アザスピロ酸

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アザスピロ酸-1
IUPAC名

(E)-5-[[(2S,3aR,5R,5'R,6R,6''R,7aR)-2-[(R)-Hydroxy[[(2R,3R,5S,6S)-2-hydroxy-3,5-dimethyl-6-[1-[[(1R,2R,3'S,4S,5'R,6R,8S,10S)-3',5',10-trimethylspiro[3,7,12-trioxatricyclo[6.3.1.02,6]dodecane-4,2'-piperidine]-8-yl]methyl]vinyl]tetrahydro-2H-pyran]-2-yl]methyl]-6-methyl-2,3,3',3'',3a,4',6,6'',7,7a-decahydrodispiro[5H-furo[3,2-b]pyran-5,2'(5'H)-furan-5',2''-[2H]pyran]]-6''-yl]-4-pentenoic acid

識別情報
CAS登録番号 214899-21-5
PubChem 11285911
日化辞番号 J2.290.668B
特性
化学式 C47H71NO12
モル質量 842.07 g mol−1
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

アザスピロ酸（アザスピロさん、azaspiracid、略称: AZA）類は、海洋に生息する渦鞭毛藻Azadinium spinosumによって生合成される、海洋多環エーテル構造を持つ毒素である。ヒトに蓄積すると中毒の原因となる[1][2]。

1990年代にアイルランドのキラリー湾（英語版）産の汚染された貝類を摂取したことによりオランダで大規模な中毒が起こり、その後にアザスピロ酸が原因物質として初めて同定された。今日までに、20種類を超えるAZA類縁体が植物プランクトンおよび貝類において同定されている[3][4][5][6][7][8][9][10]。西ヨーロッパ[11][12][13][14][15]や北アフリカ[16][17]、南米[18][19]、北米の多くの沿岸地域の貝類にAZA類が含まれていることが報告されている。加えて、日本のカイメンや[20]スカンジナビアのカニからもAZA類が見出されている[21]。驚くことでないが、AZA類の地球規模の分布はAzadinium属渦鞭毛藻の広い分布に対応しているように見える[22][23][24]。経験的な証拠は、貝類におけるAZA類の蓄積がAZAを生産するA. spinosumを直接捕食したことによるものであることを示している[25][26]。

作用機序[編集]

アザスピロ酸は、hERG電位依存性カリウムチャネルを阻害するフィコトキシン（藻毒）である[27]。

ヒトでの中毒[編集]

その他の多くの海洋フィコトキシンとは異なり、AZA類についてはほとんど明らかになっていない。下痢性貝毒 (DSP) と同様に、ヒトがAZAで汚染された貝類を摂取すると、吐き気や嘔吐、下痢、胃けいれんを含む重篤な急性症状が現われる[13]。

アザスピロ酸類縁体の構造

化学[編集]

アザスピロ酸-1（AZA1）は、ヨーロッパイガイ（Mytilus edulis）から1998年に単離・構造決定された[3]。環状アミン（アザ）、特徴的なトリスピロ構造（スピロ）、そしてカルボン酸基からAzaspiracidと命名された。2003年に行われた合成研究によって1998年に報告された構造には誤りがあることが明らかとなった[28][29]。合成された化合物は、天然から単離された化合物とはクロマトグラフィーにおける挙動が異なり、核磁気共鳴 (NMR) スペクトルも異なっていた。更なる精力的なNMRスペクトルの解析によって2004年に構造訂正が成された[30][31]。

脚注[編集]

