Picrotoxina (124-87-8) Propriedades Físicas e Químicas
Picrotoxina
Mistura dilactona sesquiterpênica derivada de planta, utilizada principalmente como reagente de pesquisa e padrão de referência para neurofarmacologia e estudos de receptor GABA-A.
| Número CAS | 124-87-8 |
| Família | Dilactonas sesquiterpênicas |
| Forma Típica | Pó microcristalino ou cristais prismáticos |
| Graus Comerciais Comuns | BP, EP, USP |
A picrotoxina é um complexo molecular derivado naturalmente de sesquiterpenos, composto por dois componentes dilactônicos (picrotoxinin e picrotin) em associação aproximadamente 1:1. Estruturalmente, é melhor descrita como um composto molecular neutro não nitrogenado formado por dois arcabouços bicicíclicos/dilactônicos altamente oxigenados; a fórmula molecular combinada é reportada como C15H18O7·C15H16O6 (frequentemente escrita como C30H34O13 para o complexo 1:1). O composto apresenta múltiplos estereocentros e diversos anéis fundidos éter e lactona que criam uma arquitetura policíclica compacta e rígida com flexibilidade conformacional limitada (número de unidades covalentemente ligadas = 2; número de ligações rotativas = 2).
Eletronicamente, a picrotoxina é altamente polar para um terpenoide: apresenta múltiplos oxigênios carbonila e éter, conferindo grande capacidade como receptor de ligações de hidrogênio e um número modesto de doadores de ligações de hidrogênio. A área polar superficial topológica (TPSA) calculada é de 191 \(\text{Å}^2\) e a contagem de receptores de ligações de hidrogênio é 13 com 3 doadores, compatível com baixa partição em membranas e afinidade aquosa relativamente alta para um produto natural terpenoide. O coeficiente de partição octanol-água reportado (logP) é \(-2.229\), indicando hidrofilicidade líquida em condições neutras. A picrotoxina é uma molécula neutra, não básica, não ácida em meios aquosos padrão (uma solução aquosa saturada é relatada como neutra para tornassol) e não ionizável na faixa de pH fisiológico.
Funcionalmente, a picrotoxina é um potente convulsivante com atividade no sistema nervoso central (SNC), atuando como antagonista não competitivo dos canais de cloreto regulados pelo receptor GABA\(_A\). Historicamente, tem sido utilizada como ferramenta de pesquisa, e teve uso medicinal limitado e amplamente descontinuado como estimulante respiratório e antídoto para intoxicação por barbitúricos devido ao seu estreito índice terapêutico. Graus comerciais comuns reportados para esta substância incluem: BP, EP, USP.
Propriedades Fisicoquímicas Básicas
Densidade e Forma no Estado Sólido
Material puro é descrito como cristais prismáticos incolores, brilhantes, ou pó microcristalino branco a quase branco e ocasionalmente como folhetos romboédricos brilhantes. O estado sólido consiste no complexo molecular 1:1 de picrotoxinin e picrotin; registros indicam número de unidades covalentemente ligadas igual a 2, compatível com complexo molecular em vez de um monômero molecular pequeno único. Nenhum valor absoluto de densidade no estado sólido é fornecido no contexto dos dados atuais.
Ponto de Fusão
Os pontos de fusão experimentais relatados são: 397 \(^\circ\)F (EPA, 1998); 203,5; e 203 \(^\circ\)C. Não há incerteza consensual única para o ponto de fusão além dessas referências.
Solubilidade e Comportamento na Dissolução
Observações experimentais de solubilidade reportadas incluem: - "1 g em 350 ml de água" - "1 g em 5 ml de água fervente (aproximadamente)" - "1 g em 13,5 ml de etanol 95%" - "1 g em 3 ml de álcool fervente (aproximadamente)" Uma entrada numérica adicional "4100" está presente nos dados brutos sem unidades explícitas. A interpretação prática dos valores listados indica solubilidade moderada em água fria, solubilidade substancialmente maior em água quente e em álcool quente, e solubilidade apreciável em etanol de alta concentração. Uma solução saturada aquosa é relatada como neutra ao tornassol, consistente com um composto neutro não ionizável.
