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煙堿又名尼古丁,是茄科植物煙草中所特有的生物堿,占煙草中全部生物堿的95%以上,其化學名稱為1-甲基-2-(2-毗啶基)吡咯烷。純煙堿在室溫下為無色或淡黃色油狀液體,有強烈辛辣味和潮解性。煙堿在60℃以下時能與水生成化合物,可隨水蒸氣一起被蒸出。炯草中炯堿含量是煙草和卷煙質量控制的一項重要指標。炯堿提供卷煙抽吸時的煙味、勁頭和生理滿足感,裂解產生吡啶類化合物,是吡啶類雜環化合物的前體,產生油樹脂樣的香氣;炯堿及其衍生物還可以應用于低焦油卷煙的加香。因此,準確測定煙草中的炯堿含量具有非常重要的意義。

目前煙堿的藥用研究表明,對尼古丁(煙堿)的依賴并非完全是害處。煙堿能夠治療老年癡呆癥香煙的焦油量、煙氣煙堿量、煙氣一氧化碳量都是越低越好。焦油是卷煙中有機物質在缺氧條件下不完全燃燒產生的,焦油是多種烴類及烴的氧化物、硫化物和氮化物的復雜混合物。

煙堿樣癥狀主要表現為肌束震顫、肌力減退、肌痙攣、肌麻痹(包括呼吸肌麻痹)等。 主要由于毒物(如有機磷農藥)抑制膽堿酯酶引起乙酰膽堿蓄積和毒物直接作用于毒蕈堿樣受體,引起骨骼肌興奮和血壓改變等。

煙堿樣作用(N樣作用):乙酰膽堿在交感、副交感神經節的突觸后膜和神經肌肉接頭的終極后膜上煙堿型受體結合,引起節后神經元和骨骼肌神經終極產生先興奮、后抑制的效應。這種效應與煙堿相似,稱煙堿樣作用。

乙酰膽堿對中樞神經系統的作用,主要是破壞興奮和抑制的平衡,引起中樞神經調節功能紊亂,大量積聚主要表現為中樞神經系統抑制,可引起昏迷等癥狀。

有機磷與膽堿酯酶結合形成的磷酰化膽堿酯酶有兩種形式。一種結合不穩固,如對硫磷、內吸磷、甲拌磷等,部分可以水解復能;另一種形式結合穩固,如三甲苯磷、敵百蟲、敵敵畏、對溴磷、馬拉硫磷等,使被抑制的膽堿酶不能再復能,可謂“膽堿酯酶老化”。

煙堿(nicotine)是N膽堿受體激動藥的代表,它是煙葉(tobacco)的重要成分。作用很復雜,既作用于N1受體,也作用于N2受體。

此外,尚可作用于中樞神經系統,尼古丁對神經系統有作用,會產生嚴重的依賴性和成癮性。尼古丁還會對呼吸系統的呼吸道黏膜產生刺激,導致炎癥反應。尼古丁對于心血管系統的影響,會增快心率,增高血壓,損傷血管內膜,導致血栓發生的風險增加。尼古丁對消化系統的作用,有抑制食欲,增加胃十二指腸發生潰瘍的風險。尼古丁會影響人體血紅蛋白的攜氧能力,導致各組織器官出現缺血、缺氧。尼古丁還有非常嚴重的致癌作用,對全身各系統器官都是有害影響,而且具有小劑量激動,大劑量阻斷N受體的雙相作用。因此無臨床治療應用價值,但為煙草制品所含毒物之一,在吸煙的毒理中具有重要意義。

煙堿的提取方法很多,主要有以下幾種:

1.水蒸汽蒸餾法。水蒸汽蒸餾法是提取天然煙堿的較為原始的工藝,將原料先用稀酸浸提再用堿中和,然后進行水蒸汽蒸餾提取尼古丁,再經過草酸處理、堿化得到成品煙堿。該方法流程簡單,操作方便,但是處理設備龐大,效率低,所得產品煙堿的純度低,不能滿足市場需要,工業上已很少應用。

2.溶劑萃取法。溶劑萃取法的工藝流程為:原料-堿(石灰水)浸提-溶劑萃取-制成煙堿鹽-堿化-煙堿產品。該方法中的溶劑可選擇乙醚、氯仿、氯代烯烴等有機溶劑。該方法已有一定的工業基礎,但是裝置運轉正常仍有困難,因為在煙堿從有機相轉入水相后進行分離時,在生產上在相界面上極易產生乳化層而導致停產。

3.離子交換法。離子交換法是將原料用稀酸浸提,加熱回流,將濾液經離子交換樹脂(強酸性),煙堿即被吸附在交換柱上,然后用堿交換得到游離煙堿的水溶液,該法未使用有機溶劑,但是所得煙堿的純度低。

煙堿樣中毒癥狀:當機體受煙堿作用時,可引起支配橫紋肌的運動神經末梢和交感神經節前纖維(包括支配腎上腺髓質的交感神經)等膽堿能神經發生興奮,但乙酰膽堿蓄積過多時,則將轉為麻痹,具體表現為肌纖維性震顫,血壓上升,肌緊張度減退(特別是呼吸肌)、脈搏頻數減少等。

煙堿中毒的治療措施:

第一,清洗排毒,經口中毒神志清楚者先口服催吐后洗胃,神志模糊不清者立即插胃管洗胃。皮膚污染立即用大量清水或濃茶水沖洗和肥皂水徹底洗凈。呼吸道吸入者立即脫離接觸,并吸新鮮空氣;

第二,出現呼吸衰竭,迅速用人工呼吸機械做人工呼吸通氣;

第三,及時處理心律失常,心臟驟停者立即進行心肺復蘇術;

第四,對癥治療,注意防治水、電解質和酸堿平衡失調,加強支持治療。

新煙堿殺蟲劑實際上是在煙堿結構研究的基礎上,開發、篩選和合成出來的一類新型的殺蟲劑。

新煙堿類和煙堿類殺蟲劑都是作為激動劑作用于神經后突觸煙堿乙酰膽(nAChRs),但這兩類殺蟲劑的選擇性毒性差異很大:煙堿類對哺乳動物毒性高,而殺蟲活性有限;新煙堿類是高活性的殺蟲劑,卻對哺乳動物低毒。

自20世紀80年代中期由拜耳公司成功開發出第一個煙堿類吡蟲啉殺蟲劑后,煙堿類殺蟲劑就以獨特新穎的作用方式、良好的根部內吸性、低哺乳動物毒性、高效、廣譜和對環境相容性好等特點而引起了世人關注,廣受歡迎,是國外各大農藥公司相繼研發的熱點。

新煙堿類殺蟲劑的作用原理:

新煙堿類殺蟲劑在昆蟲與脊椎動物之間產生選擇性的主要原因是其具有強電負性藥效基團,包括硝基亞胺基、亞硝基亞胺基、三氰乙酰基等,帶有這些藥效基團的化合物可以選擇性地與昆蟲獨特的nAChR亞型相互作用,而不與脊椎動物 nAChR作用。

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