Nikotyna
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
C10H14N2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
162,23 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |
bezbarwna ciecz brunatniejąca na powietrzu[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DrugBank | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Klasyfikacja medyczna | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ATC | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Legalność w Polsce |
substancja niesklasyfikowana | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nikotyna – organiczny związek chemiczny z grupy alkaloidów pirydynowych. Naturalnie występuje w liściach i korzeniach tytoniu szlachetnego (Nicotiana tabacum)[1].
Zbudowana jest z dwóch pierścieni heterocyklicznych, pirydyny i pirolidyny, której atom węgla w pozycji 2 stanowi centrum chiralne (naturalnie występująca nikotyna jest enancjomerem o konfiguracji S).
Działanie na organizm ludzki
Związek psychoaktywny[7]. Powszechnie podawaną dawką LD50 dla człowieka jest ok. 0,8 mg/kg masy ciała – doustnie (60 mg przyjęte przez dorosłego). Wartość ta została jednak ustalona jeszcze w XIX wieku, w drodze badań o ograniczonej wiarygodności, może więc odbiegać od rzeczywistości; znane są liczne przypadki przeżycia znacznie większych dawek. W świetle nowszych badań, bardziej prawdopodobna wydaje się LD50 w przedziale 6,5–13 mg/kg masy ciała, co czyniłoby ją zbliżoną do tej dla psów (LD50 dla myszy wynosi 3,3 mg/kg masy ciała, a dla szczurów – ponad 50 mg/kg)[8].
Zawartość nikotyny w tytoniu papierosowym jest rzędu 1–2% suchej masy[9][10], natomiast w dymie papierosowym rzędu 0,2–1 mg/papieros (w zależności od rodzaju i marki papierosów).
Do końca XX w. uważano, że czysta nikotyna nie prowadzi do rozwoju nowotworów[11][12]. W pierwszej dekadzie XXI w. pojawiły się jednak prace podważające ten pogląd[12][13][14][15][16], wywołując debatę wśród naukowców na temat jej właściwości rakotwórczych[17].
Istnieją bardzo rozbieżne opinie w świecie nauki co do potencjału uzależniającego nikotyny. Według niektórych doniesień, właściwości uzależniające wyizolowanej nikotyny nie są znaczące[18], a decydujący wpływ na silne uzależnienie od papierosów ma występowanie w dymie tytoniowym inhibitorów monoaminooksydazy (w szczególności harman i norharman). Inne badania zaprzeczają tej tezie[19][20][21].
Nikotyna jest silnym agonistą receptorów N-acetylocholinowych. W niskich dawkach (1–3 mg) wykazuje działanie stymulujące, co jest głównym powodem, dla którego palenie tytoniu sprawia przyjemność. Nikotyna działa na organizm człowieka na wiele różnych sposobów, gdyż wiąże się trwale i blokuje działanie kilkudziesięciu różnego rodzaju enzymów. W małych dawkach działa ona stymulująco, powodując wzmożone wydzielanie adrenaliny, co powoduje wszystkie związane z tym objawy (zanik bólu i głodu, przyspieszone bicie serca, rozszerzone źrenice itp). W większych dawkach powoduje trwałe zablokowanie działania układu nerwowego, gdyż wiąże się ona trwale z receptorami nikotynowymi w komórkach nerwowych zaburzając ich metabolizm. Pojawia się uczucie lekkości, następnie zmiana percepcji, zmiana postrzegania otoczenia, światłowstręt, zmęczenie, brak energii, uczucie oderwania od rzeczywistości, myślotok, wymioty, biegunka. W jeszcze większych dawkach występuje zamroczenie pola widzenia i pojawić się mogą halucynacje – zazwyczaj czarno-białe „wizjonerskie” obrazy. W ekstremalnie wysokich dawkach następuje utrata przytomności, drgawki i zgon.
W przypadku palenia papierosa nikotyna działa niemal natychmiast po zażyciu, ok. 7 sekund (czas potrzebny na przedostanie się nikotyny szlakiem jama ustna – płuca – krew krążenia małego – serce – aorta – tętnice mózgu). Biologiczny okres półtrwania nikotyny w mózgu wynosi ok. 2 h[6]. W organizmie człowieka 70–80% nikotyny ulega w wątrobie przemianie do kotyniny. Innymi metabolitami są N-tlenek nikotyny (4–7%) oraz N-tlenek kotyniny[22][23].
Nikotyna zwiększa wydzielanie wazopresyny[24] oraz angiotensyny II i endoteliny-1, które zwiększają ryzyko stanu prozakrzepowego[25].
