Nikotyna

Nikotyna

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) (S)-3-[2-(N-metylopirolidyno)]pirydyna
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C10H14N2
Masa molowa	162,23 g/mol
Wygląd	bezbarwna ciecz brunatniejąca na powietrzu[1]
Identyfikacja
Numer CAS	54-11-5
PubChem	89594
DrugBank	DB00184
SMILES CN1CCCC1C2=CN=CC=C2
InChI InChI=1S/C10H14N2/c1-12-7-3-5-10(12)9-4-2-6-11-8-9/h2,4,6,8,10H,3,5,7H2,1H3/t10-/m0/s1 InChIKey SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N
Właściwości Gęstość 1,0097 g/cm³ (20 °C)[2]; ciecz Rozpuszczalność w wodzie mieszalna[2] w innych rozpuszczalnikach bardzo dobrze rozpuszczalna w etanolu, eterze dietylowym i chloroformie[2] Temperatura topnienia −79 °C[2] Temperatura wrzenia 246 °C[2] Zasadowość (pKb) pKa1 = 8,02 pKa2 = 3,12[2] Współczynnik załamania 1,5282 (589 nm, 20 °C)[2] Skręcalność właściwa [α]D −169°
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2016-04-11] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[3] Niebezpieczeństwo Zwroty H H301, H310, H411 Zwroty P P280, P301+P310, P361, P302+P350, P405, P501[4] Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[3] Silnie toksyczny (T+) Groźny dla środowiska (N) Zwroty R R25, R27, R51/53 Zwroty S S36/37, S45, S61 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[5] 1 4 0   Numer RTECS QS5250000
Podobne związki
Podobne związki	pirydyna, pirolidyna, kotynina
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Klasyfikacja medyczna
ATC	N07BA01
Legalność w Polsce	substancja niesklasyfikowana
Farmakokinetyka Okres półtrwania 2 h[6]

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

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).^[7]

Zawartość nikotyny w tytoniu papierosowym jest rzędu 1–2% suchej masy^[8][9], 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^[10][11]. W pierwszej dekadzie XXI w. pojawiły się jednak prace podważające ten pogląd^{[11][12][13][14][15]}, wywołując debatę wśród naukowców na temat jej właściwości rakotwórczych^[16].

Istnieją bardzo rozbieżne opinie w świecie nauki co do potencjału uzależniającego nikotyny. Według niektórych doniesień, właściwości uzależniające wyizolowanej nikotyny nie są znaczące^[17], 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^[18][19][20].

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^[21][22].

Nikotyna zwiększa wydzielanie wazopresyny^[23] oraz angiotensyny II i endoteliny-1, które zwiększają ryzyko stanu prozakrzepowego^[24].

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^[25].

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^[26]. Nikotyna została pierwszy raz wyizolowana w 1828 roku^[27][28], jej chemiczna budowa odkryta w roku 1843, a otrzymana została po raz pierwszy w 1904 roku.

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^[29]. Chesselet stwierdziła, że nawet niewielka dawka nikotyny stymuluje uwolnienie dopaminy w ciele prążkowanym, hamując ruchy, które w innym wypadku wymknęłyby się spod kontroli^[29].
W 2018 roku profesor 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^[30]. Dzięki nikotynie pacjenci mieli lepszą pamięć krótkotrwałą, byli bardziej skoncentrowani i osiągali lepsze wyniki w zadaniach wymagających sprawności intelektualnej^[30]. Poza tym stwiedzono, że nikotyna może działać jak antyoksydant, chroniąc komórki mózgu przed szkodliwymi wolnymi rodnikami^[30].

Przypisy