  1. ^ Tillmann, Urban; Elbrächter, Malte; Krock, Bernd; John, Uwe; Cembella, Allan (2009). “Azadinium spinosumgen. Et sp. Nov. (Dinophyceae) identified as a primary producer of azaspiracid toxins”. European Journal of Phycology 44: 63–79. doi:10.1080/09670260802578534. 
  2. ^ Krock, Bernd; Tillmann, Urban; John, Uwe; Cembella, Allan D. (2009). “Characterization of azaspiracids in plankton size-fractions and isolation of an azaspiracid-producing dinoflagellate from the North Sea”. Harmful Algae 8 (2): 254–63. doi:10.1016/j.hal.2008.06.003. 
  3. ^ a b Satake, Masayuki; Ofuji, Katsuya; Naoki, Hideo; James, Kevin J.; Furey, Ambrose; McMahon, Terry; Silke, Joe; Yasumoto, Takeshi (1998). “Azaspiracid, a New Marine Toxin Having Unique Spiro Ring Assemblies, Isolated from Irish Mussels, Mytilus edulis”. Journal of the American Chemical Society 120 (38): 9967–8. doi:10.1021/ja981413r. 
  4. ^ James, Kevin J.; Sierra, Monica Diaz; Lehane, Mary; Braña Magdalena, Ana; Furey, Ambrose (2003). “Detection of five new hydroxyl analogues of azaspiracids in shellfish using multiple tandem mass spectrometry”. Toxicon 41 (3): 277–83. doi:10.1016/S0041-0101(02)00288-X. PMID 12565749. 
  5. ^ Jauffrais, Thierry; Kilcoyne, Jane; Séchet, Véronique; Herrenknecht, Christine; Truquet, Philippe; Hervé, Fabienne; Bérard, Jean Baptiste; Nulty, Cíara et al. (2012). “Production and Isolation of Azaspiracid-1 and -2 from Azadinium spinosum Culture in Pilot Scale Photobioreactors”. Marine Drugs 10 (12): 1360–82. doi:10.3390/md10061360. 
  6. ^ Furey, Ambrose; Braña-Magdalena, Ana; Lehane, Mary; Moroney, Cian; James, Kevin J.; Satake, Masayuki; Yasumoto, Takeshi (2002). “Determination of azaspiracids in shellfish using liquid chromatography/tandem electrospray mass spectrometry”. Rapid Communications in Mass Spectrometry 16 (3): 238–42. doi:10.1002/rcm.560. PMID 11803546. 
  7. ^ McCarron, Pearse; Kilcoyne, Jane; Miles, Christopher O.; Hess, Philipp (2009). “Formation of Azaspiracids-3, -4, -6, and -9 via Decarboxylation of Carboxyazaspiracid Metabolites from Shellfish”. Journal of Agricultural and Food Chemistry 57 (1): 160–9. doi:10.1021/jf8025138. PMID 19055365. 
  8. ^ Ofuji, Katsuya; Satake, Masayuki; McMahon, Terry; James, Kevin J.; Naoki, Hideo; Oshima, Yasukatsu; Yasumoto, Takeshi (2014). “Structures of Azaspiracid Analogs, Azaspiracid-4 and Azaspiracid-5, Causative Toxins of Azaspiracid Poisoning in Europe”. Bioscience, Biotechnology and Biochemistry 65 (3): 740–2. doi:10.1271/bbb.65.740. 
  9. ^ Ofuji, Katsuya; Satake, Masayuki; McMahon, Terry; Silke, Joe; James, Kevin J.; Naoki, Hideo; Oshima, Yasukatsu; Yasumoto, Takeshi (1999). “Two analogs of azaspiracid isolated from mussels, Mytilus edulis, involved in human intoxication in Ireland”. Natural Toxins 7 (3): 99–102. doi:10.1002/(SICI)1522-7189(199905/06)7:3<99::AID-NT46>3.0.CO;2-L. PMID 10647511. 
  10. ^ Rehmann, Nils; Hess, Philipp; Quilliam, Michael A. (2008). “Discovery of new analogs of the marine biotoxin azaspiracid in blue mussels (Mytilus edulis) by ultra-performance liquid chromatography/tandem mass spectrometry”. Rapid Communications in Mass Spectrometry 22 (4): 549–58. doi:10.1002/rcm.3385. PMID 18228242. 