Mechanizm uzależnienia od nikotyny tłumaczony jest, podobnie jak w przypadku wielu innych substancji uzależniających, od podwyższenia poziomu dopaminy w mózgu. Potwierdzone to zostało w badaniach na myszach, przy czym zarejestrowano także wpływ tego procesu na procesy decyzyjne[26].
Historia
Nazwa nikotyny pochodzi od nazwiska dyplomaty Jeana Nicota, który w XVI wieku wprowadził tytoń na dworze francuskim; pierwotnie oznaczała ona gatunek rośliny, nie zaś zawartą w niej substancję[27]. Nikotyna została pierwszy raz wyizolowana w 1828 roku[28][29], jej chemiczna budowa odkryta w roku 1843, a otrzymana została po raz pierwszy w 1904 roku[potrzebny przypis].
Nikotyna jako lek
W 1979 roku neurobiolog UCLA Marie-Françoise Chesselet wykazała, że nikotyna podwyższa poziomy dopaminy, neuroprzekaźnika koniecznego dla wzbudzenia stanu uwagi, a także w kontrolowaniu ruchu[30]. Chesselet stwierdziła, że nawet niewielka dawka nikotyny stymuluje uwolnienie dopaminy w ciele prążkowanym, hamując ruchy, które w innym wypadku wymknęłyby się spod kontroli[30].
W 2018 roku Paul Newhouse na wystąpieniu w czasie Global Forum on Nicotine przedstawił wyniki badań wskazujące, że nikotyna może być stosowana w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych mózgu takich jak łagodne zaburzenia poznawcze, choroba Alzheimera i zespół Downa[31]. Dzięki nikotynie pacjenci mieli lepszą pamięć krótkotrwałą, byli bardziej skoncentrowani i osiągali lepsze wyniki w zadaniach wymagających sprawności intelektualnej[31]. Poza tym stwierdzono, że nikotyna może działać jak antyoksydant, chroniąc komórki mózgu przed szkodliwymi wolnymi rodnikami[31].
Przypisy
- ↑ a b Podręczny słownik chemiczny, Romuald Hassa (red.), Janusz Mrzigod (red.), Janusz Nowakowski (red.), Katowice: Videograf II, 2004, s. 266, ISBN 83-7183-240-0.
- ↑ a b c d e f g CRC Handbook of Chemistry and Physics, William M. Haynes (red.), wyd. 95, Boca Raton: CRC Press, 2014, s. 3-408, 5-101, ISBN 978-1-4822-0867-2 (ang.).
- ↑ a b Nikotyna, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2015-04-10] (ang.).
- ↑ (S)-(–)-Nicotine, karta charakterystyki wydana na obszar Polski, Alfa Aesar (Thermo Fisher Scientific), numer katalogowy A12398 [dostęp 2016-04-11].
- ↑ Nikotyna (nr N3876) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2016-04-11]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ a b M. Nakajima, T. Yokoi, Interindividual Variability in Nicotine Metabolism: C-Oxidation and Glucuronidation, „Drug Metabolism and Pharmacokinetics”, 20 (4), 2005, s. 227–235, DOI: 10.2133/dmpk.20.227, PMID: 16141602.
- ↑ psychoactive substance, [w:] NCI's Dictionary of Cancer Terms [online], National Cancer Institute.
- ↑ Bernd Mayer, How much nicotine kills a human? Tracing back the generally accepted lethal dose to dubious self-experiments in the nineteenth century, „Archives of Toxicology”, 88 (1), 2014, s. 5–7, DOI: 10.1007/s00204-013-1127-0, PMID: 24091634, PMCID: PMC3880486 [dostęp 2023-05-16] (ang.).
- ↑ L.A. Ciolino i inni, Reversed phase ion-pair liquid chromatographic determination of nicotine in commercial tobacco products. 2. Cigarettes, „Journal of Agricultural and Food Chemistry”, 9, 47, 1999, s. 3713–3717, DOI: 10.1021/jf990050r, PMID: 10552710 (ang.).
- ↑ Jae Gon Lee i inni, Fast analysis of nicotine in tobacco using double-shot pyrolysis--gas chromatography--mass spectrometry, „Journal of Agricultural and Food Chemistry”, 55 (4), 2007, s. 1097–1102, DOI: 10.1021/jf062486u, PMID: 17256957.
- ↑ S.S. Hecht, Tobacco smoke carcinogens and lung cancer, „Journal of the National Cancer Institute”, 91 (14), 1999, s. 1194–1210, DOI: 10.1093/jnci/91.14.1194, PMID: 10413421.
