TOXICOLOGICALLY SIGNIFICANT PROPERTIES OF FLY AGARICS AND CHEMICAL AND TOXICOLOGICAL ANALYSIS OF POISONING BY THEM: SCIENTIFIC REVIEW

  • Authors: Zelenshchikova V.1, Belova M.1, Melnik E.1
  • Affiliations:
    1. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Москва, Россия
  • Section: Reviews
  • Submitted: 12.11.2024
  • Accepted: 04.03.2025
  • Published: 22.03.2025
  • URL: https://for-medex.ru/jour/article/view/16219
  • DOI: https://doi.org/10.17816/fm16219
  • ID: 16219


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Every year the number of poisonings by mushrooms of the genus Amanita increases, especially by species of A. muscaria and A. panterina. These species contain substances that affect the activity of the central nervous system (CNS). The most significant of them are: muscimol, ibotenic acid, muscarine. Muscimol (MUS) and ibotenic acid (IBO) are water–soluble derivatives of isoxazole. They have an antagonistic effect on the CNS, inhibiting and stimulating it through NMDA and GABA receptors, respectively. Mycoatropine or pantherine syndromes develop due to the combined effects of isoxazoles and other compounds of the fungus. MUS is the most toxicologically significant, as it can have a strong psychodisleptic effect, and can also cause depression of consciousness up to the development of coma. IBO is no less important in establishing the fact of the use of fly agaric, but in many cases it is almost completely converted into muscimol in the body. At this stage, methods are being actively developed that would make it possible to diagnose poisoning: qualitatively and quantitatively determine the derivatives of IBO in biological fluids. This paper examines the morphological features of A. muscaria and A. panterina, the clinical picture of poisoning, the chemical composition of the fungi and the mechanisms of action of toxicologically significant compounds, options for qualitative and quantitative analysis.

Various methods for determining the etiology of poisoning exist – PCR, micro- and macroscopy, but they do not allow us to determine the exact number of toxicants. Precise physical and chemical methods are suitable for these purposes: chromatography, electrophoresis. At the same time, multi-stage sample preparation is necessary.

Isolation from biofluids or fruit bodies occurs by liquid-liquid or solid-phase extraction. The universal and most common extractant is 75% methanol.

Thin-layer chromatography with various solvent systems can be used for qualitative analysis. But such an analysis is non-specific and can be used rather for confirmation, since the detectors used are group-wide. Gas and high-performance liquid chromatography are used for quantitative determination. These are very precise, but difficult to prepare and relatively expensive methods. An alternative to chromatography is electrophoresis, an express method for separating MUS and IBO.

Full Text

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ СВОЙСТВА МУХОМОРОВ И ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОТРАВЛЕНИЙ ИМИ: НАУЧНЫЙ ОБЗОР

TOXICOLOGICALLY SIGNIFICANT PROPERTIES OF FLY AGARICS AND CHEMICAL AND TOXICOLOGICAL ANALYSIS OF POISONING BY THEM: SCIENTIFIC REVIEW

 

ВВЕДЕНИЕ

Интерес населения России и всего мира к галлюциногенным грибам с каждым годом растет. По данным отделения острых отравлений соматопсихиатрических расстройств НИИ СП им. Н.В. Склифосовского ДЗМ за последние 4 года количество случаев отравления мухоморами увеличилось до 260 человек, причем, на 2023 год – 94, а за первые полгода 2024 – 55 [1]. Основные виды мухоморов, инициирующие отравления: мухомор красный и мухомор пантерный.

С древних времен благодаря своим психодислептическим свойствам мухоморы использовались для достижения измененного состояния в религиозных шаманских практиках. Сейчас же существует 4 основных группы людей, взаимодействующих с мухоморами для: 1) достижения психодислептического эффекта; 2) религиозных обрядов; 3) исследовательских целей и достижения терапевтического эффекта; 4) употребления в пищу при ошибке в определении вида [2, 3]. Встречаются случаи отравления домашних животных [4]. Во многом это может быть связано с недостаточной информированностью населения о грибах и их эффектах, а также с распространением практики микродозирования.

Микродозинг – прием психоделически активных субстанций в подпороговых дозах (микродозах), не вызывающих интоксикации или изменения сознания.

Существуют различные продукты, полученных из мухоморов или на их основе, применяемые для микродозирования, – от сушеного фасованного сырья и порошков до капсул, настоек, экстрактов, настоек и кремов. На отечественном рынке присутствуют сертифицированные биологически активные добавки. По информации, предоставляемой производителем, данные продукты полезны для стимуляции когнитивных функций, коррекции сна, уменьшения тревоги, улучшения концентрации и повышения физической активности. Некоторые рекламируются как добавки, используемые в комплексном лечении алкогольной зависимости и даже синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), при отказе от антидепрессантов [5].

В связи с этим особенно остро встал вопрос об изучении и разработке физико-химических аналитических методов, позволяющих подтвердить отравление мухоморами и определить степень тяжести, и таким образом оказать соответствующую и своевременную медицинскую помощь.

