테트라메틸암모늄

3. 발생

테트라메틸암모늄은 자포동물, 연체동물 등 해양 생물에서 주로 발견되거나 분리된다. 특히 식용 가능한 소라고둥으로 불리는 매물고둥속(Neptunea)에서 발견된다.^[48][49] 식물 중에서는 유일하게 아프리카의 'Courbonia virgata' (풍접초과)에서만 발견되었다.^[50] 또한 러시아 한티만시 자치구 고라 야루타 산에서 발견되는 희귀 광물 차레고로드체비테의 결정 구조 내에서도 발견되며, 화학식은 N(CH₃)₄AlSi₅O₁₂이다.^[5]

4. 일상에서의 주의사항

테트라민은 육식성 고둥의 침샘에 들어있는 아민(amine)의 일종이다. 가열해도 파괴되지 않으므로 조리 전 타액선을 제거해야 하고, 조리 후 남아있을 경우에도 제거하고 먹어야 한다.^[51] 독성은 개인에 따라 차이가 있지만 1~2개만 먹어도 중독되는 경우가 있으니 섭취를 피해야 한다.^[51]

또한 독성이 있는 육식성 고둥이 '소라'라는 이름으로 통용되는 경우도 있어, 소라인 줄 알고 먹은 것이 독 있는 고둥일 수도 있다. 따라서 이러한 지식이 없는 일반인의 경우, 고둥이든 소라이든 조리 전에 반드시 타액선을 제거해야 한다.^[51] 먹기 전에도 타액선이 있는지 잘 살펴봐야 한다.

증상은 일반적인 어지러움증, 구토, 시야장애 증상과 유사하여, 중독 시 응급실에 와도 테트라민 중독이라고 진단하기 어려운 경우가 있다. 따라서 고둥류 섭취 후 테트라민 중독 증상이 나타나면 응급실에 가서 의사에게 고둥 섭취 사실을 알리는 것이 좋다.^[51] 중독 증상이 발생할 수 있는 섭취량에는 개인마다 편차가 있지만, 섭취 이후 증상이 나타나면 지체없이 병원으로 가는 것이 좋다.^[52]

테트라메틸암모늄(TMA, 테트라민) 섭취 후 나타나는 증상은 다음과 같다:^[2]

• 메스꺼움
• 구토
• 두통
• 현기증
• 시력 손상/일시적 실명
• 복시
• 눈부심
• 평형 감각 상실
• 취한 느낌
• 두드러기

5. 조제, 화학반응, 용해

테트라메틸암모늄 이온을 포함하는 단순염은 트리메틸아민과 메틸 할로겐화물의 반응으로 얻을 수 있다.^[53][6][29]

:Me₃N + Me−I → Me₄N⁺I⁻

[¹⁴C]-labeled TMA도 이 방법으로 만들어진다.^[53][7][29]

복잡한 음이온을 가진 테트라메틸암모늄염은 염치환(salt metathesis) 반응으로 조제된다.^[54][8][30] 즉, 테트라메틸암모늄 수소화붕소(tetramethylammonium borohydride)는 테트라메틸암모늄 하이드록시드(tetramethylammonium hydroxide)로부터 만들어졌다.^[54][8][30]

:Me₄N⁺[OH]⁻ + Na⁺[BH₄]⁻ → Me₄N⁺[BH₄]⁻ + Na⁺ + HO⁻

테트라메틸암모늄염은 4차암모늄합성물(quaternary ammonium compounds)을 특성으로 하는 상간이동촉매제(相間移動觸媒劑, phase-transfer catalyst)의 특성 중 일부를 보이지만, 양이온의 높은 친수성(hydrophilicity) 때문에 비정형적으로 작용한다.^[55][9][31]

• -|]]|thumb|right|Me₄N⁺는 무색 결정이 된다.]]