Propriedades Químicas
Comportamento Ácido-Base e pKa Qualitativo
A picrotoxina é um composto neutro não nitrogenado; uma solução aquosa saturada é neutra ao tornassol. Nenhum valor experimental de \(\mathrm{p}K_a\) para picrotoxina está disponível no contexto dos dados atuais.
Reatividade e Estabilidade
A picrotoxina é descrita como estável ao ar, mas é afetada pela luz; recomenda-se proteção contra luz para armazenamento. Pode reagir com agentes fortemente oxidantes ou redutores. A decomposição térmica produz fumaça e vapores acre. Quimicamente, a picrotoxina pode ser considerada como um par de estruturas dilactônicas (picrotoxinin e picrotin); os dois componentes apresentam atividades distintas (picrotoxinin é o principal convulsivante ativo, enquanto picrotin é largamente inativo). A presença de múltiplas funções lactona e éter implica suscetibilidade à clivagem hidrolítica sob condições fortemente ácidas ou básicas e potencial sensibilidade a degradações nucleofílicas ou redutivas em centros carbonílicos lábeis; entretanto, nenhuma taxa quantitativa de hidrólise ou dado cinético é fornecido no contexto atual.
Parâmetros Moleculares
Massa Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular combinada (reportada): C15H18O7·C15H16O6
- Também reportada como: C30H34O13
- Massa molecular calculada: 602,6 (valor reportado)
A massa exata/monoisotópica combinada é dada como 602,19994113.
LogP e Características Estruturais
- LogP reportado: \(-2.229\)
O logP negativo corresponde à baixa partição em octanol e apoia a alta área superficial polar e alta capacidade de ligações de hidrogênio (receptores HB = 13; doadores HB = 3; TPSA = 191 \(\text{Å}^2\)). Estruturalmente, a molécula contém múltiplos anéis lactona fundidos e pontes de éter que geram um esqueleto tridimensional rígido com poucas ligações rotativas (número de ligações rotatórias = 2) e muitos estereocentros definidos (contagem de estereocentros atômicos definidos = 11). Essas características reduzem a flexibilidade conformacional e influenciam as interações de ligação no canal de cloreto do receptor GABA.
Identificadores Estruturais (SMILES, InChI)
- SMILES: CC(=C)[C@@H]1C2[C@@H]3[C@@]4(C@(CC5[C@]4(O5)C(=O)O3)O)C.C[C@@]12[C@H]3C4C@HC(C)(C)O
- InChI: InChI=1S/C15H18O7.C15H16O6/c1-12(2,18)6-7-10(16)20-8(6)9-13(3)14(7,19)4-5-15(13,22-5)11(17)21-9;1-5(2)7-8-11(16)19-9(7)10-13(3)14(8,18)4-6-15(13,21-6)12(17)20-10/h5-9,18-19H,4H2,1-3H3;6-10,18H,1,4H2,2-3H3/t5-,6+,7?,8?,9-,13-,14-,15+;6?,7-,8?,9?,10+,13+,14+,15-/m10/s1
- InChIKey: VJKUPQSHOVKBCO-ZTYBEOBUSA-N
Todos os identificadores estruturais acima são apresentados conforme fornecidos e refletem a montagem covalente de dois componentes típica para amostras de picrotoxina.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- Número CAS: 124-87-8
- Número da Comunidade Europeia (EC): 204-716-6
- Número ONU (listado em alguns resumos de transporte): 3462 (COCCULUS)
- ID DrugBank (reportado): DB00466
- InChIKey: VJKUPQSHOVKBCO-ZTYBEOBUSA-N
Esses identificadores são reportados para referência cruzada e rastreamento de amostras.
Sinônimos e Nomes Independentes de Marca
Sinônimos e nomes comuns reportados incluem: - Picrotoxina - Cocculin - Cocculus - Picrotoxinin–picrotin (1:1) - Picrotoxinin - Picrotin - Picrotoxine - Picrotox
(A lista acima reflete nomes comumente usados que aparecem em anotações de fornecedores e regulamentares.)
Aplicações Industriais e Farmacêuticas
Papel como Ingrediente Farmacêutico Ativo ou Intermediário
O picrotoxina é principalmente um convulsivante bioativo que atua como antagonista não competitivo nos canais de cloreto do receptor GABA\(_A\). Seus papéis principais na prática são como ferramenta farmacológica para pesquisa em neurociência (para investigar a condutância de cloreto inibitória e sinalização gabaérgica) e, historicamente, como agente medicinal usado como estimulante do SNC e como antídoto em intoxicação por barbitúricos. O uso clínico tem declinado devido à sua alta toxicidade e estreita janela terapêutica; não é considerado um agente terapêutico amplamente útil.
