{{위키데이터 속성 추적}}
{{chembox
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| PIN            = ''N'',''N'',''N''-Trimethylmethanaminium<ref name=iupac2013>{{서적 인용| title =  Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book) | publisher = [[Royal Society of Chemistry|The Royal Society of Chemistry]] | date = 2014 | location = Cambridge | page = 1086 | doi = 10.1039/9781849733069-FP001 | isbn = 978-0-85404-182-4}}</ref>
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'''테트라메틸암모늄'''(Tetramethylammonium, TMA) 혹은 ('''Me<sub>4</sub>N<sup>+</sup>''')은 가장 단순한 [[4차암모늄양이온]](quaternary ammonium cation)으로, 가운데 [[질소]](nitrogen) 원자 1개에 붙어있는 4개의 [[메틸기]](methyl group)로 구성되어 있으며, [[네오펜테인]](neopentane)과 더불어서 등전자(isoelectronic)이다. 양전하(positive charge)로서 [[대이온]](counter-ion)과 함께 연계되어 분리(isolate)될 수 있다. 흔한 염(salt)으로는 [[테트라메틸암모늄 클로라이드]](tetramethylammonium chloride)와 [[테트라메틸암모늄 하이드록시드]](tetramethylammonium hydroxide)가 있다. 테트라메틸암모늄염은 화학합성에 사용되며, 신약연구에도 널리 이용된다.

== 일반명명법 ==
독성학(toxicology)에서는 자연적으로 발생하는(naturally occurring) 테트라메틸암모늄(음이온 비특성 anion unspecified)은 테트라민(tetramine)이라고도 한다. 이 비체계적인 명칭은 다른 화학물질에도 사용되는데, 쥐약(rodenticide) 성분인 [[테트라메틸렌디술포테트라민]](Tetramethylenedisulfotetramine)에도 사용된다. 약자 "TMA"는 약학(pharmacology) 분야에서 테트라메틸암모늄을 지칭하는데 주로 사용되며, 또한 시약(investigational drug)인 [[3,4,5-트리메톡시암페타민]] (3,4,5-trimethoxyamphetamine]]을 지칭하기도 한다. 이는 [[메스칼린]](mescaline)의 구조적 유사체(structural analog)로서 많은 출판물의 주제가 되어왔다.

== 발생 ==
테트라메틸암모늄은 [[자포동물]](Cnidaria)이나 [[연체동물]](Mollusca) 등의 해양생물에서 주로 발견되거나 분리되었다. 특히 식용 가능한 [[소라고둥]](whelk)으로 불리는 [[매물고둥속]](Neptunea)에서 발견된다.<ref name = Ant>{{저널 인용| last1 = Anthoni | first1 = U. | last2 = Bohlin | first2 = L. | last3 = Larsen | first3 = C. | last4 = Nielsen | first4 = P. | last5 = Nielsen | first5 = N. H. | last6 = Christophersen | first6 = C. | year = 1989 | title = Tetramine: Occurrence in marine organisms and pharmacology | journal = Toxicon | volume = 27 | pages = 707–716 | doi=10.1016/0041-0101(89)90037-8}}</ref><ref>{{저널 인용| last1 = Dolan | first1 = L. C. | last2 = Matulka | first2 = R. A. | last3 = Burdock | first3 = G. A. | year = 2010 | title = Naturally occurring food toxins | journal = Toxins (Basel) | volume = 2 | pages = 2289–2332 | pmc=3153292 | pmid=22069686 | doi=10.3390/toxins2092289}}</ref> 또한 식물 중에선 유일하게 아프리카의 'Courbonia virgata' (Cappariaceae)라는 식물에서만 발견되었다.<ref name = Hen>{{저널 인용| last1 = Henry | first1 = A. J. | year = 1948 | title = The toxic principle of ''Courbonia virgata'': its isolation and identification as a tetramethylammonium salt | journal = Br. J. Pharmacol. Chemother. | volume = 3 | pages = 187–188 | pmc=1509833 | pmid=18883998 | doi=10.1111/j.1476-5381.1948.tb00373.x}}</ref>