  11. ^ Magdalena, Ana Braña; Lehane, Mary; Krys, Sophie; Fernández, Mariá Luisa; Furey, Ambrose; James, Kevin J (2003). “The first identification of azaspiracids in shellfish from France and Spain”. Toxicon 42 (1): 105–8. doi:10.1016/S0041-0101(03)00105-3. PMID 12893067. 
  12. ^ James, Kevin J; Furey, Ambrose; Lehane, Mary; Ramstad, Hanne; Aune, Tore; Hovgaard, Peter; Morris, Steven; Higman, Wendy et al. (2002). “First evidence of an extensive northern European distribution of azaspiracid poisoning (AZP) toxins in shellfish”. Toxicon 40 (7): 909–15. doi:10.1016/S0041-0101(02)00082-X. PMID 12076644. 
  13. ^ a b Twiner, Michael; Rehmann, N; Hess, P; Doucette, G. J. (2008). “Azaspiracid Shellfish Poisoning: A Review on the Chemistry, Ecology, and Toxicology with an Emphasis on Human Health Impacts”. Marine Drugs 6 (2): 39–72. doi:10.3390/md20080004. PMC 2525481. PMID 18728760. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2525481/. 
  14. ^ Furey, Ambrose; Moroney, Cian; Magdalena, Ana Braña; Fidalgo Saez, Maria José; Lehane, Mary; James, Kevin J. (2003). “Geographical, Temporal, and Species Variation of the Polyether Toxins, Azaspiracids, in Shellfish”. Environmental Science & Technology 37 (14): 3078–84. Bibcode: 2003EnST...37.3078F. doi:10.1021/es020246z. 
  15. ^ Amzil, Zouher; Sibat, Manoella; Royer, Florence; Savar, Véronique (2008). “First report on azaspiracid and yessotoxin groups detection in French shellfish”. Toxicon 52 (1): 39–48. doi:10.1016/j.toxicon.2008.05.006. PMID 18573273. 
  16. ^ Elgarch, Adra; Vale, Paulo; Rifai, Saida; Fassouane, Aziz (2008). “Detection of Diarrheic Shellfish Poisoning and Azaspiracids Toxins in Moroccan Mussels: Comparison of LC-MS Method with the Commercial Immunoassay Kit”. Marine Drugs 6 (4): 587–94. doi:10.3390/md6040587. PMID 19172196. 
  17. ^ Taleb, H.; Vale, P.; Amanhir, R.; Benhadouch, A.; Sagou, R.; Chafik, A. (2006). “First detection of azaspiracids in mussels in north west Africa”. Journal of Shellfish Research 25 (3): 1067–70. doi:10.2983/0730-8000(2006)25[1067:FDOAIM]2.0.CO;2. http://www.bioone.org/doi/abs/10.2983/0730-8000%282006%2925%5B1067:FDOAIM%5D2.0.CO;2. 
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  19. ^ López-Rivera, A.; o’Callaghan, K.; Moriarty, M.; o’Driscoll, D.; Hamilton, B.; Lehane, M.; James, K.J.; Furey, A. (2010). “First evidence of azaspiracids (AZAs): A family of lipophilic polyether marine toxins in scallops (Argopecten purpuratus) and mussels (Mytilus chilensis) collected in two regions of Chile”. Toxicon 55 (4): 692–701. doi:10.1016/j.toxicon.2009.10.020. PMID 19852974. 
  20. ^ Ueoka, Reiko; Ito, Akihiro; Izumikawa, Miho; Maeda, Satoko; Takagi, Motoki; Shin-Ya, Kazuo; Yoshida, Minoru; Van Soest, Rob. W.M. et al. (2009). “Isolation of azaspiracid-2 from a marine sponge Echinoclathria sp. As a potent cytotoxin”. Toxicon 53 (6): 680–4. doi:10.1016/j.toxicon.2009.02.008. PMID 19233223. 
  21. ^ Torgersen, Trine; Bremnes, Nanna Bruun; Rundberget, Thomas; Aune, Tore (2008). “Structural confirmation and occurrence of azaspiracids in Scandinavian brown crabs (Cancer pagurus)”. Toxicon 51 (1): 93–101. doi:10.1016/j.toxicon.2007.08.008. PMID 17936866. 