Contextos de Formulação e Desenvolvimento
Em contextos de formulação, o picrotoxina tem sido manipulado como material cristalino puro ou como misturas de produtos naturais extraídos (extratos de sementes/frutos). Dada a sua potência e toxicidade, formulações para uso em pesquisa ou veterinário enfatizam dosagem precisa e contenção; compatibilidade específica de excipientes, formas de administração e parâmetros de formulação validados não são fornecidos no contexto atual dos dados. Não são fornecidas especificações concisas de fabricação industrial além das declarações de que o composto é derivado por extração das sementes de Anamirta paniculata (Cocculus indicus/frutos de peixe) ou fontes naturais relacionadas.
Especificações e Categorias
Tipos Típicos de Grau (Farmacêutico, Analítico, Técnico)
Os graus comerciais comuns reportados para picrotoxina incluem: BP, EP, USP. Estas denominações indicam que especificações analíticas e farmacopéicas são referenciadas em algumas cadeias de fornecimento. Categorias típicas de grau encontradas na prática para esta classe de substâncias são farmacêutico (farmacopeico), analítico/reagente e material técnico/de pesquisa.
Atributos Gerais de Qualidade (Descrição Qualitativa)
Atributos chave de qualidade relevantes para aquisição e controle de qualidade incluem: - Identidade e pureza (confirmação da razão picrotoxinin:picrotina e ausência de outros alcaloides derivados das sementes). - Forma física (folhas cristalinas ou pó microcristalino) e densidade aparente/tamanho de partícula associados para manuseio. - Estabilidade à luz e ao calor (produto sensível à luz e que se decompõe ao aquecimento intenso). - Teor de solventes residuais quando fornecido a partir de processos de extração. Limites específicos de ensaio, limites de impurezas ou valores de certificado de análise não são fornecidos no contexto atual dos dados e devem ser obtidos da documentação do fornecedor para qualquer aquisição ou uso regulatório.
Overview de Segurança e Manuseio
Perfil Toxicológico e Considerações de Exposição
O picrotoxina é altamente tóxico. Efeitos agudos relatados incluem estimulação do SNC com potencial para convulsões graves; uma dose de \(20\,\mathrm{mg}\) pode provocar sintomas de envenenamento severo, e uma dose letal humana foi reportada como aproximadamente \(1,5\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) em um contexto. Sinais clínicos de exposição aguda podem incluir cefaleia, salivação, sudorese, midríase, perturbações visuais, rigidez muscular, hiperatividade, delírio, alucinações, náuseas, vômitos, dificuldade respiratória, edema pulmonar, convulsões e coma. Devido à sua ação convulsivante, o uso de picrotoxina é contraindicado quando medidas de suporte alternativas estão disponíveis; não deve ser administrado onde a terapia estimulante pode ser perigosa. O material também é altamente tóxico para organismos aquáticos (notadamente peixes).
Os controles ocupacionais e as medidas de proteção pessoal devem assumir alta toxicidade aguda: evitar ingestão, inalação e contato cutâneo; usar controles técnicos adequados (exaustão local, contenção) e vestir EPI adequado incluindo luvas, proteção ocular/ facial e, para resposta a emergências, proteção respiratória (aparelho de ar suprido ou de pressão positiva) e trajes totalmente encapsulantes conforme requerido pelo cenário de exposição.
Diretrizes de Armazenamento e Manuseio
- Armazenar protegido da luz e em recipientes bem fechados para minimizar a degradação.
- Controlar o acesso e manter procedimentos rigorosos para pesagem, transferência e manejo de resíduos para evitar exposições acidentais ou liberação ambiental.
- Derramamentos devem ser isolados, pessoal evacuado conforme apropriado, e descontaminação realizada utilizando materiais absorventes e EPI adequado; materiais contaminados devem ser coletados para descarte conforme regulamentação vigente para resíduos perigosos.
- Ao aquecer ou decompor, o material emite gases irritantes; evitar exposição aos produtos da decomposição. Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