 

Цель исследования – сбор и анализ информации по морфологии, токсикологически значимым свойствам, а также методам идентификации токсинов для дальнейшей разработки лабораторного метода определения отравлений грибами из рода Amanita (мухомор).

ВИДЫ МУХОМОРОВ

 

На рисунках 1.1. и 1.2. представлен внешний вид плодовых тел грибов видов мухомор красный (Amanita muscaria (L.) Lam.) и мухомор пантерный (Amanita pantherina (DC.) Krombh.)

 

Рис. 1.1. Мухомор красный (Amanita muscaria (L.) Lam.) (Вишневский М.В. «Галлюциногенные грибы России»)

 

Рис. 1.2. Мухомор пантерный (Amanita pantherina (DC.) Krombh.) (Вишневский М.В. «Галлюциногенные грибы России»)

Шляпка 5-20 см (в некоторых случаях до 50 см), сначала почти шаровидная, потом от выгнутой до вогнутой формы, от ярко-красного до оранжевого или почти желтого цвета с белыми или желтоватыми бородавками на поверхности (однако они могут практически отсутствовать). С обратной стороны шляпка пластинчатая. На ножке также присутствуют бородавки у клубневидного утолщения и белое кольцо, с возрастом повисающее. Имеет приятный запах и вкус. Является космополитом и распространен во всех лесах РФ [6, 7, 8]. Мухомор красный – эктомикоризный гриб, вступает в симбиоз как с хвойными, так и с лиственными деревьями [4].

Округлая шляпка с плоским углублением в центре коричневого цвета, часто с зеленоватым оттенком, но никогда не красноватая и не желтоватая. Бородавки белого или сероватого цвета, расположены концентрически. Ножка белая с повисающим поясом, который обычно быстро исчезает. В основании ножки особая мешковидная воротничковая вольва. Безвкусный. Запах похож на сырой картофель. Распространен в северной и умеренной зонах РФ и в горных лесах [6, 7, 8].

 

Оборот мухоморов в Российской Федерации легален, однако в некоторых странах он контролируется, как и оборот их основных действующих веществ – мусцимола и иботеновой кислоты. Сбор и употребление мухомора красного запрещены в Румынии, Голландии, на Тайване и в США (штат Луизиана); в то время как сбор и употребление мухомора пантерного не контролируется нигде. В Австралии контролируется оборот мусцимола, но не самих грибов [5, 7].

 



ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ

 

 

 

 

 

Рис. 2.1. Структурная формула иботеновой кислоты (ИБО)

Количество действующих веществ в теле гриба зависит от ряда факторов: географической расы, сезона, фазы и условий роста, вариантов обработки и хранения [7]. Основные токсикологически значимые компоненты мухоморов – производные изоксазола: иботеновая кислота (ИБО) (рис. 2.1) и мусцимол (МУС) (рис. 2.2). Наибольшее количество ИБО и МУС содержится в шляпке гриба. Чуть меньшие количества обнаруживаются в вольве, а меньше всего изоксазолов – в ножке. ИБО и МУС обладают относительно высокими температурами кипения – 152 °С и 175 °С, соответственно. Значения pKa для МУС – 4,8, 8,4 [9]; для ИБО – 3,0, 5,0, 8,2 [10], она обладает более выраженными кислотными свойствами.  В чистом виде это кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. При этом оба вещества могут проходить через гемато-энцефалический барьер, так как существуют активные переносчики [6]. В водной среде ИБО, будучи аминокислотой, образует цвиттер-ион, в связи с чем возникают некоторые сложности при пробоподготовке и определении хроматографическими методами [9].  ИБО нестабильна при химическом (в том числе в ЖКТ), световом, температурном воздействии, так как при дегидратации она эквивалентно переходит в МУС – первичный амин (рис. 2.2.) - декарбоксилированную форму [6, 7, 8].

 

 

 

 

 

 

 

Рис.  2.2. Структурная формула мусцимола (МУС)

В мухоморах содержится и другое производное изоксазола - мусказон. Он образуется в результате воздействия УФ-лучей на мусцимол, способен усиливать галлюциногенное действие последнего на организм. Это объясняет более сильный психодислептический эффект при употреблении мухоморов, собранных на солнечных полянах, чем мухоморов, выросших в тени [5].

Помимо перечисленных веществ в мухоморах содержатся: трихоломовая, стилобозовая, метилтетрагидрокарболинкарбоновая кислоты, различные виды алкалоидов [6, 7, 12, 13]. Алкалоиды обычно представлены мускарином и азотистыми соединениями пасленовых: скополамином, атропином, гиосциамином; реже - буфотенином - ядовитым веществом кожи жаб [5]. Мухоморы также способны к биокумуляции некоторых металлов в виде металлоорганических соединений, что может в некоторых случаях также способствовать повышению токсичности. В мухоморе красном, например, ванадий накапливается в виде амавадина [3].

