Gelsemin, tajemný omamný jed
Jiří Patočka
Gelsemin je jedovatý alkaloid jasmínovce vždyzeleného (Gelsemium sempervirens (L.) Ait.), popínavé liány z čeledi jasmínovcovité (Gelsemiaceae) z řádu hořcotvaré (Gentianales). Tato liána s velkými, široce nálevkovitými běložlutými květy příjemné vůně, roste hlavně v Mexiku a jižních oblastech USA. Z jejího kořene a z oddenků se připravuje omamná droga. Po jejím požití se v několika minutách dostavuje euforie, pocit lehkostí a zbavení všech bolestí a problémů. Po odeznění euforie však nastupuje celková slabost, třesavka, pokles teploty a životu nebezpečné poruchy srdeční činnosti. Droga obsahuje množství alkaloidů, zejména indolových, ze skupiny sempervirinu: gelsemin, gelsemicin, gelsenicin, gelseminin, sempervirin, koumidin a další. Celkem bylo z jasmínovcovitých rostlin izolováno a popsáno asi 120 alkaloidú (Zhang JY, Wang, 2014). Alkaloidy však nejsou jedinými biologicky účinnými látkami těchto rostlin. Přítomen je také např. kumarinový derivát skopoletin a další, vesměs jedovaté látky, s účinky podobnými strychninu. Dodnes se zcela přesně neví, která z biologicky účinných látek je zodpovědná za omamné účinky této drogy a i samotný gelsemin zůstává tak trochu tajemným jedem.
GELSEMIN
Otrava jasmínovcem vždyzeleným může být životu nebezpečná pro zvířata (Thompson et al., 2002) i pro člověka (Blaw et al., 1979). Gelsemin vyvolává celkové znecitlivění a ztrátu citlivosti pro vnější podněty, dvojité vidění a ztrátu zraku, ochrnutí svalů a paralýzu dýchání (Pinkham, 1871). Dramatický průběh otravy člověka touto liánou je dostupný na internetu na linku
http://www.henriettes-herb.com/eclectic/journals/ajp1871/05-gelsemium-pois.html. Jedovatý je i med z nektaru sbíraného včelami v květech jasmínovce (Islam et al., 2014).
Nejznámějším a nejvíce prozkoumaným alkaloidem jasmínovce vždyzeleného, známého v anglicky mluvících oblastech jako žlutý jasmín (yellow yassamine), je gelsemin. Tato jedovatá přírodní substance byla z rostliny izolována již v roce 1870. Pravděpodobně prvým autorem, který o ní napsal v roce 1879 stať do lékařského časopisu The British Medical Journal s názvem „Gelseminum as a Poison“, nebyl nikdo jiný než britský spisovatel Sir Arthur Ignatius Conan Doyle (1859 – 1930), známý zejména díky příběhům, v nichž je hlavní postavou Sherlock Holmes. Conan Doyle je znám především jako autor detektivních románů, ale byl to lékař a psal i do medicínských časopisů.
Gelsemin a jeho podivuhodné účinky na lidský organismus zaujaly i jiného britského autora, či spíše autorku detektivek, slavnou Agathu Christie (Agatha Mary Clarissa lady Mallowanová, rozená Millerová, 1890 – 1976). Jed gelsemin použila v jedné ze svých knih, kde hlavním hrdinou je Hercule Poirot. Novela s názvem Velká čtyřka (The Big Four), vyšla v nakladatelství William Collins & Sons v lednu 1927.
Od té doby, co byla rozluštěna chemická struktura gelseminu (Conroy a Chakrabarti, 1959), láká tento alkaloid organické chemiky k napodobení přírody (Stork et al., 1987). Složitost jeho molekuly provokuje chemiky již delší dobu (Zhou et al., 2010) a syntéza této látky byla proto provedena v mnoha laboratořích celého světa (např. Clarke et al., 1988; Earley et al., 1988a,b; Petera Johnson , 1994; Fukuyama a Liu, 1996; Atarashi et al., 1997; Dijkink et al., 1999; Madin et al., 1999, 2005; Ng et al., 2002; Lin a Danishefsky, 2003; Zhou et al., 2012a,b).
Zatímco chemiky láká gelsemin a ostatní alkaloidy jasmínovců svou složitou a i jinak zajímavou molekulou, biology a biomedicínsky zaměřené specialisty láká svým účinkem na živé organismy. V ohnisku zájmu jsou zejména nociceptivní účinky těchto alkaloidů. V boji proti bolesti by v budoucnu mohly látky typu gelseminu sehrát významnou úlohu. Aktivují totiž spinální α3 glycin/allopregnanolonovou dráhu, takže fungují jinak než většina současných analgetik (Zhang a Wang, 2014).
V poslední době bylo v souvislosti se studiem gelseminu a jemu podobných látek, učiněno několik zajímavých objevů. Bylo zjištěno, že gelsemin exprimuje velké množství genů, zejména těch, které jsou spojeny s funkcemi neuronů (Olioso et al., 2014). A co víc, k jejich expresi dochází již při mimořádně nízkých koncentracích tohoto alkaloidu, které se již blíží homeopatickým koncentracím (Marzotto et al., 2014; Chirumbolo, 2014).
Literatura
Atarashi S, Choi JK, Ha DC, Hart DJ, Kuzmich D, Lee CS et al.. Free Radical Cyclizations in Alkaloid Total Synthesis:(±)-21-Oxogelsemine and (±)-Gelsemine. J Am Chem Soc. 1997; 119(27): 6226-6241.
Blaw ME, Adkisson MA, Levin D, Garriott JC, Tindall RS. Poisoning with Carolina jessamine (Gelsemium sempervirens [L.] Ait.). J Pediatr. 1979; 94(6): 998-1001.
Clarke C, Fleming I, Fortunak J, Gallagher PT, Honan MC, Mann A et al. An approach to the synthesis of gelsemine: the intramolecular reaction of an allylsilane with an acyliminium ion for the synthesis of one of the quaternary centres. Tetrahedron 1988; 44(13): 3931-3944.
Conroy H, Chakrabarti JK. NMR spectra of gelsemine derivatives. The structure and biogenesis of the alkaloid gelsemine. Tetrahedron Letters 1959; 1(4): 6-13.
Dijkink J, Cintrat JC, Speckamp WN, Hiemstra H. Enantioselective synthesis of a key tricyclic intermediate en route to (+)-gelsemine. Tetrahedron letters 1999; 40(32): 5919-5922.
Earley WG, Jacobsen EJ, Patrick Meier G, Oh T, Overman L. Synthesis studies directed toward gelsemine. A new synthesis of highly functionalized cis-hydroisoquinolines. Tetrahedron letters 1988a; 29(31): 3781-3784.
Earley WG, Oh T, Overman LE. Synthesis studies directed toward gelsemine. Preparation of an advanced pentacyclic intermediate. Tetrahedron letters 1988b; 29(31): 3785-3788.
Fukuyama T, Liu G. Stereocontrolled Total Synthesis of (±)-Gelsemine. J Am Chem Soc. 1996; 118(31): 7426-7427.
Chirumbolo S. High diluted molecules and gene expression. Front Pharmacol. 2014; 5: 183.
Islam MN, Khalil MI, Islam MA, Gan SH. Toxic compounds in honey. J Appl Toxicol. 2014; 34(7): 733-742.
Lin H, Danishefsky SJ. Eine chemische Denksportaufgabe: die Totalsynthese von Gelsemin. Angewandte Chemie 2003; 115(1): 38-53.
Madin A, O'Donnell CJ, Oh T, Old DW, Overman LE, Sharp MJ. Total Synthesis of (±)-Gelsemine. Angewandte Chemie International Ed. 1999; 38(19): 2934-2936
Madin A, O'Donnell CJ, Oh T, Old DW, Overman LE, Sharp MJ. Use of the intramolecular heck reaction for forming congested quaternary carbon stereocenters. Stereocontrolled total synthesis of (±)-gelsemine. J Am Chem Soc. 2005; 127(51): 18054-18065.
Marzotto M, Olioso D, Brizzi M, Tononi P, Cristofoletti M, Bellavite P. Extreme sensitivity of gene expression in human SH-SY5Y neurocytes to ultra-low doses of Gelsemium sempervirens. BMC Complement Altern Med. 2014;14: 104.
Newcombe NJ, Fang YA, Vijn RJ, Hiemstra H, Speckamp WN. The total synthesis of (+)-gelsemine. J Chem Soc. Chem Commun. 1994; 767.
Ng FW, Lin H, Danishefsky SJ. Explorations in organic chemistry leading to the total synthesis of (±)-gelsemine. J Am Chem Soc. 2002; 124(33): 9812-9824.
Olioso D, Marzotto M, Moratti E, Brizzi M, Bellavite P. Effects of Gelsemium sempervirens L. on pathway-focused gene expression profiling in neuronal cells. J Ethnopharmacol. 2014; 153(2): 535-539.
Petera-Johnson A. A total synthesis of gelsemine: synthesis of a key tetracyclic intermediate. J Chem Soc. Chem Commun. 1994; (6): 763-764.
Pinkham JG. A Case of Poisoning with Gelsemium Sempervirens. Am J Pharmacy 1871; XLIII.
Stork G, Krafft ME, Biller SA. An approach to gelsemine. Tetrahedron letters 1987; 28(10): 1035-1038.
Thompson LJ, Frazier K, Stiver S, Styer E. Multiple animal intoxications associated with Carolina jessamine (Gelsemium sempervirens) ingestions. Vet Hum Toxicol. 2002; 44(5): 272-273.
Yokoshima S, Tokuyama H, Fukuyama T. Enantioselective Total Synthesis of (+)-Gelsemine: Determination of Its Absolute Configuration. Angewandte Chemie 2000; 112(22): 4239-4241.
Zhang JY, Wang YX. Gelsemium analgesia and the spinal glycine receptor/allopregnanolone pathway. Fitoterapia. 2014; 100C: 35-43.
Zhou F, Liu YL, Zhou J. Catalytic Asymmetric Synthesis of Oxindoles Bearing a Tetrasubstituted Stereocenter at the C-3 Position. Adv Synthesis Catalysis 2010; 352(9): 1381-1407.
Zhou S, Xiao T, Song H, Zhou X. Studies toward the total synthesis of (+)-gelsemine and synthesis of spirocyclopentaneoxindole through intramolecular Michael cyclization. Tetrahedron Letters 2012a; 53(42): 5684-5687.
Zhou X, Xiao T, Iwama Y, Qin Y. Biomimetic Total Synthesis of (+)-Gelsemine. Angewandte Chemie 2012b;124(20): 4993-4996.
POZNÁMKA
Zprávy Aktuálně.cz přinesly zprávu, že rostlinou Gelsemium elegans, která roste v některých částech Číny, byl otráven vlivný čínský milardář Lung Li-jüan.
http://zpravy.aktualne.cz/zahranici/vlivneho-cinskeho-miliardare-otravili-kocicim-masem/r~i:article:727520/