== 일상에서의 주의사항 ==
테트라민은 아민(amine)의 일종으로, 육식성 고둥의 타액선([[침샘]])에 들어있다. 가열해도 파괴되지 않기에 조리 전에 타액선을 제거해야 하고, 조리 후 남아있을 경우에도 제거하고 먹는다. 독성은 개인에 따라 차이가 있지만 1-2개만 먹어도 중독되는 경우가 있으니 섭취를 피해야 한다. 또한 독성 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. 먹기 전에도 타액선이 있는지 잘 살펴봐야 한다. 또한 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.<ref>한범(창원파티마병원 응급의학과 과장), '[의료칼럼] 고둥의 독소 ‘테트라민’', 경남일보 2021년 1월 25일 기사(http://m.knnews.co.kr/mView.php?idxno=1342801&gubun=)</ref> 중독 증상이 발생할 수 있는 섭취량에는 개인마다 편차가 있지만, 섭취  이후 증상이 나타나면 지체없이 병원으로 가는 것이 좋다.<ref>실제 사망사고도 발생하였으니 소라나 고둥류 조리 시 타액선 제거에 주의가 필요하다.(https://www.kyongbuk.co.kr/news/articleView.html?idxno=2065881)</ref>

== 조제, 화학반응, 용해 ==
[[파일:Single_crystal_of_tetramethylammonium_iodide_(1).png|섬네일|right|Me<sub>4</sub>N<sup>+</sup> 형태 무색결정]]
테트라메틸암모늄 이온을 포함하는 단순염(simple salt) 조제의 가장 간단한 방식 중 하나는 [[트리메틸아민]](trimethylamine)과 [[메틸 할로겐화물]](methyl halide)의 반응을 통해 얻는 것이다.
:Me<sub>3</sub>N + Me&minus;I → Me<sub>4</sub>N<sup>+</sup>I<sup>−</sup>

[<sup>14</sup>C]-labeled TMA has been made by this method.<ref name = Tsu>{{저널 인용| last1 = Tsubaki | first1 = H. | last2 = Nakajima | first2 = E. | last3 = Komai | first3 = T. | last4 = Shindo | first4 = H. | year = 1986 | title = The relation between structure and distribution of quaternary ammonium ions in mice and rats. Simple tetraalkylammonium and a series of m-substituted trimethylphenylammonium ions | journal = J. Pharmacobio-Dyn. | volume = 9 | pages = 737–746 | doi=10.1248/bpb1978.9.737| doi-access = free }}</ref>

이런 반응은 일반 할로겐화물에 적합하지만, 보다 복잡한 음이온을 가진 테트라메틸암모늄염은 [[염치환]](salt metathesis) 반응으로 조제된다. 즉, 다음과 같이 [[테트라메틸암모늄 수소화붕소]](tetramethylammonium borohydride)는 [[테트라메틸암모늄 하이드록시드]](tetramethylammonium hydroxide)로부터 만들어졌다.<ref>{{저널 인용| last1 = Banus | first1 = M. D. | last2 = Bragdon | first2 = R. W. | last3 = Gibb | first3 = T. R. P. | year = 1952 | title = Preparation of quaternary ammonium borohydrides from sodium and lithium borohydrides | journal = J. Am. Chem. Soc. | volume = 74 | pages = 2346–2348 | doi=10.1021/ja01129a048}}</ref>

:Me<sub>4</sub>N<sup>+</sup>[OH]<sup>−</sup> + Na<sup>+</sup>[BH<sub>4</sub>]<sup>−</sup> → Me<sub>4</sub>N<sup>+</sup>[BH<sub>4</sub>]<sup>−</sup> + Na<sup>+</sup> + HO<sup>−</sup>