- ↑ a b W.K. Wu, C.H. Cho, The pharmacological actions of nicotine on the gastrointestinal tract, „Journal of Pharmacological Sciences”, 94 (4), 2004, s. 348–358, DOI: 10.1254/jphs.94.348, PMID: 15107574.
- ↑ Y.N. Ye i inni, Nicotine promoted colon cancer growth via epidermal growth factor receptor, c-Src, and 5-lipoxygenase-mediated signal pathway, „Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics”, 308 (1), 2004, s. 66–72, DOI: 10.1124/jpet.103.058321, PMID: 14569062.
- ↑ H.P. Wong i inni, Nicotine promotes colon tumor growth and angiogenesis through beta-adrenergic activation, „Toxicological Sciences”, 97 (2), 2007, s. 279–287, DOI: 10.1093/toxsci/kfm060, PMID: 17369603.
- ↑ Rebecca Davis i inni, Nicotine promotes tumor growth and metastasis in mouse models of lung cancer, „PLoS One”, 4 (10), 2009, e7524, DOI: 10.1371/journal.pone.0007524, PMID: 19841737, PMCID: PMC2759510.
- ↑ K.M. Chu, C.H. Cho, V.Y. Shin, Nicotine and gastrointestinal disorders: its role in ulceration and cancer development, „Current Pharmaceutical Design”, 19 (1), 2013, s. 5–10, DOI: 10.2174/1381612811306010005, PMID: 22950507.
- ↑ A. Cardinale i inni, Nicotine: specific role in angiogenesis, proliferation and apoptosis, „Critical Reviews in Toxicology”, 42 (1), 2012, s. 68–89, DOI: 10.3109/10408444.2011.623150, PMID: 22050423.
- ↑ Karine Guillem i inni, Monoamine oxidase inhibition dramatically increases the motivation to self-administer nicotine in rats, „The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience”, 25 (38), 2005, s. 8593–8600, DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2139-05.2005, PMID: 16177026, PMCID: PMC6725504.
- ↑ Kenneth A. Perkins, Joshua L. Karelitz, Reinforcement enhancing effects of nicotine via smoking, „Psychopharmacology”, 228 (3), 2013, s. 479–486, DOI: 10.1007/s00213-013-3054-4, PMID: 23494236, PMCID: PMC3707934 [dostęp 2023-05-16] (ang.).
- ↑ Rachel Grana, Neal Benowitz, Stanton A. Glantz, E-Cigarettes: A Scientific Review, „Circulation”, 129 (19), 2014, s. 1972–1986, DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.007667, PMID: 24821826, PMCID: PMC4018182 [dostęp 2023-05-16] (ang.).
- ↑ Lorena M. Siqueira i inni, Nicotine and Tobacco as Substances of Abuse in Children and Adolescents, „Pediatrics”, 139 (1), 2017, art. nr e20163436, DOI: 10.1542/peds.2016-3436 (ang.).
- ↑ Nicotine Pathway, Pharmacokinetics [online] [dostęp 2011-09-01].
- ↑ W. Piekoszewski i inni, Opracowanie metody oznaczanie metabolitów nikotyny w moczu, „Przegląd Lekarski”, 66 (10), 2009, s. 593–597, PMID: 20301889.
- ↑ William J. Marshall, Clinical Chemistry, Edinburgh: Mosby, 2007, s. 17, ISBN 978-0-7234-3328-6.
- ↑ Marek Naruszewicz, Wpływ palenia tytoniu na hemostatyczne czynniki ryzyka chorób sercowo-naczyniowych [online], Pamiętaj o sercu – Narodowy Program Profilaktyki i Leczenia Chorób Układu Sercowo-Naczyniowego POLKARD [dostęp 2009-11-30].
- ↑ Malou Dongelmans i inni, Chronic nicotine increases midbrain dopamine neuron activity and biases individual strategies towards reduced exploration in mice, „Nature Communications”, 12 (1), 2021, s. 6945, DOI: 10.1038/s41467-021-27268-7, PMID: 34836948, PMCID: PMC8635406 [dostęp 2023-05-16] (ang.).
- ↑ Mirosław Dworniczak, Głód nikotyny, „Wiedza i Życie”, 5/2022, s. 39.
- ↑ Jaromir Budzianowski, Tytoń – niegdyś roślina lecznicza. Czy zawiera substancje o właściwościach leczniczych?, „Przegląd Lekarski”, 70 (10), 2013, s. 865–868, PMID: 24501813.
- ↑ Nikotyna, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-07-30].
- ↑ a b Nikotyna - cudowny lek? [online], Mootropy.pl [dostęp 2020-11-22].
- ↑ a b c Nikotyna może leczyć. [dostęp 2020-04-24].