 

КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА ОТРАВЛЕНИЯ

 

Различные виды и даже популяции одного и того же вида могут обладать разным действием в зависимости от содержащихся веществ. Этим обусловлено деление эффектов грибов рода Amanita на микоатропиновый и пантериновый синдромы (таб. 1) [7, 8]. Основные клинические проявления отравлений разными видами мухоморов представлены в таблице 1.

Микоатропиновый синдром – комплекс симптомов, схожий с действием атропина и вызываемый производными ИБО, содержащимися в грибах. Его вызывает употребление следующих видов грибов: мухомора красного (A.muscaria), мухомора королевского (A.regalis), мухомора ярко-желтого (A.gemmate), мухомора шишковидного (A.strobiliformis) [6, 7]. Употребление мухомора пантерного вызывает схожий, пантериновый синдром. Оба синдрома развиваются в течение 15-30 минут после употребления под действием производных изоксазола и небольших количеств алкалоидов, в связи с чем у данного вида отравления нет четкой клинической картины и симптомы непостоянны. По этой причине зачастую в клиниках диагностируются совершенно другие патологии: гастроэнтерит, алкогольная интоксикация, цереброваскулярная болезнь и др. [14]. Однако для пантеринового синдрома характерно преобладание угнетения деятельности ЦНС над возбуждением, а для микоатропинового - наоборот. Это связано с большим содержанием ИБО в грибах микоатропинового ряда, и МУС - в мухоморе пантерном [12, 14]. При этом не существует специфического антидота и при отравлении осуществляется только поддерживающая и симптоматическая терапия [3].

 

Таблица 1. Основные синдромы, возникающие при отравлении различными видами мухоморов.

Синдром

Микоатропиновый

Отсутствие четкой картины отравления, легко спутать с другими состояниями – гастроэнтеритом, нарушением мозгового кровообращения, алкогольным опьянением и др.

 

Пантериновый

Виды мухоморов

A.muscaria, A.regalis, A.gemmate, A.strobiliformis

A.pantherina

 

Основные вещества

Иботеновая кислота, мусцимол, мусказон

 

Иботеновая кислота, мусцимол, мусказон, пасленовые алкалоиды – скополамин, атропин

Особенности

Больше иботеновой кислоты

Преобладание возбуждения над угнетением

Выраженная спутанность сознания, ажитации

Эффект в 3-4 раза сильнее

Больше мусцимола

Большее содержание пасленовых алкалоидов

Преобладание угнетения над возбуждением

Часто развивается кома

 

В микоатропиновом ряде мухоморов основным психодислептическим компонентом является ИБО. Она представляет собой аналог глутаминовой кислоты и может стимулировать различные виды глутаматных рецепторов. Основная мишень - NMDA-рецепторы. Воздействие на них приводит к активации нервной системы [6, 13]. В связи с этим ИБО используется для моделирования болезни Альцгеймера на крысиных моделях [3, 10].

На первой стадии фазы возбуждения появляются относительно безобидные симптомы: прилив физической силы, эмоциональный подъем, уверенность в себе, бодрость, увеличение концентрации и внимательности [2, 14]. Все эти проявления связаны со способностью ИБО влиять на увеличение концентрации серотонина. В этом проявляется схожесть ИБО с ЛСД [3].

Вторая стадия - сильное психомоторное (судороги, атаксия) и эмоциональное возбуждение (вплоть до истерии), появление иллюзий по типу микро- и макропсии, затуманненого зрения, размытия изображения и стирания очертаний объектов (как при мигренозной ауре); появление зрительных, слуховых и вкусовых галлюцинаций [2, 14].

Возбуждение заканчивается третьей стадией, во время которой усиливаются галлюцинации, происходит потеря ориентации, координации. Человек не осознает себя и происходящее вокруг. В конце концов наступает фаза угнетения [2, 14].

Угнетение развивается в основном из-за МУС. Он структурно схож с гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК) - главным тормозным медиатором ЦНС, поэтому МУС агонирует с ГАМКа- и частично с ГАМКс-рецепторами [6, 13]. При этом МУС может относительно долго оказывать супрессорное действие, так как, в отличие от ГАМК, не подвергается воздействию ГАМК-трансаминаз или систем обратного захвата ГАМК. Также угнетение во многом связано со способностью МУС снижать количество катехоламинов в ЦНС. ИБО же наоборот стимулирует увеличение концентрации катехоламинов [3].  Для угнетающей фазы характерно угнетение сознания, вялость, истощение, апатия, сонливость. Чаще всего данная фаза заканчивается “тяжелым” сном с повышенными порогами пробуждения и яркими запоминающимися снами. В случае с пантериновым синдромом угнетение преобладает над возбуждением, а фаза угнетения более длительная, часто заканчивается комой [2, 12, 14].