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.<ref>{{저널 인용| last1 = Fedorynski | first1 = M. | last2 = Ziolkowska | first2 = W. | last3 = Jonczyk | first3 = A. | year = 1993 | title = Tetramethylammonium salts: highly selective catalysts for the preparation of gem-dichlorocyclopropanes from electrophilic alkenes and chloroform under phase-transfer catalysis conditions | journal = J. Org. Chem. | volume = 58 | pages = 6120–6121 | doi=10.1021/jo00074a047}}</ref>

테트라메틸암모늄 양이온은 친수성이다.<ref>{{저널 인용| last1 = Koga | first1 = Y. | last2 = Westh | first2 = P. | last3 = Nishikawa | first3 = K. | last4 = Subramanian | first4 = S. | year = 2011 | title = Is a methyl group always hydrophobic? Hydrophilicity of trimethylamine-N-oxide, tetramethyl urea and tetramethylammonium ion | journal = J. Phys. Chem. B | volume = 115 | pages = 2995–3002 | doi=10.1021/jp108347b}}</ref> 테트라메틸암모늄 아이오드의 [[옥탄올-물 분배계수]](octanol-water partition coefficient) ''P''<sub>o-w</sub>는 {{val|1.2e-4}} (혹은 {{nowrap|log ''P'' ≈ −3.92}})이다.<ref name = Tsu/>

테트라메틸암모늄 양이온에서, 메틸기들은 가운데 질소원자 주변으로 사면체 형태로 정렬되어 있는데, 이는 다양한 염의 X-레이 결정학 연구들로부터 증명되었다.<ref>{{저널 인용| last1 = McLean | first1 = W. J. | last2 = Jeffrey | first2 = G. A. | year = 1967 | title = Crystal structure of tetramethylammonium fluoride tetrahydrate | journal = J. Chem. Phys. | volume = 47 | pages = 414–417 | doi=10.1063/1.1711910}}</ref><ref>{{저널 인용| last1 = McCullough | first1 = J. D. | year = 1964 | title = The crystal structure of tetramethylammonium perchlorate | journal = Acta Crystallogr | volume = 17 | pages = 1067–1070 | doi=10.1107/s0365110x64002687| doi-access = free }}</ref> 분자모형 측정에서 테트라메틸암모늄 이온 지름은 0.6nm 이내로 밝혀졌다.<ref>{{저널 인용| last1 = McCleskey | first1 = E. W. | last2 = Almers | first2 = W. | year = 1985 | title = The Ca channel in skeletal muscle is a large pore | journal = Proc. Natl. Acad. Sci. USA | volume = 82 | pages = 7149–7153 | doi=10.1073/pnas.82.20.7149| pmc = 391328 | pmid=2413461}}</ref> 더 정확한 물리화학 측정에서 [[이온 반경]](ionic radius)은 0.322nm이다. 몇몇 테트라메틸암모늄 이온의 열역학적 매개변수(thermodynamic parameter)는 기록되기도 한다.<ref name = Aue>{{저널 인용| last1 = Aue | first1 = D. H. | last2 = Webb | first2 = H. M. | last3 = Bowers | first3 = M. T. | year = 1976 | title = A thermodynamic analysis of solvation effects on the basicities of alkylamines. An electrostatic analysis of substituent effects | journal = J. Am. Chem. Soc. | volume = 98 | pages = 318–329 | doi=10.1021/ja00418a002}}</ref><ref>{{저널 인용| last1 = Palomo | first1 = J. | last2 = Pintauro | first2 = P. N. | year = 2003 | title = Competitive absorption of quaternary ammonium and alkali metal cations into a Nafion cation-exchange membrane | journal = J. Membrane Sci. | volume = 215 | pages = 103–114 | doi=10.1016/s0376-7388(02)00606-3}}</ref> 오에(Aue) 등의 논문은 이온반경이 측정되는 방식에 대해 잘 논의하였다.<ref name = Aue/>