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  23. ^ Tillmann, Urban; Elbrächter, Malte; John, Uwe; Krock, Bernd (2011). “A new non-toxic species in the dinoflagellate genus Azadinium:A. Poporumsp. Nov”. European Journal of Phycology 46: 74–87. doi:10.1080/09670262.2011.556753. 
  24. ^ Tillmann, Urban; Elbrächter, Malte; John, Uwe; Krock, Bernd; Cembella, Allan (2010). “Azadinium obesum (Dinophyceae), a new nontoxic species in the genus that can produce azaspiracid toxins”. Phycologia 49 (2): 169. doi:10.2216/PH09-35.1. 
  25. ^ Salas, Rafael; Tillmann, Urban; John, Uwe; Kilcoyne, Jane; Burson, Amanda; Cantwell, Caoimhe; Hess, Philipp; Jauffrais, Thierry et al. (2011). “The role of Azadinium spinosum (Dinophyceae) in the production of azaspiracid shellfish poisoning in mussels”. Harmful Algae 10 (6): 774–83. doi:10.1016/j.hal.2011.06.010. 
  26. ^ Jauffrais, Thierry; Marcaillou, Claire; Herrenknecht, Christine; Truquet, Philippe; Séchet, Véronique; Nicolau, Elodie; Tillmann, Urban; Hess, Philipp (2012). “Azaspiracid accumulation, detoxification and biotransformation in blue mussels (Mytilus edulis) experimentally fed Azadinium spinosum”. Toxicon 60 (4): 582–95. doi:10.1016/j.toxicon.2012.04.351. PMID 22575282. 
  27. ^ Twiner, Michael J.; Doucette, Gregory J.; Rasky, Andrew; Huang, Xi-Ping; Roth, Bryan L.; Sanguinetti, Michael C. (2012). “Marine Algal Toxin Azaspiracid is an Open-State Blocker of hERG Potassium Channels”. Chemical Research in Toxicology 25 (9): 1975–84. doi:10.1021/tx300283t. PMC 3444677. PMID 22856456. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3444677/. 
  28. ^ Nicolaou, K. C.; Chen, David Y.-K.; Li, Yiwei; Qian, Wenyuan; Ling, Taotao; Vyskocil, Stepan; Koftis, Theocharis V.; Govindasamy, Mugesh et al. (2003). “Total Synthesis of the Proposed Azaspiracid-1 Structure, Part 2: Coupling of the C1–C20, C21–C27, and C28–C40 Fragments and Completion of the Synthesis”. Angewandte Chemie International Edition 42 (31): 3649–53. doi:10.1002/anie.200351826. PMID 12916037. 
  29. ^ Nicolaou, K. C.; Li, Yiwei; Uesaka, Noriaki; Koftis, Theocharis V.; Vyskocil, Stepan; Ling, Taotao; Govindasamy, Mugesh; Qian, Wenyuan et al. (2003). “Total Synthesis of the Proposed Azaspiracid-1 Structure, Part 1: Construction of the Enantiomerically Pure C1–C20, C21–C27, and C28–C40 Fragments”. Angewandte Chemie International Edition 42 (31): 3643–8. doi:10.1002/anie.200351825. PMID 12916036. 
  30. ^ Nicolaou, K. C.; Koftis, Theocharis V.; Vyskocil, Stepan; Petrovic, Goran; Ling, Taotao; Yamada, Yoichi M. A.; Tang, Wenjun; Frederick, Michael O. (2004). “Structural Revision and Total Synthesis of Azaspiracid-1, Part 2: Definition of the ABCD Domain and Total Synthesis”. Angewandte Chemie International Edition 43 (33): 4318–24. doi:10.1002/anie.200460696. PMID 15368381. 
  31. ^ Nicolaou, K. C.; Vyskocil, Stepan; Koftis, Theocharis V.; Yamada, Yoichi M. A.; Ling, Taotao; Chen, David Y.-K.; Tang, Wenjun; Petrovic, Goran et al. (2004). “Structural Revision and Total Synthesis of Azaspiracid-1, Part 1: Intelligence Gathering and Tentative Proposal”. Angewandte Chemie International Edition 43 (33): 4312–8. doi:10.1002/anie.200460695. PMID 15368380. 
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