Течение перечисленных синдромов сопровождается также появлением мидриаза, одышки, тахикардии (в фазе возбуждения) и брадикардии (в фазе угнетения), слюно- и слезотечения, усиленного потоотделения, приступов боли в животе, что связано с воздействием мускарина [14]. Спазмы разных отделов ЖКТ в основном связаны со способностью МУС увеличивать концентрацию серотонина [3].

Для развития патологических процессов в нервной системе достаточно одного плодового тела гриба весом около 50-70 г. В нем будет содержаться около 6 мг МУС и 30-60 мг ИБО [3, 10]. Галлюциногенный эффект возникает при воздействии 10-15 мг МУС и 50-100 мг ИБО [9]. Смертельные случаи крайне редки и чаще всего происходят либо при остром отравлении большим количеством грибов [10, 15], либо при отравлении, сочетанном с применением транквилизаторов (например, бензодиазепинов) [15]. В условиях опыта на крысах было показано, что  при внутривенном введении мусцимола составляло 4,5 мг/кг, а при пероральном – 45 мг/кг. Так как производные изоксазола хорошо растворимы в воде, то часть соединений относительно быстро выводится в неизменном виде. Оба вещества могут быть идентифицированы в моче уже через час после поступления в организм. Но около 10-20% ИБО претерпевает превращения и переходит в МУС уже на стадии переваривания грибов – в кислой среде желудка [3, 10]. Также метаболизм ИБО происходит в печени и головном мозге [3].

 

ХИМИКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

 

На данный момент существует большое количество способов для определения отравления мухоморами. Ранее одним из методов подтверждения приема этих грибов было проведение макро- и микроскопии содержимого желудка или кишечника на наличие кусочков грибов и характерных грибных спор. Однако микроскопия – очень трудоемкий метод, который более применим при посмертной идентификации [4, 10]. При использовании данных методов велика вероятность ошибки, так как при измельчении, и под действием секретов желудка и кишечника ткани гриба разрушаются и теряют специфические морфологические признаки, что делает невозможной визуальную идентификацию. Часто при появлении диспептических симптомов отравления в качестве самолечения используются сорбенты – активированный уголь. Уголь еще больше затрудняет идентификацию гриба, так как окрашивает химус в черный цвет.

В некоторых случаях для установления этиологии отравления использовалась полимеразно-цепная реакция (ПЦР). Однако это позволяло лишь определить вид гриба, но не количество попавших в организм токсикантов. Даже при использовании генных баз данных (например, GenBank) и алгоритмов поиска аминокислотных последовательностей (например, NCBI BLAST) существует вероятность неточного определения вида, так как многие грибы растут совместно (например, в химусе могут обнаруживаться плесневые грибы) [4].

Для определения степени тяжести отравления и дальнейшего эффективного мониторинга терапии необходимо выявление конкретных токсикантов [9]. Наиболее рациональными как для качественной, так и для количественной идентификации ИБО и МУС являются физико-химические высокотехнологичные методы: хроматография, электрофорез. При этом необходима подготовка пробы биообъекта, заключающаяся в очистке целевых аналитов от сопутствующих веществ биологической матрицы.

 

Пробоподготовка

В качестве метода пробоподготовки используется экстракция. Свежие плодовые тела грибов измельчают, высушенные образцы истирают до порошка. Одноэтапная однофазная экстракция используется в основном для пробоподготовки к качественной идентификации. В связи с высокой гидрофильностью ИБО и МУС для экстракции используются различные системы полярных растворителей: метанол с водой в соотношении 7:3, 50% этанола и 0,1% раствора муравьиной кислоты [13]. Универсальным экстрагентом считается 75% метанол, так как он блокирует декарбоксилазу, таким образом стабилизируя ИБО и препятствуя ее переходу в МУС. По этой же причине метанол используют для хранения образцов свежих грибов, помещая 1 г сырья в 4 мл метанола. Далее полученный образец хранится при температуре 4 °С [16].

Для количественного анализа таких биообъектов как моча, плазма получают более высокоочищенные экстракты. Это важно в связи с рационализацией использования хроматографических колонок. Кроме того, дансилхлорид, часто использующийся для дериватизации в высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), может реагировать как с искомыми ИБО и МУС, так и с аминокислотными остатками белков (при анализе плодовых тел, плазмы), что снижает чувствительность методики [17]. Обычно используют многоэтапную жидкость-жидкостную экстракцию или твердофазную экстракцию (таб. 2).

 

Качественный анализ

Для качественной идентификации наиболее часто используются тонкослойная хроматография (ТСХ) и газовая хроматография с масс-спектральным детектором (ГХ-МС). В ТСХ анализируется метанольный экстракт, полученный из свежих, замороженных и высушенных плодовых тел грибов. Подвижная фаза может быть представлена различными системами растворителей, например: 1) н-пропанол-10% раствор аммиака (95:5); 2) н-бутанол -ускусная кислота-вода (60:20:20) и т.д. Неподвижная фаза чаще всего – силикагель [16]. В качестве детектора может использоваться нингидрин и флюоресцамин с последующей ультрафиолетовой (УФ) обработкой [18]. ТСХ в препаративном варианте может использоваться для очистки и подготовке к дальнейшему анализу методами ГЖХ, ВЭЖХ. При этом для элюирования используют н-бутанол, этанол, водный раствор уксусной кислоты [19].

