоза, воздействуя на центры насыщения и голода в гипоталамусе головного мозга, притупляет чувство голода).
Метаболизм
Никотин в основном
Никотиновая зависимость
Никотин вызывает привыкание и является токсическим веществом[18], у содержащегося в табаке никотина аддиктогенный потенциал выше, чем у героина. Вероятность развития зависимости после однократного курения табака составляет 32 % (у следующего по аддиктивности героина — 23 %)[4].
По оценкам американских специалистов, содержащую никотин продукцию курят около 20 % населения США, при этом больше половины сигарет выкуривают люди с психическими расстройствами, из них от 60 до 80 % — люди с диагностироваными
Применение
Использование в медицине
Исторически никотин часто использовался в медицинских целях. В настоящее время также разрабатывается использование никотина для лечения различных заболеваний. Наиболее распространённым направлением является доставка никотина в организм альтернативными путями для лечения никотиновой зависимости. Исследуется возможность применения никотина и в других областях, например, в качестве болеутоляющего, средства от синдрома дефицита внимания, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, колита, герпеса, туберкулёза[15] и шизофрении[25]. В 2020 году французскими учёными была предпринята попытка доказать профилактическую и терапевтическую роль никотина по отношению к COVID-19[26].
Использование в качестве инсектицида
В начале XX века никотин был основным инсектицидом, применяемым для защиты растений. Для этих целей использовали никотин в виде чистого вещества, его сульфат, табачную пыль, причём наибольшей активностью обладало чистое вещество, которое также токсично для млекопитающих. Причина инсектицидного действия никотина та же, что и причина токсичности: при высоких дозах он блокирует никотиновые ацетилхолиновые рецепторы. Позже на смену никотину пришли его синтетические аналоги: имидаклоприд, ацетамиприд и другие[27].
В качестве агротоксина в сельском хозяйстве использовались сульфат никотина, табачная пыль, дым, отвар, экстракт, а также индокуст — смесь никотинсульфата с свежегашёной известью или мышьяковокислым кальцием[18].
Токсичность
Никотин чрезвычайно
Токсичен в высоких
Многократное употребление никотина посредством курения вызывает
Существуют исследования, доказывающие выраженный ноотропный эффект никотина за счёт высвобождения ацетилхолина[33].
Никотин и психические расстройства
У пациентов с
По данным одного исследования, инъекции никотина мышам снижают концентрацию
По исследованию 2017 года, никотин устраняет гипофронтальность — недостаточный мозговой кровоток в префронтальной коре головного мозга, характерный для шизофрении, тем самым, по мнению исследователей, теоретически никотин может оказывать благоприятный терапевтический эффект на больных шизофренией[25]. Исследуется новое лекарство — частичный агонист α7-никотинового ацетилхолинового рецептора — GTS-21 (DMBX-A)[39].
В литературе
- В романе «Трагедия в трёх актах» Агаты Кристи никотин используется в качестве яда для убийства.
См. также
- Табак (сырьё)
- Курение табака
- Электронные сигареты
- Лечение никотиновой зависимости
- Никотиновая кислота
- Изомиосмин
Примечания
- ↑ (−)-Nicotine . Дата обращения: 25 мая 2013. Архивировано 26 мая 2013 года.
- ↑ Dean J. A. Lange's Handbook of Chemistry. — McGraw-Hill, 1999. — ISBN 0-07-016384-7.
- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0446.html
- ↑ 1 2 Стал, 2019, Пристрастие к психоактивным веществам. Табл. 14.3. Аддиктогенный потенциал различных психоактивных веществ..
- ↑ 1 2 Харкевич Д. А., Богословский В. А., Рубцов А. Ф. Никотин Архивная копия от 15 января 2021 на Wayback Machine // Большая медицинская энциклопедия, 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия. — Т. 16.
- ↑ Ученый пересчитал значение смертельной для человека дозы никотина - РИА Новости, 18.10.2013 . Дата обращения: 28 октября 2019. Архивировано 28 октября 2019 года.
- ↑ Технический регламент на табачную продукцию (статьи 2 и 6) Архивная копия от 16 декабря 2018 на Wayback Machine / Документ опубликован в Собрании законодательства РФ № 52, 29.12.2008 г., (ч. I), ст.6223. Текст документа в электронном виде на сайте справочной системы «Техэксперт».
- ↑ ГОСТ 30038-93 (ИСО 2881-77) Табак и табачные изделия. Определение алкалоидов в табаке. Спектрофотометрический метод Архивная копия от 16 декабря 2018 на Wayback Machine / Документ опубликован в «Табак и махорка. Технические условия: Сборник ГОСТов». — М.: ИПК «Издательство стандартов», 2000. Текст документа в электронном виде на сайте справочной системы «Техэксперт».
- ↑ «Chapter 5 — Nicotine» Архивная копия от 15 сентября 2015 на Wayback Machine (PDF). Surgeon General of the United States. 2014. pp. 107—138, 116 Архивная копия от 15 сентября 2015 на Wayback Machine
- ↑ .
Nicotine plays a direct role in carcinogenesis through a variety of mechanisms, including increasing the activity of tumor growth-promoting transcription factors, decreasing apoptosis, and increasing angiogenesis in tumors. Additionally, specific types of nicotinic acetylcholine receptors— eg, alpha 7 receptors, which are stimulated by nicotine—are found in many malignant tumors and are thought to play a role in tumor progression.12 Blockade of alpha 7 nicotinic acetylcholine receptors has been shown to decrease the growth of certain cancers. However, these findings were from in vitro studies, and the concerns they raised have not been reflected in in vivo studies. Despite having been on the market for 30 years, nicotine replacement therapy has as yet not been associated with any «real world» increase in cancer risk.
- .
- ISSN 1073-449X Архивная копия от 27 января 2010 на Wayback Machine. PMID 25006874 Архивная копия от 27 июня 2016 на Wayback Machine.
- 20 января 2022 года.
- ↑ Онищенко Г. Во всем виноват Жан Нико. Грамм никотина убивает не только лошадь // Российская газета. — 2006. — № 4202. Архивировано 20 ноября 2011 года.
- ↑ 1 2 Myers R. L. The 100 Most Important Chemical Compounds: A Reference Giude. — Greenwood Press, 2007. — С. 191—193. — ISBN 978-0-313-33758-1.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Fletcher, 1941.
- ↑ Ondachi, 2009, с. 3.
- ↑ 1 2 3 4 БСЭ 3 изд., 1974.
- ↑ 1 2 Ondachi, 2009, с. 3—4.
- ↑ Henry, Thomas Anderson. The Plant Alkaloids (англ.). — 4th. — Philadelphia, Toronto: The Blakiston Company, 1949. Архивировано 1 ноября 2018 года.
- ↑ Interindividual variability in the metabolism and cardiovascular effects of nicotine in man . Дата обращения: 28 июня 2007. Архивировано 5 февраля 2012 года.
- ↑ Ondachi, 2009, с. 5.
- ↑ Yann S. Mineur et al. Nicotine Decreases Food Intake Through Activation of POMC Neurons (англ.) // Science : journal. — 2011. — Vol. 332. — P. 1330—1332. Архивировано 10 августа 2012 года.
Вера Башмакова. Стало понятнее, как никотин снижает вес . Новости науки. Элементы большой науки (16 июня 2011). Дата обращения: 8 июля 2012. Архивировано 5 августа 2012 года. - ↑ Стал, 2019, Никотин.
- ↑ .
- ↑ A nicotinic hypothesis for Covid-19 with preventive and therapeutic implications - Article (Preprint v2) | Qeios . Дата обращения: 17 мая 2020. Архивировано 17 мая 2020 года.
- ↑ Ondachi, 2009, с. 12.
- ↑ How much nicotine kills a human? Tracing back the generally accepted lethal dose to dubious self-experiments in the nineteenth century . Дата обращения: 17 ноября 2019. Архивировано 8 ноября 2020 года.
- ↑ The Physical and Theoretical Chemistry Laboratory, Oxford University: Safety data for nicotine Архивная копия от 9 января 2010 на Wayback Machine
- ↑ Tobacco and Cancer | American Cancer Society (англ.). www.cancer.org. Дата обращения: 25 марта 2023. Архивировано 25 марта 2023 года.
- ↑ 1 2 Beneficial effects of nicotine and cigarette smoking: the real, the possible and the spurious. Baron JA. Department of Medicine, Dartmouth Medical School, Hanover, New Hampshire, USA.
- ↑ Nicotinic acetylcholine receptors and predisposition to lung cancer. Tournier JM, Birembaut P. aINSERM UMR-S 903, IFR 53, Université de Reims Champagne Ardenne, France bLaboratoire Pol Bouin, CHU de REIMS, Reims, France.
- ↑ Smoking and Raven IQ . Дата обращения: 11 декабря 2019. Архивировано 11 апреля 2019 года.
- .
- .
- .
- .
- .
- .
Литература
- Тарханов И. Р. Яды сердечные // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Никотин // Никко — Отолиты. — М. : Советская энциклопедия, 1974. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 18).
- Fletcher H. G. The history of nicotine (англ.) // J. Chem. Educ. — 1941. — Vol. 18, no. 7. — P. 303—308. — .
- Ondachi P. W. Synthesis of Alkoxy, Heterocyclic and Fused-rings Derivatives of (S)-nicotine from Natural Nicotine, Progress Towards the Total Synthesis of (S)-macrostomine. — ProQuest, 2009. — 417 p.
- Стал, С. М. Основы психофармакологии : Теория и практика / Пер. с англ.; под ред. Д. Криницкого. — М. : ГЭОТАР-медиа, 2019. — 656 с. — ISBN 978-5-9704-5144-1.
Ссылки
- ЯМР-спектры (–)-никотина . Дата обращения: 26 мая 2013. Архивировано 26 мая 2013 года.
- ИК-спектр (–)-никотина . Дата обращения: 26 мая 2013. Архивировано 26 мая 2013 года.
- КР-спектр (–)-никотина . Дата обращения: 26 мая 2013. Архивировано 26 мая 2013 года.