6. 약학

테트라메틸암모늄은 아세틸콜린과 유사한 효과를 가지는 콜리노미메틱이다.^[63][17][39] 약학 연구에서는 클로라이드, 브로마이드, 이오다이드 염을 사용하는데, 이들 음이온이 테트라메틸암모늄 양이온의 작용을 방해하지 않을 것으로 예상되기 때문이다. 과거 문헌에는 테트라메틸암모늄 하이드록시드나 테트라메틸암모늄 하이드레이트 사용이 언급되지만, 강한 염기성 때문에 실제 사용되지는 않았다.^{[64][48][18][40][2][25]}

테트라메틸암모늄은 니코틴성 및 무스카린성 아세틸콜린 수용체에 작용하여 신경 전달을 자극하고 차단한다. 탈분극을 통해 처음에는 교감 신경계와 부교감 신경계 신경절 내 신경전달을 자극하였다가 후에는 차단한다. 또한 민무늬근, 심근, 외분비선의 무스카린 수용체에 작용제로 작용한다. 골격근에서 테트라메틸암모늄은 니코틴 아세틸콜린 수용체 자극으로 발생한 탈분극의 결과로서 근섬유다발수축을 일으키고, 이후 마비를 일으킨다.^[48][2][25]

6. 1. 흡수, 분포, 대사, 배설(ADME)

7. 독성학

테트라메틸암모늄(테트라민)은 매물고둥속(Neptunea) 섭취 후 발생하는 중독과 관련하여 연구된다.^[48] 증상으로는 구역질, 구토, 두통, 현기증, 시야 흐려짐, 일시적 실명, 복시(diplopia), 눈부심(photophobia), 균형감각 상실, 중독감, 두드러기(urticaria) 등이 있으며, 섭취 후 30분 이내에 발생하지만 몇 시간 후 회복되는 경우가 많다. ''Courbonia virgata'' 섭취로 인한 사망 보고가 있다.^[48]

주요 증상은 자율신경계(autonomic nervous system) 신경전달 차단으로 발생하지만, 중추 신경계에도 영향을 미친다.^[48] 동물 실험에서 매물고둥속 추출물을 쥐, 고양이, 물고기에게 비경구 투여했을 때 골격근에 영향을 미쳐 근섬유다발수축, 경련, 균형감각 상실, 운동마비, 호흡 중지를 유발했다.^[48]

사람의 치사량은 체중 1kg당 3–4mg으로 추정된다.^[48] 쥐는 경구 투여 시 체중 1kg당 45–50mg, 복강 내 투여 시 최대 15mg이다.^[67]

7. 1. 급성 중독

참조

_[1] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book) The Royal Society of Chemistry 2014
_[2] 논문 Tetramine: Occurrence in marine organisms and pharmacology
_[3] 논문 Naturally occurring food toxins
_[4] 논문 The toxic principle of ''Courbonia virgata'': its isolation and identification as a tetramethylammonium salt
_[5] 논문 Tsaregorodtsevite, N(CH₃)₄[Si₂(SiO₅AlO₅)O₆]₂, a new mineral 1993
_[6] 서적 Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology
_[7] 논문 The relation between structure and distribution of quaternary ammonium ions in mice and rats. Simple tetraalkylammonium and a series of m-substituted trimethylphenylammonium ions
_[8] 논문 Preparation of quaternary ammonium borohydrides from sodium and lithium borohydrides
_[9] 논문 Tetramethylammonium salts: highly selective catalysts for the preparation of gem-dichlorocyclopropanes from electrophilic alkenes and chloroform under phase-transfer catalysis conditions
_[10] 논문 Is a methyl group always hydrophobic? Hydrophilicity of trimethylamine-N-oxide, tetramethyl urea and tetramethylammonium ion
_[11] 논문 Crystal structure of tetramethylammonium fluoride tetrahydrate
_[12] 논문 The crystal structure of tetramethylammonium perchlorate
_[13] 논문 The Ca channel in skeletal muscle is a large pore
_[14] 논문 A thermodynamic analysis of solvation effects on the basicities of alkylamines. An electrostatic analysis of substituent effects
_[15] 논문 Competitive absorption of quaternary ammonium and alkali metal cations into a Nafion cation-exchange membrane
_[16] 문서
_[17] 문서
_[18] 논문 The action of certain quaternary ammonium bases
_[19] 논문 Intestinal absorption of tetramethylammonium and its derivatives in rats
_[20] 논문 Structure-pharmacokinetics relationship of quaternary ammonium compounds
_[21] 논문 The toxin tetramine from the "edible" whelk ''Neptunea antiqua''
_[22] 문서
_[23] 웹사이트 Toxnet Has Moved http://toxnet.nlm.ni[...]
_[24] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book) The Royal Society of Chemistry 2014
_[25] 웹사이트 自然毒のリスクプロファイル：巻貝：唾液腺毒｜厚生労働省 https://www.mhlw.go.[...] 2021-09-05
_[26] 논문 Tetramine: Occurrence in marine organisms and pharmacology
_[27] 논문 Naturally occurring food toxins
_[28] 논문 The toxic principle of ''Courbonia virgata'': its isolation and identification as a tetramethylammonium salt
_[29] 논문 The relation between structure and distribution of quaternary ammonium ions in mice and rats. Simple tetraalkylammonium and a series of m-substituted trimethylphenylammonium ions
_[30] 논문 Preparation of quaternary ammonium borohydrides from sodium and lithium borohydrides
_[31] 논문 Tetramethylammonium salts: highly selective catalysts for the preparation of gem-dichlorocyclopropanes from electrophilic alkenes and chloroform under phase-transfer catalysis conditions
_[32] 논문 Is a methyl group always hydrophobic? Hydrophilicity of trimethylamine-N-oxide, tetramethyl urea and tetramethylammonium ion
_[33] 논문 Crystal structure of tetramethylammonium fluoride tetrahydrate
_[34] 논문 The crystal structure of tetramethylammonium perchlorate
_[35] 논문 The Ca channel in skeletal muscle is a large pore
_[36] 논문 A thermodynamic analysis of solvation effects on the basicities of alkylamines. An electrostatic analysis of substituent effects
_[37] 논문 Competitive absorption of quaternary ammonium and alkali metal cations into a Nafion cation-exchange membrane
_[38] 문서
_[39] 서적 Drill's Pharmacology in Medicine, 4th Ed. McGraw-Hill
_[40] 논문 The action of certain quaternary ammonium bases
_[41] 논문 Intestinal absorption of tetramethylammonium and its derivatives in rats
_[42] 논문 Structure-pharmacokinetics relationship of quaternary ammonium compounds
_[43] 논문 The toxin tetramine from the "edible" whelk Neptunea antiqua
_[44] 논문 Acute toxicity and rapid excretion in urine of tetramethylarsonium salts found in some marine animals https://onlinelibrar[...] 1988
_[45] 서적 Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials, 11th Ed. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc.
_[46] 웹사이트 http://toxnet.nlm.ni[...]
_[47] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book) The Royal Society of Chemistry 2014
_[48] 논문 Tetramine: Occurrence in marine organisms and pharmacology
_[49] 논문 Naturally occurring food toxins
_[50] 논문 The toxic principle of Courbonia virgata: its isolation and identification as a tetramethylammonium salt
_[51] 뉴스 '[의료칼럼] 고둥의 독소 ‘테트라민’' http://m.knnews.co.k[...] 경남일보 2021-01-25
_[52] 웹사이트 https://www.kyongbuk[...]
_[53] 논문 The relation between structure and distribution of quaternary ammonium ions in mice and rats. Simple tetraalkylammonium and a series of m-substituted trimethylphenylammonium ions
_[54] 논문 Preparation of quaternary ammonium borohydrides from sodium and lithium borohydrides
_[55] 논문 Tetramethylammonium salts: highly selective catalysts for the preparation of gem-dichlorocyclopropanes from electrophilic alkenes and chloroform under phase-transfer catalysis conditions
_[56] 논문 Is a methyl group always hydrophobic? Hydrophilicity of trimethylamine-N-oxide, tetramethyl urea and tetramethylammonium ion
_[57] 논문 Crystal structure of tetramethylammonium fluoride tetrahydrate
_[58] 논문 The crystal structure of tetramethylammonium perchlorate
_[59] 논문 The Ca channel in skeletal muscle is a large pore
_[60] 논문 A thermodynamic analysis of solvation effects on the basicities of alkylamines. An electrostatic analysis of substituent effects
_[61] 논문 Competitive absorption of quaternary ammonium and alkali metal cations into a Nafion cation-exchange membrane
_[62] 문서
_[63] 서적 Drill's Pharmacology in Medicine, 4th Ed. McGraw-Hill
_[64] 논문 The action of certain quaternary ammonium bases
_[65] 논문 Intestinal absorption of tetramethylammonium and its derivatives in rats
_[66] 논문 Structure-pharmacokinetics relationship of quaternary ammonium compounds
_[67] 논문 The toxin tetramine from the "edible" whelk Neptunea antiqua
_[68] 서적 Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials, 11th Ed. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc.
_[69] 웹사이트 http://toxnet.nlm.ni[...]