 

Хроматографические методы определения

Существуют различные хроматографические методики, основная информация по ним приведена в таб. 3.

ГХ проводится только после этапа дериватизации, так как вещества имеют довольно высокие температуры кипения, а иботеновая кислота термически нестабильна [18]. К тому же, при прямом определении ИБО и МУС без дериватизации в масс-спектре чаще всего наблюдается только один характерный переход для каждого из веществ: 159113 (ИБО), 11598 (МУС). Этого недостаточно для точной идентификации токсикантов [17]. Получают триметилсилильные, этильные производные [18]. При определении в моче используется этилирование, но также ведется разработка методик для определения триметилсилированных соединений [1]. Неподвижная фаза чаще всего представлена полуполярными сорбентами диоксида кремния с пришитыми фенольными группами. Газ-носитель – гелий.

Наиболее эффективный метод - ВЭЖХ. При предположительно высоких концентрациях ИБО и/или МУС в биожидкостях пробы разводят в 10 или 100 раз, а при низких концентрациях проводят концентрирование с помощью твердофазной экстракции (ТФЭ). В качестве подвижных фаз чаще всего используются смеси муравьиной кислоты и ее солей (или ацетат) и ацетонитрил. Наиболее предпочтительный режим – градиентный. Это связано с различиями в кислотно-основных свойствах определяемых веществ, а также со способностью ИБО образовывать цвиттер-ион в водной среде [11]. Наиболее предпочтительно использовать более полярные сорбенты, так как неполярные колонки типа С18  будут снижать эффективность хроматографии в связи с высокой полярностью определяемых веществ [17]. Для расчетов концентрации используют как метод внутреннего, так и внешнего стандарта, и гораздо реже – метод добавок (таб. 3).

 

Электрофоретические методы определения

Следует отметить, что хроматографические методы достаточно сложны и длительны в исполнении, особенно в случае многостадийной пробоподготовки с дериватизацией, относительно дороги, что ограничивает их использование при необходимости получения быстрого результата. В связи с этим особым вниманием стал пользоваться капиллярный электрофорез с диодно-матричным или масс-спектрометрическим детектором (таб. 4). Основными преимуществами электрофореза являются: экспрессность, более простая пробоподготовка, высокая чувствительность в отношении ИБО и МУС. В сочетании с тандемной масс-спектрометрией данный метод позволяет идентифицировать производные изоксазола в моче при достаточно низком пределе обнаружения: 0,15 нг/мл и 0,05 нг/мл для ИБО и МУС соответственно [5]. Детектируются следующие характерные переходы: 159113 и 15999 для ИБО, 11598 и 11586 для МУС [10, 17].

Для определения МУС разработан более быстрый и эффективный метод, при котором пробоподготовка представлена микроэкстракцией. Донорная фаза, представленная мочой, разведенной в фосфатном буфере до pH 4, содержит большое количество анионов дигидрофосфата, которые образуют нейтральные ионные пары с положительно заряженным мусцимолом. Ионная пара экстрагируется в октанол, а далее под действием градиента концентрации переходит в акцепторную, более кислую фазу (pH 3), где количество дигидрофосфат-ионов меньше, а катионов мусцимола – больше. Акцепторная фаза подвергается электрофорезу. Данный метод затрачивает минимальное количество химических реагентов, быстр в исполнении – 7 минут – и позволяет проанализировать всего лишь 200 мкл образца [9].

 

 

Таблица 2. Схемы изолирования иботеновой кислоты и мусцимола из биообразцов.

Объект

Пробоподготовка

Источник

Плазма

-экстракция в смесь формиата с ацетонитрилом

-центрифугирование

-дансилирование

-экстракция в дихлорметан в кислой среде

-сушка в токе азота

-перерастворение в ацетонитриле с водой

[17]

Моча

-ионный обмен

-промывка кислым этанолом (HCl), удаление водного слоя

-этилирование

-очистка пиридином

-сушка в токе азота

-перерастворение в этилацетате

[20]

-разведение 1:10 или 1:100 смесью ПФ при высоких концентрациях изоксазолов и концентрирование с помощью твердо-фазной экстракции при низких концентрациях

-высушивание в токе азота

-перерастворение в смеси ПФ-А и ПФ-Б 1:1

[21]

Плодовые тела (высушенные)

 

-экстракция в 50% этанол

-фильтрация

-многоступенчатая очистка органическими растворителями

-реэкстракция в метанол

[22]

-экстракция в 50% метанол

-центрифугирование

-твердофазная экстракция (элюент – муравьиная кислота в метаноле)

-выпаривание

-перерастворение в смеси муравьиной кислоты и метанола

[23]

-двукратная экстракция в смеси метанол-вода 7:3

-центрифугирование

[19]

-экстракция в 70% метанол с УЗ-баней

-центрифугирование

-триметилсилирование

[18]

 

Таблица 2. Схемы химико-токсикологического анализа плазмы крови и мочи на наличие иботеновой кислоты и мусцимола, а также химический анализ плодовых тел грибов с помощью хроматографических методов.