== 약학 ==
테트라메틸암모늄에 관한 약학 문헌은 방대하다.<ref>Over 1300 citations in PubMed, as of October 2012.</ref> 보통 테트라메틸암모늄은 외인성 [[아세틸콜린]](exogenous acetylcholine)으로 생성되는 것들 대부분을 혼합하는 효과가 있는 [[콜리노미메틱]](cholinomimetic)이다.<ref>''Drill's Pharmacology in Medicine, 4th Ed.'' (1971), J. R. DiPalma, Ed., p. McGraw-Hill, NJ.</ref>

약학연구에서는 테트라메틸암모늄염 중 하나인 클로라이드(chloride), 브로마이드(bromide), 이오다이드(iodide) 중 하나를 이용한다. 이러한 음이온들은 테트라메틸암모늄 음이온 활동을 방해하지 않기 때문이다. 그러나 예전의 약학 서적에서는 [[테트라메틸암모늄 하이드록시드]](tetramethylammonium hydroxide)나 [[테트라메틸암모늄 하이드레이트]](tetramethylammonium hydrate)를 사용한다는 문헌도 있었는데, 이는 각각 다른 테트라메틸암모늄염들의 무게 중심 투여량 간의 비교를 하도록 조종된 것이었다.<ref>{{저널 인용| last1 = Burn | first1 = J. H. | last2 = Dale | first2 = H. H. | year = 1915 | title = The action of certain quaternary ammonium bases | journal = J. Pharmacol. Exp. Ther. | volume = 6 | pages = 417–438 }}</ref> 그러나 염기성(basicity)이 강하여 생리학적 조건에 맞지 않는 테트라메틸암모늄 하이드록시드는 실제 사용하지 않았다.<ref name = Ant/>

1989년까지 안토니(Anthoni) 등은 독성학적 관점에서 약학 평가를 철저히 하였다.<ref name = Ant/> 니코틴성 [[아세틸콜린 수용체]](nicotinic ACh receptor)와 무스카린성 아세틸콜린 수용체(muscarinic ACh receptor)에 미치는 테트라메틸암모늄의 효과는, [[탈분극]](depolarization)을 통해 처음에는 교감신경절(sympathetic ganglia)과 부교감신경절(parasympathetic ganglia) 내 신경전달(neurotransmission)을 자극하였다가 후에는 차단한다. 또한 테트라메틸암모늄은 [[민무늬근]](smooth muscle), [[심근]](cardiac muscle), [[외분비선]](exocrine gland)에의 절후신경말단(post-ganglionic nerve ending)에 있는 무스카린성 수용체에 [[작용제]](agonist)로 작용한다. [[골격근]](skeletal muscle)에서 테트라메틸암모늄은 [[니코틴]] 아세틸콜린 수용체 자극으로부터 발생한 탈분극의 결과로서 [[근섬유다발수축]](fasciculation)을 일으키고, 이후 마비를 일으킨다.

=== 흡수, 분포, 대사, 배설(ADME) ===
흡수(Absorption) : 테트라메틸암모늄은 위장관(gastro-intestinal tract)에서 꾸준히 흡수된다.<ref name = Ant/> 쥐의 빈창자(jejunum) 실험에서 테트라메틸암모늄 흡수는 단순 확산(simple diffusion)과 운반체 매개 운반(carrier-mediated transport)의 혼합 형태로 이뤄지며, 60-90분 내로 거의 100%흡수된다. 반면, [[테트라에틸암모늄]](tetraethylammonium)과 [[테트라프로필암모늄]](tetrapropylammonium) 이온은 최대 30%만이 흡수된다.<ref>{{저널 인용| last1 = Tsubaki | first1 = H. | last2 = Komai | first2 = T. | year = 1986 | title = Intestinal absorption of tetramethylammonium and its derivatives in rats | journal = J. Pharmacobio-Dyn. | volume = 9 | pages = 747–754 | doi=10.1248/bpb1978.9.747| doi-access = free }}</ref>