Примечание. (ОФ-)ВЭЖХ – (обращенно-фазовая) высокоэффективная жидкостная хроматография, СВЭЖХ – сверхвысокоэффективная жидкостная хроматография, ГХ – газовая хроматография, ПФ – подвижная фаза, НФ – неподвижная фаза, МС – масс-спектрометрическое детектирование, ИБО – иботеновая кислота, МУС - мусцимол.

Объект

Метод

ПФ

НФ

Детектор

Условия

Метод расчета

Источник

Плазма

ОФ-ВЭЖХ

А - 10 мМ муравьиная кислота и 6 мМ формиат аммония

Б - ацетонитрил

Неполярная С18 с гептафтормасляной кислотой

времяпролетный, МС

-дансилирование

-градиентный режим

-30 °С

Внутренний стандарт:

ИБО - тирозин-13C9,15N

МУС - тирамин-d4

[17]

Моча

ГХ-МС

Гелий

Полуполярная колонка

HP-5MS UI

МС

-этилирование

Внутренний стандарт: циклосерин

[20]

ВЭЖХ-МС/МС

А – 10 мМ аммоний ацетат в смеси вода-ацетонитрил 1:9

Б –  0,1 % водный раствор муравьиной кислоты

Полуполярная колонка ZORBAX StableBond CN

МС с квадруполь-орбитальной ловушкой

-градиентный режим

- 40 °С

- положительная ионизация

Внешний стандарт: ИБО и МУС

[21]

Плодовые тела (высушенные)

 

ВЭЖХ, СВЭЖХ

ацетонитрил - аммония ацетат 10 мМ 80:20 pH 6.8

HILIC - силикагель с пришитым триазолом

УФ, 255 нм

-изократический режим

Метод добавок

[22]

ВЭЖХ-МС/МС

А - 0,5% водный раствор муравьиной кислоты

В - смесь 0,5% формиата и ацетонитрила

Силикагель с пришитыми карбамоильными группами (TSK-GEL Amide-80)

МС

-градиентный

Внутренний стандарт:

ацивицин

[23]

ОФ-ВЭЖХ-МС

А - 10 мМ ацетат аммония

В - ацетонитрил

Неполярная С18

МС, диодно-матричный (256 нм)

-градиентный

-дансилирование с этилированием

-40 °С

Внешний стандарт: МУС и ИБО

 

[19]

ГХ-МС

Гелий

Полуполярная колонка DB-5MS

МС

-триметилсилирование

Внешние стандарты:

МУС и ИБО

внутренний стандарт - н-пентадекан

[18]

 

Таблица 3. Схемы химико-токсикологического анализа мочи на наличие производных иботеновой кислоты, а также химический анализ плодовых тел грибов с помощью капиллярного электрофореза.

Примечание. ИБО – иботеновая кислота, МУС – мусцимол, МС – масс-спектрометрическое детектирование, УЗ - ультразвук.

Объект

Пробоподготовка

Параметры вкола

Условия

Детекция

Время анализа, мин

Предел обнаружения

Ссылка

pH

T, °С

Особые условия

ИБО

МУС

Моча

-пятикратное разведение деионизированной водой

-фильтрация через мембранный микрофильтр с порами 0,22 мкм

 

0,1 атм., 5 с

2,7

25

-создание среды с помощью 0,2 М уксусной кислоты

-ионизация электроспреем в изократическом режиме

МС

24

0,15 нг/мл

0,05 нг/мл

[5]

капельная микроэкстракция:

-экстракция от донорной фазы в октанол (pH 4)

-реэкстракция в водную фазу (pH 3)

0,0068 атм., 1 с

3

18

-появление креатинина на электрофореграмме

Диодно-матричный (214 нм)

7

-

16 мкг/л

[7]

Плодовые тела сухие

-экстракция в смесь метанола и буферного раствора с УЗ

-фильтрация и выпаривание экстракта

-растворение в смеси метанола и буфера 2:1

0,034 атм., 5 с

3

22

-подвижная фаза содержит 5% ацетонитрила

Диодно-матричный (214 нм)

20

1,5 мкг/мл

1,8 мкг/мл

[11]

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В результате анализа опубликованной литературы выявлена тенденция к увеличению числа отравлений грибами рода Amanita (мухомор) в России и по всему миру. Это связано с низкой осведомленностью населения об эффектах грибов и широким распространением практики микродозирования. Из-за доступности на рынке различных форм применения мухоморов любой желающий может свободно приобрести сухое сырье, порошок, экстракты, капсулы, таблетки, настойки. Поэтому актуален вопрос о разработке и внедрении в токсикологическую практику методов, которые позволили бы быстро и точно определять наличие мусцимола и иботеновой кислоты в биообразцах.

Среди существующих методов наиболее приемлемыми являются аппаратурные хроматографические методы – ГХ и ВЭЖХ. Не меньшей чувствительностью, но большей экспрессностью обладает метод электрофореза с масс-спектрометрическим или диодно-матричным детектированием, что представляется перспективным направлением разработки для химико-токсикологического анализа отравлений мухоморами.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 

Источники финансирования.

Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.

 

Конфликт интересов.

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.

 

Участие авторов.

Зеленщикова Варвара Александровна – разработка концепции, поиск и анализ опубликованной информации, написание статьи;

Белова Мария Владимировна - разработка концепции, поиск и анализ опубликованной информации, внесение существенных правок для повышения научной ценности;

Мельник Елизавета Валерьевна - разработка концепции, анализ опубликованной информации, внесение существенных правок для повышения научной ценности.

 

Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.

 

Благодарности.

Авторы благодарят:

Северцева Всеволода Владиславовича за предоставление информации о статистике отравлений грибами рода мухомор по данным отделения острых отравлений соматопсихиатрических расстройств НИИ СП им. Н.В. Склифосовского ДЗМ [1];

Кульбацкого Валерия Сергеевича за предоставление методических рекомендаций по анализу производных изоксазола [21].

 

 

ADDITIONAL INFORMATION

 

Funding.

No funding.

 

Conflict of interest.

The authors declare no obvious and potential conflicts of interest related to the content of this article.

 

Contribution of authors.

Zelenshchikova Varvara – concept development, search and analysis of published information, writing an article;

Belova Maria – concept development, search and analysis of published information, making significant edits to increase scientific value;

Melnik Elizaveta – concept development, analysis of published information, making significant edits to increase scientific value.

 

All of the authors read and approved the final version of the manuscript before publication, agreed to be responsible for all aspects of the work, implying proper examination and resolution of issues relating to the accuracy or integrity of any part of the work.

 

Acknowledgment

The authors thank: Vsevolod Severtsev for providing information on the statistics of poisoning by mushrooms of the genus fly agaric according to the Department of Acute poisoning of somatopsychiatric Disorders of the N.V. Sklifosovsky Research Institute of SP DZM [1]; Valery Kulbatsky for providing methodological recommendations on the analysis of isoxazole derivatives [21].

×

About the authors

Varvara Zelenshchikova

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Москва, Россия

Author for correspondence.
Email: barbarazelen02@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9152-6379
SPIN-code: 7929-8875
ResearcherId: LOS-7472-2024
Россия

Maria Belova

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Москва, Россия

Email: belova_m_v@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-0861-5945
SPIN-code: 6197-3906
Scopus Author ID: 23471675800

доктор биологических наук, профессор, кафедра фармацевтической и токсикологической химии имени А.П. Арзамасцева

Россия

Elizaveta Melnik

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), Москва, Россия

Email: melnik_e_v_2@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-9727-9452
SPIN-code: 5523-1359
Scopus Author ID: 57201116008

кандидат фармацевтических наук, доцент, кафедра фармацевтической и токсикологической химии имени А.П. Арзамасцева