분포(Distribution) : 쥐에게 방사성 동위원소 투여 테트라메틸암모늄을 복강내투여(intraperitoneal administration)한 경우, 테트라메틸암모늄은 곧바로 심체 모든 부분으로 분포되며, 신장과 간에서 높은 농도를 보인다.<ref name = Tsu/> 니프(Neef) 등은 쥐를 이용해 유사한 결과를 도출하였다.<ref name = Neef>{{저널 인용| last1 = Neef | first1 = C. | last2 = Oosting | first2 = R. | last3 = Meijer | first3 = D. K. F | year = 1984 | title = Structure-pharmacokinetics relationship of quaternary ammonium compounds | journal = Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmakol. | volume = 328 | pages = 103–110 | doi=10.1007/bf00512058}}</ref>

대사(Metabolism)와 배설(excretion) : 방사성동위원소를 입힌 테트라메틸암모늄 아이오드를 쥐에게 비경구성투여(parenteral administration)한 경우, 소변으로 배출되는 양이 대부분이어서, 대사 변형(metabolic transformation)되는 것이 없다.<ref name = Neef/>

== 독성학 ==
독성학에서는 테트라민(tetramine)이라고 불리는 테트라메틸암모늄은 [[매물고둥속]](Neptunea) 종류를 섭취한 후에 발생하는 중독과 관련하여 연구되었다.<ref name = Ant/> 증상은 다음과 같다. 구역질, 구토, 두통, 현기증, 시야 흐려짐, 일시적 실명, [[복시]](diplopia), [[눈부심]](photophobia), 균형감각 상실, 중독 혹은 [[두드러기]](urticaria)가 난 듯한 느낌이 있다. 증상 30분 이내로 발생하지만 몇 시간 후에 완전히 회복된다. Courbonia virgata라는 식물을 섭취하였을 때에만 사망할 수 있다고 보고되었다.<ref name = Hen/>

증상 발생 원인은 대부분 [[자율신경계]](autonomic nervous system) 신경전달이 차단되는 것으로 보지만, 중추 영향(central affect)으로도 설명된다.<ref name = Ant/>

동물연구에서, 매물고둥속 추출물을 쥐나 고양이, 물고기에게 비경구투약할 경우, 골격근에 효과를 미치는 것이 주를 이룬다. 또한 근섬유다발수축, 경련, 균형감각 상실, 운동마비, 마지막엔 호흡 중지가 발생한다.<ref name = Ant/>

사람의 경우 치사량이 체중 1kg당 3–4mg이다.<ref name = Ant/><ref name = Hen/> 쥐에게는 경구투여되었을 경우 체중 1kg당 45–50mg, 복강내투여되었을 경우 최대 15mg이다.<ref>{{저널 인용| last1 = Anthoni | first1 = U. | last2 = Bohlin | first2 = L. | last3 = Larsen | first3 = C. | last4 = Nielsen | first4 = P. | last5 = Nielsen | first5 = N. H. | last6 = Christophersen | first6 = C. | year = 1989 | title = The toxin tetramine from the "edible" whelk ''Neptunea antiqua'' | journal = Toxicon | volume = 27 | pages = 717–723 | doi=10.1016/0041-0101(89)90038-x}}</ref>

=== 급성중독 ===
* 테트라메틸암모늄 클로라이드에 대한 LD<sub>50</sub> : 체중 1kg 당 25mg(쥐 복강내투여), 40mg (쥐 피하주사)
* 테트라메틸암모늄 클로라이드에 대한 LC<sub>50</sub> : 96시간 동안 462mg/L. (잉어류 일종인 패트헤드 민노Fathead minnow,  학명 ''Pimephales promelas'')<ref>R. J. Lewis (Ed.) (2004), ''Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials, 11th Ed.'' p. 3409, Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ.</ref><ref>http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/a?dbs+hsdb:@term+@DOCNO+7987</ref>

== 같이 보기 ==
* [[고둥]]
* [[관절매물고둥]]
* [[매물고둥]]
* [[소라]]
* [[털골뱅이]]

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:양이온]]
[[분류:4차 암모늄 화합물]]