Россия

References

  1. Severtsev VV. Clinical and laboratory aspects of mushroom poisoning from the genus amanita (fly agaric) at the present stage. In: Khubutia MS, eds. Horizons of instrumental technologies in emergency medicine - to know, to be able, to own: conference materials (Astrakhan, September 26-28, 2024). NGO VNM, Research Institute of SP named after N.V. Sklifosovsky DZM, 2024:173-175.
  2. Gordeeva OV. Psychological effects of red fly agaric (Amanita muscaria). Siberian Historical Research. 2017;2:152-183.
  3. Voynova M, Shkondrov A, Kondeva-Burdina M, Krasteva I. Toxicological and pharmacological profile of Amanita muscaria (L.) Lam. – a new rising opportunity for biomedicine. Pharmacia. 2020;67:317-323. doi: 10.3897/pharmacia.67.e56112.
  4. Romano MC, Doan HK, Poppenga RH, Filigenzi MS, Bryant UK, Gaskill CL. Fatal Amanita muscaria poisoning in a dog confirmed by PCR identification of mushrooms. J Vet Diagn Invest. 2019;31(3):485-487. doi: 10.1177/1040638719842897.
  5. Leas EC, Satybaldiyeva N, Kepner W, et al. Need for a Public Health Response to the Unregulated Sales of Amanita muscaria Mushrooms. Am J Prev Med. 2024;67(3):458-463. doi: 10.1016/j.amepre.2024.05.006.
  6. Michelot D, Melendez-Howell LM. Amanita muscaria: chemistry, biology, toxicology, and ethnomycology. Mycol Res. 2003;107(Pt 2):131-146. doi: 10.1017/s0953756203007305.
  7. Vishnevsky MV. Hallucinogenic fungi of Russia: Atlas-reference book. 2020.
  8. Vishnevsky MV. Medicinal fungi: Big encyclopedia. Eksmo Publishing House; 2014.
  9. Poliwoda A, Zielińska K, Wieczorek PP. Direct Analysis of Psilocin and Muscimol in Urine Samples Using Single Drop Microextraction Technique In-Line with Capillary Electrophoresis. Molecules. 2020; 25(7):1566. https://doi.org/10.3390/molecules25071566.
  10. Ginterová P, Sokolová B, Ondra P, et al. Determination of mushroom toxins ibotenic acid, muscimol and muscarine by capillary electrophoresis coupled with electrospray tandem mass spectrometry. Talanta. 2014;125:242-247. doi: 10.1016/j.talanta.2014.03.019.
  11. Poliwoda A, Zielińska K, Halama M, Wieczorek PP. Determination of muscimol and ibotenic acid in mushrooms of Amanitaceae by capillary electrophoresis. Electrophoresis. 2014;35(18):2593-2599. doi: 10.1002/elps.201400104.
  12. Yildirim C, Celik GK, Haydar GE, Gul Pamukcu Gunaydin, Yavuz Otal, Ayhan Ozhasenekler. Mushroom Poisoning with Symptoms of Pantherina Syndrome: A Case Report. Journal of Emergency Medicine Case Reports. 2016;7(4):67-69. doi:https://doi.org/10.5152/jemcr.2016.1368.
  13. Stebelska K. Fungal hallucinogens psilocin, ibotenic acid, and muscimol: analytical methods and biologic activities. Ther Drug Monit. 2013;35(4):420-442. doi: 10.1097/FTD.0b013e31828741a5.
  14. Zarafyants GN, Krut MI, Sashko SY. Forensic medical examination of food poisoning: textbook. St. Petersburg State University Publishing House; 2016:25-42.
  15. Meisel EM, Morgan B, Schwartz M, Kazzi Z, Cetin H, Sahin A. Two Cases of Severe Amanita Muscaria Poisoning Including a Fatality. Wilderness Environ Med. 2022;33(4):412-416. doi: 10.1016/j.wem.2022.06.002.
  16. Tsunoda K, Inoue N, Aoyagi Y, Sugahara T. Simultaneous Analysis of Ibotenic Acid and Muscimol in Toxic Mushroom, Amanita muscaria, and Analytical Survey on Edible Mushrooms. Food Hygiene and Safety Science (Shokuhin Eiseigaku Zasshi). 1993;34(1):12-17_1. doi:https://doi.org/10.3358/shokueishi.34.12.
  17. Xu XM, Zhang JS, Huang BF, Han JL, Chen Q. Determination of ibotenic acid and muscimol in plasma by liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry with bimolecular dansylation. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2020;1146:122-128. doi: 10.1016/j.jchromb.2020.122128.
  18. Tsujikawa K, Mohri H, Kuwayama K, et al. Analysis of hallucinogenic constituents in Amanita mushrooms circulated in Japan. Forensic Sci Int. 2006;164(2-3):172-178. doi: 10.1016/j.forsciint.2006.01.004.
  19. Tsujikawa K, Kuwayama K, Miyaguchi H, et al. Determination of muscimol and ibotenic acid in Amanita mushrooms by high-performance liquid chromatography and liquid chromatography-tandem mass spectrometry. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;852(1-2):430-435. doi: 10.1016/j.jchromb.2007.01.046.
  20. Stříbrný J, Sokol M, Merová B, Ondra P. GC/MS determination of ibotenic acid and muscimol in the urine of patients intoxicated with Amanita pantherina. Int J Legal Med. 2012;126(4):519-524. doi: 10.1007/s00414-011-0599-9.
  21. Savchuk SA, Vishnevskiy MV, Aigumov MS. Methods for the detection of toxins of higher fungi in biological objects : a methodological guide Yugra News Publishing House; 2024:102-109.
  22. Dushkov A, Vosáhlová Z, Tzintzarov A, Kalíková K, Křížek T, Ugrinova I. Analysis of the Ibotenic Acid, Muscimol, and Ergosterol Content of an Amanita Muscaria Hydroalcoholic Extract with an Evaluation of Its Cytotoxic Effect against a Panel of Lung Cell Lines In Vitro. Molecules. 2023;28(19):6824. Published 2023 Sep 27. doi: 10.3390/molecules28196824.
  23. Gonmori K, Hasegawa K, Fujita H, et al. Analysis of ibotenic acid and muscimol in Amanita mushrooms by hydrophilic interaction liquid chromatography–tandem mass spectrometry. Forensic Toxicology. 2012;30(2):168-172. doi:https://doi.org/10.1007/s11419-012-0144-7.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) Eco-Vector



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 81753 выдано 09.09.2021 г. 
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 – 59181 выдано 03.09.2014
г.



This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies