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FOX-7은 벤젠 고리 화합물에 세 개의 아미노기와 세 개의 나이트로기를 가진 둔감 화학 화합물 TATB와 유사하다. FOX-7은 벤젠 고리 대신 2개의 탄소 골격을 가지고 있지만, FOX-7의 민감도 및 화학적 분해 과정에 대한 발표된 보고서에 따르면 아미노기와 나이트로기는 두 경우 모두 유사한 효과를 보인다. FOX-7은 폭발물 및 추진제인 RDX 및 HMX와 화학량론적으로 동일하지만 (구조적으로는 무관함), 따라서 그램당 동일한 양의 가스를 생성하며, 이는 성능의 주요 결정 요인이다.
낙하 충격, 마찰력, 발화 온도, 밀폐 상태에서의 가열 반응 등 다양한 측정치에 따르면, 벤치마크 폭발물인 RDX보다 둔감하며 성능은 RDX보다 약간 우수하다. 그 폭발 특성은 매우 유리한 것으로 보인다. 둔감성 외에도 FOX-7 80%와 결합제 혼합물의 폭발 속도는 콤포지션 B만큼 높으며, 거의 순수한 FOX-7 기반의 플라스틱 결합 폭약은 RDX보다 약간 우수하다. FOX-7은 폭발 속도가 8,870m/s로 계산되었다. EVA 코팅된 FOX-7 과립을 이론적 최대 밀도의 92%로 압축한 펠렛으로 구성된 폭약은 7730 m/s의 폭발 속도를 보였으며, 유사한 RDX/EVA 조성물의 7630 m/s와 비교하여 폭발 압력이 5% 더 높았다.
FOX-7은 2018년 기준으로 스웨덴의 EURENCO 보포스 AB에서 생산되며, 2001년에는 최대 7kg 배치로 생산되었다. 실험실 규모 합성에서는 연구 화학물질 공급업체의 가격을 기준으로 재료 비용이 ~AU$3000/kg (2002년 호주 달러 가격)으로 계산되었다. 당시 FOX-7은 NEXPLO Bofors AB에서 SEK3200/kg에 구입할 수 있었다. 소규모 생산으로 인해 FOX-7의 비용은 상대적으로 높다. 그러나 생산은 상업용 출발 물질을 기반으로 하며 합성은 복잡하지 않다.
FOX-7은 둔감성과 강력한 성능의 조합으로 인해 연구 개발에 매력적인 대상이다. FOX-7은 조사 중인 다른 둔감 고폭약인 TATB, 니트로트리아졸론, TEX, 2,6-다이아미노-3,5-다이니트로피라진-1-옥사이드 (LLM-105)와 달리 RDX와 유사한 성능을 보인다. 덜 민감한 탄약의 필요성 때문에 FOX-7은 호주, 인도, 미국, 스웨덴을 포함한 많은 군사 연구 센터에서 연구되고 있다.
G418(제네티신, geneticin)은 젠타마이신 B1과 구조가 유사한 아미노글리코사이드 항생제이다. 이는 미크로모노스포라 로도란게아에 의해 생산된다. G418은 원핵생물과 진핵생물 세포 모두에서 신장 단계를 억제하여 폴리펩타이드 합성을 차단한다. G418에 대한 내성은 Tn5의 neo 유전자에 의해 부여되며, 이 유전자는 아미노글리코사이드 3'-포스포트랜스퍼라제, APT 3' II를 코딩한다. G418은 네오마이신 황산염의 유사체이며, 네오마이신과 유사한 메커니즘을 가진다. G418은 유전자 조작된 세포를 선택하기 위해 실험실 연구에서 일반적으로 사용된다. 일반적으로 박테리아 및 조류의 경우 5 μg/mL 이하의 농도를 사용하며; 포유류 세포의 경우 선택을 위해 약 400 μg/mL, 유지관리를 위해 200 μg/mL 농도를 사용한다. 그러나 포유류 세포에서 내성 클론 선택을 위한 최적 농도는 사용되는 세포주와 내성 유전자를 운반하는 플라스미드에 따라 달라진다. 따라서 모든 실험 시스템에 대한 최적의 조건을 찾기 위해 항생제 적정을 수행해야 한다. 적정은 100 μg/mL에서 1400 μg/mL 범위의 항생제 농도를 사용하여 수행해야 한다. 내성 클론 선택에는 1주에서 최대 3주가 소요될 수 있다.
G418 불순물 프로필.
G418은 발효 및 분리 공정을 통해 생산되며, G418을 생산하는 균주 미크로모노스포라 로도란게아는 G418을 생산하는 동안 다른 많은 젠타마이신을 생산한다. G418의 일반적인 불순물에는 젠타마이신 A, C1, C1a, C2, C2a 및 X2가 포함된다. G418의 품질은 효능뿐만 아니라 민감한 세포와 내성 세포의 사멸 곡선으로 정의되는 선택성에 더 크게 좌우된다. 좋은 G418 제품은 민감한 세포(예: NIH 3T3)에 대한 가장 낮은 을 가지며, 내성 세포(내성 유전자로 형질감염된 NIH 3T3)에 대한 가장 높은 LD50 (최대 5,000 μg/ml)을 가진다. 젠타마이신은 젠타마이신 X2를 제외하고는 거의 선택성이 없다.
세포 생물학에서의 사용.
G418은 세포 배양 환경에서 선택제로 일상적으로 사용된다. 연구자들은 neoR 선택적 내성 유전자를 그들의 벡터와 연결할 수 있다. 그러면 벡터가 세포에 성공적으로 도입되면 세포는 G418 내성 세포가 될 수 있다. G418로 처리한 후, 이러한 벡터(-) 세포는 죽고, 벡터(+) 세포는 살아남는다. 이 방법은 연구자들이 벡터(+) 세포를 선택하는 데 도움이 될 수 있다.
G418 디설페이트와 다른 아미노글리코사이드는 번역 개시, 개시 후, 신장의 초기 단계에서 단백질 합성을 방해한다. G418 디설페이트에 대한 내성은 Tn5 또는 Tn601 (903) 전이인자로부터 유래한 네오마이신 내성 유전자(neo)에 의해 부여된다. neo 유전자를 포함하는 내성 플라스미드로 형질감염된 세포는 아미노글리코사이드 3'-포스포트랜스퍼라제(APT 3' I 또는 APT 3' II)를 발현할 수 있으며, 이는 G418을 3-인산 G418로 공유 결합적으로 변형시킨다. 이 변형된 물질은 효능이 거의 없으며 원핵생물 및 진핵생물 리보솜에 대한 친화력이 낮다.
GV(IUPAC 명칭: 2-(Dimethylamino)ethyl "N","N"-dimethylphosphoramidofluoridate), 또한 EA-5365 및 GP (미국 화학병과 암호명)로 알려진 물질은 유기 인산염 신경 가스이다. GV는 "G-시리즈" 및 "V-시리즈"와 유사한 특성을 가진 일련의 신경 가스 중 하나이다.
GV는 플루오로타분에서 유래한 유기 인산염이다. 이 물질은 대칭면이 없으므로 카이랄성이다. 5가지 GV 물질 중 가장 낮은 녹는점인 -110도를 가진다.
GV는 다양한 경로로 합성된다. 타분과 사린과 유사한 방식으로 산업 규모로 합성된다.
디메틸아민, 플루오르화 수소산 및 다이메틸에탄올아민 용액을 4:1:1의 몰비로 교반하면서 염화 포스포릴 용액에 한 방울씩 첨가한다. 생성물을 케이크에서 여과한 다음 감압 증류한다.
GV는 이염화 및 이불화의 등몰 혼합물 간의 반응을 통해 사린과 유사한 방식으로 합성할 수 있다.
이 물질은 다른 신경 가스와 유사한 특성을 가진 강력한 아세틸콜린에스터레이스 억제제이며, 소만과 사린보다 작용 속도가 약간 느리다. GV는 구조적으로 신경 가스 타분의 파생물이며, 플루오로타분과 밀접하게 관련되어 있으며, 후자와는 알콕사이드 그룹의 알파 탄소에 있는 양성자가 디메틸아미노 그룹으로 대체되어 VX보다 독성이 낮을 뿐이다.
GV는 GV 시리즈에서 가장 독성이 강한 물질로 보인다. GV는 플루오로타분 유도체이며, 인산의 다른 네 가지 유도체는 플루오로타분보다 독성이 강하다. 메틸화된 GV 물질인 EA-5366은 부교감신경 흥분제이다.
LCT50은 40 mg m−3으로 사린보다 2.5배 낮고, 염소 가스보다 250배 낮다.
GV 중독 치료에는 아트로핀, 베낙티진, 오비독심, HI-6 등의 약물이 포함된다.
GV 물질은 1970년대 미국 에지우드 병기창에서 코드명 EA-5365로, 1983년 체코슬로바키아에서 독립적으로 개발되었다.
체코슬로바키아에서는 GV라는 내부 암호명이 붙여졌다. 'GV'라는 암호명은 또한 전형적인 구조를 공유하는 여러 유사 화합물을 포함하며, 아마도 암호명 후보일 것이다. 미국에서는 이 화합물이 GP라는 암호명으로 불리며, 동일한 암호명의 시리즈에 속한다.
에지우드 병기창에서 연구된 GV 화합물은 더 다양한 구조를 가진다. 미국에서 GV 물질을 개발한 목적은 확실히 알려져 있지 않지만, 이진 중간 휘발성 물질(IVA) 개발 프로그램과 관련이 있을 수 있다. 이진 물질의 생산은 2세대 신경 가스인 G 물질에는 만족스럽지만, 데아닐 그룹과 그보다 큰 동족체를 가진 유기인산염에는 효율적이지 않다. (GX 암호명 후보인 EA 5400 및 EA 5410 화합물은 예외일 수 있다.) 암모늄 이온의 형성은 가수분해에 대한 물질의 불안정성을 수십 배 증가시키기 때문이다.
중합 경향과 높은 수분 불안정성으로 인해 GV 물질은 IVA 물질 요구 사항을 충족하지 못하고 사린과 EA-1356의 이진 혼합물로 대체되었다.
GV-2로 EA-5615와 EA-5636 두 물질이 함께 언급되는데, 아마도 다이클로로 및 다이플루오로 화합물일 것이며, RA는 아마도 다이메틸에탄올아민 또는 다이메틸에탄올아민에 염기를 더한 것일 것이다.
GV 물질은 노비촉 물질이 개발된 것과 거의 같은 시기에 개발된 4세대 화학전 물질 시리즈에 속한다.
GJ 물질.
오퍼레이션 쇼커의 핵심 요소는 "GJ"로 알려진 신경 가스에 대한 정보를 소련에 의도적으로 전달하는 것이었다. 1964년까지 조지프 에드워드 캐시디는 소련의 연구를 이 물질로 유도할 만큼 충분한 신뢰를 얻었다. 미국은 GJ가 안정화되거나 무기화될 수 없다고 믿었다.
캐시디는 소련에 4,500개 이상의 문서를 제공했는데, 이는 GJ 화합물에 대한 실제 연구와 조작된 연구를 혼합한 것으로, 에지우드 병기창은 GJ 물질을 개발하려고 시도했지만 실패했고, 전달된 파일은 부분적으로 위조된 것이었다. 이는 소련의 화학 무기 프로그램이 본질적으로 막다른 골목이라는 사실을 오도하고 자원을 낭비하게 할 의도였다.
이러한 방첩 전술이 소련의 노비촉 물질 개발에 영향을 미쳤을 가능성이 높다.
이 신경 가스에 대한 설명은 GV 물질과 매우 유사하지만, GV는 1970년대에 개발되었고 중간 휘발성을 가지며, 단일 물질은 최근의 EA 번호 식별자를 가지고 있다. 1950년대에는 메틸포스포네이트 G 물질에 관심이 집중되었는데, 탐멜린 에스터는 매우 높은 독성과 불안정성을 가지며, 후자는 GV와 매우 유사하다. 단, 디메틸아미노 그룹이 메틸로 대체된 점만 다르다.
(R) HOCPCA(3-하이드록시사이클로펜트-1-엔카복실산)는 GHB 수용체에 대한 친화력이 GHB 자체보다 39배 더 큰 화합물이다.
K252a는 노카르디옵시스 세균에서 분리된 알칼로이드이다. 이 스타우로스포린 유사체는 CaM 키네이스 및 포스포릴레이스 키네이스의 매우 강력한 세포 투과성 저해제이다(각각 IC50 = 1.8 및 1.7 nmol/L). 더 높은 농도에서는 세린/트레오닌 단백질 키네이스의 효율적인 저해제이기도 하다(IC50 10~30 nmol/L).
K252a는 C2 마우스 근육아세포에서 근육형성 분화를 촉진하는 것으로 보고되었으며 트르크 티로신 키네이스 활성 억제를 통해 쥐 부신수질세포 PC12 세포의 신경 분화를 차단하는 것으로 나타났다.
K252a는 전임상 연구에서 건선의 잠재적 치료법으로 보고되었다.
K252a는 NGF에 의해 유도된 Trk A의 티로신 인산화를 억제한다. PC12 세포는 다양한 농도의 K252a의 존재 또는 부재 하에 10 ng/ml NGF의 존재 또는 부재 하에 배양되었다.
KT5720은 단백질 키나아제 A에 특이성을 갖는 키나아제 억제제이다. K252a의 반합성 유도체이자 스타우로스포린의 유사체이다.
단백질 키나아제 A.
KT5720은 단백질 키나아제 A의 길항제이다. 단백질 키나아제 A(PKA)는 cAMP 의존성 키나아제 그룹으로, 표적 단백질의 세린 또는 트레오닌 잔기를 주로 인산화한다. PKA는 두 개의 촉매 단백질 소단위체와 두 개의 조절 소단위체로 구성된 사량체이며, 후자는 촉매 소단위체를 비활성 상태로 유지한다. 각 조절 소단위체에 두 개의 cAMP 분자가 결합하면 촉매 소단위체에서 조절 소단위체가 분리되는 알로스테릭 변화가 발생한다. 이로 인해 키나아제의 ATP 결합 부위가 노출된다. KT5720은 PKA 촉매 소단위체의 ATP 결합 부위에 경쟁적으로 결합하며 그 효과는 ATP의 세포 내 농도에 따라 달라진다.
KT5720의 결합을 통한 PKA 억제에 대한 여러 연구된 효과가 있다. KT5720은 PKA 억제를 통해 등근신경절 뉴런에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 세포 내 칼슘 이온 농도를 감소시키고 HCN 통로에서 H-전류를 감소시켜 쥐 뉴런의 흥분성을 낮추었다. 또한, KT5720 억제가 방사선 조사에 대한 내피 세포 반응에 영향을 미친다는 증거가 있다. 이는 인간 폐 미세혈관 내피 세포에서 방사선 유도 세포자살을 감소시키는 것으로 나타났다.
비-PKA 표적.
KT5720의 표적은 PKA로 알려져 있지만, 다른 단백질에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. KT5720은 가인산분해효소 키네이스(PHK) 및 피루브산 탈수소효소 키나아제 1(PDK1)과 같은 다른 단백질 키나아제를 억제하는 것으로 나타났다. 한 연구에서는 PHK 및 PDK1에 대한 IC50이 각각 11nM 및 300nM임을 확인했다. 이는 같은 연구에서 3.3μM로 결정된 PKA의 IC50보다 훨씬 낮았다. 이는 KT5720이 다른 키나아제에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 나타내지만, 시험관 내 및 생체 내 ATP 농도 차이로 인해 KT5720의 절대적인 특이성을 결정하는 데 사용될 수는 없다.
KT5720은 토끼의 혈소판 응집에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 작용 메커니즘은 세로토닌과 같은 특정 분자의 억제를 선호했지만 트롬빈 및 콜라겐과 같은 다른 혈소판 응집 인자는 억제하지 않았다.
구이린 치펑링 공항(桂林奇峰岭机场)은 중국 광시 좡족 자치구 구이린시에 위치한 군용 공항이다. 1958년에 건설된 이 공항은 원래 구이린으로 향하는 모든 상업 교통을 처리했다. 1990년대 도시로의 관광객이 급증하면서 이를 처리하기에는 시설이 미비했다. 그 결과 1996년에 구이린 량장 국제공항이 개항했고, 모든 상업 항공편은 그곳으로 이전되었다.
제2차 세계 대전 중, 이 공항은 계림 비행장으로 알려졌으며, 미국 육군 항공대 제14공군이 중국 방어 캠페인(1942~45)의 일환으로 사용했다. 이 비행장은 도시의 다른 비행장과 구별하기 위해 중국어로 리가촌 비행장(李家村机场)으로도 알려져 있다. 계림은 1943년 말부터 1944년 대부분 동안 "플라잉 타이거스"의 제23전투비행단의 본부이자 지휘 및 통제 부대인 제68합성비행단의 본부였다. 이 부대는 P-40 워호크와 나중에는 P-51 머스탱 전투 폭격기를 이 공항에서 운용하여 일본군 목표물을 공격하고 중국군 부대를 지원했다. 전투 부대를 지원하기 위해 계림에는 비무장 P-38 라이트닝 항공기에 여러 매핑 카메라를 장착하여 일본 점령 지역에 대한 정보를 수집하는 제8정찰비행단도 주둔했다. 플라잉 타이거스는 1944년 말 기지를 떠났고, 중미혼성비행단 (CACW)의 부대가 그 자리를 대체했다. 이들은 B-25 미첼과 P-51 머스탱 전투기를 이 공항에서 운용하며 1945년 9월 전쟁이 끝날 때까지 전투 임무를 수행했다. 미국군은 1945년 9월 전쟁이 끝난 후 시설을 폐쇄했다.
치펑링 공항은 1958년에 재건되어 민간 및 군용 항공 교통을 모두 처리했다. 1990년대에 구이린시로의 관광이 크게 증가했다. 대부분의 관광객은 홍콩, 마카오 및 대만에서 왔으며 항공편으로 구이린에 도착했다. 1982년 치펑링 공항은 471,200명의 승객을 맞이했고, 1991년에는 1,456,000명의 승객을 처리했으며 16개 항공사에 서비스를 제공했다. 이러한 활동 증가로 인해 공항의 활주로, 작은 터미널 및 주기장이 불충분해졌다. 1993년에 새 공항 건설 작업이 시작되어 1996년에 완료되었다. 1996년 10월 량장 국제공항 개항과 동시에 상업 항공편은 새 공항으로 이전되었다.
치펑링 공항에는 18/36번 활주로가 하나 있으며 크기는 이다.
"N"-(4-메톡시벤질리덴)-4-뷰틸아닐린(N-(4-Methoxybenzylidene)-4-butylaniline, MBBA)은 종종 액정으로 사용되는 유기 화합물이다.
MPTP(1-메틸-4-페닐-1,2,3,6-테트라하이드로피리딘)는 유기 화합물이다. 테트라하이드로피리딘으로 분류된다. 뇌의 흑색질에 있는 도파민성 신경 세포를 파괴하여 파킨슨병의 영구적인 증상을 유발하는 모노아민성 신경독 MPP+의 전구체로서 중요하다. 다양한 동물에서 질병 모델을 연구하는 데 사용되었다.
MPTP 자체는 정신 활성 효과가 없지만, 이 화합물은 모르핀 및 페티딘과 유사한 효과를 가진 합성 오피오이드 기분전환용약물인 MPPP 제조 중에 우연히 생성될 수 있다. MPTP의 유해한 효과는 불법적으로 획득한 MPPP를 주사한 후 한 무리의 사람들이 병에 걸리면서 처음 발견되었다.
MPTP 주사는 급격한 파킨슨병 발병을 유발하므로 MPTP로 오염된 MPPP 사용자는 이러한 증상을 나타낸다.
MPTP 자체는 독성이 없지만, 친유성 화합물이므로 혈액뇌장벽을 통과할 수 있다. 뇌 안으로 들어가면 MPTP는 신경아교세포, 특히 별아교세포의 모노아민 산화효소 B (MAO-B) 효소에 의해 독성 양이온인 1-메틸-4-페닐피리디늄 (MPP+)으로 대사된다. MPP+는 주로 흑색질의 치밀부 (SNc)라고 불리는 뇌 부분의 도파민 생성 신경 세포를 죽인다. MPP+는 미토콘드리아 대사의 구성 요소인 전자전달계의 복합체 I을 방해하여 세포 사멸을 초래하고 세포 파괴에 더욱 기여하는 자유 라디칼, 즉 독성 분자의 축적을 유발한다.
MPTP 자체는 직접적으로 유해하지 않으므로, 급성 MPTP 중독의 독성 효과는 셀레길린과 같은 모노아민 산화효소 억제제 (MAOI)의 투여로 완화될 수 있다. MAOI는 MAO-B의 작용을 억제하여 MPTP가 MPP+로 대사되는 것을 막아 독성을 최소화하고 신경 세포 사멸을 방지한다.
도파민성 뉴런은 MPP+에 선택적으로 취약하다. 이는 도파민 뉴런이 도파민 수송체 (DAT)에 의해 매개되는 도파민 재흡수를 나타내기 때문이며, DAT는 MPP+에 대한 높은 친화도 또한 가진다. 도파민 수송체는 시냅스 공간에서 과도한 도파민을 제거하고 세포 내로 다시 수송한다. 이러한 특성은 VTA 및 SNc 뉴런 모두에서 나타나지만, VTA 뉴런은 칼빈딘의 발현으로 인해 MPP+ 손상에 대한 보호 기능을 가진다. 칼빈딘은 세포 내 Ca2+의 가용성을 조절하지만, SNc 뉴런의 경우 높은 칼슘 의존성 자율 박동기 활동으로 인해 그렇지 않다.
도파민성 신경 세포의 심각한 고갈은 복잡한 움직임의 수의적 제어에 심각한 영향을 미친다. 복잡한 움직임의 방향은 흑색질에서 조가비핵과 꼬리핵으로 이어지며, 이들은 다시 뇌의 나머지 부분으로 신호를 전달한다. 이 경로는 도파민을 사용하는 신경 세포에 의해 제어되는데, MPTP는 이들을 선택적으로 파괴하여 시간이 지남에 따라 파킨슨병을 유발한다.
MPTP는 인간을 포함한 영장류에서 파킨슨병을 유발한다. 설치류는 훨씬 덜 취약하다. 쥐는 MPTP의 부작용에 거의 면역이다. 생쥐는 흑색질의 세포 사멸만 겪는 것으로 알려졌지만 (사용된 생쥐 계통에 따라 정도는 다름), 파킨슨병 증상은 보이지 않는다. 그러나 대부분의 최근 연구는 MPTP가 생쥐에서 파킨슨병 유사 증후군(특히 만성 증후군)을 유발할 수 있음을 나타낸다. 설치류 뇌 모세혈관의 낮은 MAO-B 수치가 이러한 현상의 원인일 수 있다고 여겨진다.
불법 약물 사용자에서의 발견.
MPTP의 신경독성 특성은 1976년 미국의 메릴랜드주에 사는 23세 화학과 대학원생 배리 키드스턴(Barry Kidston)이 MPTP로 오염된 MPPP를 합성하여 자신에게 주사했을 때 처음 관찰되었다. 그는 3일 이내에 파킨슨병과 유사한 증상을 보였다. 국립 정신 건강 연구소의 조사관들은 나중에 그의 실험실에서 MPTP와 다른 페티딘 구조유사체를 확인했다. 이 물질들이 쥐에게 실험되었을 때, 이 종이 이러한 유형의 신경독에 저항성이 있어 아무런 효과도 감지되지 않았다. 키드스턴은 레보도파로 치료를 받았지만, 18개월 후 코카인 과다 복용으로 사망했다. 부검 결과 루이소체와 흑색질의 도파민성 신경 세포 손실이 밝혀졌다.
1983년, 미국 샌타클래라군에 사는 네 명의 사람들이 MPTP로 오염된 MPPP를 사용한 후 파킨슨병 진단을 받았으며, 최대 120명이 파킨슨병 증상으로 진단받았다고 보고되었다. 신경과 의사 J. 윌리엄 랭스턴은 NIH와 협력하여 MPTP를 원인으로 추적했고, 영장류에 미치는 영향을 연구했다. 스웨덴 룬드 대학교 병원에서 환자 세 명에게 태아 조직을 신경 이식한 후, 세 명 중 두 명의 운동 증상이 성공적으로 치료되었고, 세 번째 환자는 부분적으로 회복되었다.
랭스턴은 1995년 그의 책 『얼어붙은 중독자들의 사례』(The Case of the Frozen Addicts)에서 이 사건을 기록했으며, 이 책은 나중에 PBS의 NOVA 제작 두 편에 다뤄졌고, BBC 과학 시리즈 호라이즌에서 영국에 재방영되었다.
MPTP가 파킨슨병 연구에 기여한 점.
랭스턴 외(1984)는 다람쥐원숭이에 MPTP를 주사하면 파킨슨병이 발생하며, 그 증상은 이후 파킨슨병 치료에 사용되는 주요 약물인 레보도파와 카르비도파, 엔타카폰에 의해 감소하는 것을 발견했다. MPTP 유발 파킨슨병의 증상과 뇌 구조는 사실상 구별할 수 없을 정도로 유사하여 MPTP를 사용하여 파킨슨병 생리학 및 실험실 내에서 가능한 치료법을 연구하기 위해 질병을 시뮬레이션할 수 있다. 쥐 연구에 따르면 MPTP에 대한 민감도는 나이가 들수록 증가한다.
MPTP에 대한 지식과 실험 모델에서 파킨슨병 증상을 신뢰성 있게 재현하는 데 사용되는 것은 과학자들이 태아 조직 이식, 시상밑부 뇌심부자극술 및 줄기세포 연구를 통해 신경 손실을 외과적으로 대체할 가능성을 조사하도록 영감을 주었으며, 이 모든 방법들은 초기 잠정적인 성공을 보여주었다.
파킨슨병은 섭취 또는 반복적인 외부 노출을 통해 MPP+ 유사 화합물이 미량으로 존재하여 발생할 수 있으며, 이러한 물질들은 역학 연구에서 유의미하게 감지하기에는 너무 미량이어서 감지되지 않을 수 있다는 가설이 제기되었다.
2000년에는 또 다른 파킨슨병 동물 모델이 발견되었다. 농약 및 살충제인 로테논이 흑색질의 도파민성 신경 세포를 죽임으로써 쥐에게 파킨슨병을 유발한다는 것이 밝혀졌다. MPP+와 마찬가지로 로테논도 전자전달계의 복합체 I을 방해한다.
합성 및 용도.
MPTP는 1947년 지어링(Ziering) 외 연구진에 의해 페닐마그네슘 브로마이드와 1-메틸-4-피페리돈의 반응으로 잠재적인 진통제로 처음 합성되었다. 다양한 질환 치료제로 테스트되었으나, 원숭이에게서 파킨슨병과 유사한 증상이 발견되어 테스트가 중단되었다. 이 물질의 한 테스트에서 여섯 명의 인간 피험자 중 두 명이 사망했다.
MPTP는 산업에서 합성 전구체로 사용된다. 독성 대사물질인 MPP+의 염화물 염인 사이퍼쿼트는 제초제로 사용되었다. 사이퍼쿼트는 더 이상 사용되지 않지만, 밀접하게 관련된 물질인 파라쿼트는 여전히 제초제로 사용되고 있다.
MPTP의 구조유사체로는 2′-NH2-MPTP (2′-아미노-MPTP)와 2′-CH3-MPTP (2′-메틸-MPTP)가 있다.
할로페리돌 기반의 모노아민 화합물인 HPTP와 HPP+는 MPTP와 구조적 유사성을 공유한다.
니코틴 유래 니트로사민 케톤(Nicotine-derived nitrosamine ketone, NNK)은 담배 특이 니트로사민(TSNA) 중 하나로 니코틴에서 유래한다. 이는 발암에 중요한 역할을 한다. 니코틴이 NNK로 전환되는 과정에는 피롤리딘 고리의 개환이 포함된다.
합성 및 발생.
NNK는 유기 합성의 표준 방법에 의해 생산될 수 있다.
NNK는 숙성된 담배에서 발견되며 연소(열분해) 과정에서도 생성된다. 한 연구에서 담배 연기로 전달되는 양은 담배 한 개비당 30~280나노그램 범위였고 다른 연구에서는 담배 한 개비당 12~110나노그램이었다.
햇볕에 말린("오리엔탈") 담배는 낮은 질산염 토양에서 재배되고 질산염 비료를 사용하지 않으며 햇볕에 말리기 때문에 NNK와 다른 TSNA를 거의 함유하지 않는다. 연도로 말린 담배("버지니아" 담배), 특히 개방된 불꽃을 사용하여 말린 담배는 미국 블렌드 담배에서 대부분의 NNK를 함유한다. 비록 말보로의 "버지니아 블렌드"는 내추럴 아메리칸 스피릿을 제외하고는 테스트된 많은 담배 중 니코틴당 NNK 수치가 가장 낮았다.
전자담배는 작동 온도가 낮기 때문에 니코틴을 NNK로 전환하지 않는다. 전자담배에서 방출되는 NNK의 양은 15회 흡입당 2.8나노그램(약 담배 1개비)에 달한다. 한국의 전자담배 액상 중 89%에서 NNK가 발견되었다. 농도는 0.22~9.84 μg/L 범위였다. 가장 많은 양을 함유한 제품의 경우, 1밀리리터가 담배 20개비에 해당한다면, 전자담배 1개비당 NNK는 9.84/20 = 0.5 나노그램이 될 것이다. 담배 1그램당 평균 약 350 나노그램이다.
NNK는 효과를 발휘하기 위해 활성화되어야 하는 전발암물질이다. 활성화는 사이토크롬 색소(CYP) 다중유전자 계열의 효소에 의해 이루어진다. 이 효소들은 수산화 반응을 촉매한다. CYP 계열 외에도 NNK는 미엘로퍼옥시다아제(MPO) 및 에폭사이드 가수분해효소(EPHX1)와 같은 대사 유전자에 의해 활성화될 수 있다. NNK는 산화 경로와 환원 경로의 두 가지 다른 경로로 활성화될 수 있다. 산화 대사에서 NNK는 사이토크롬 P450에 의해 촉매되는 α-수산화를 거친다. 이 반응은 α-메틸수산화 또는 α-메틸렌수산화의 두 가지 경로로 발생할 수 있다. 두 경로 모두 NNK의 발암성 대사 이성질체인 NNAL을 생성한다.
환원 대사에서 NNK는 카르보닐 환원 또는 피리딘 N-산화를 거치며, 둘 다 NNAL을 생성한다.
NNAL은 글루쿠론산화에 의해 해독될 수 있으며, NNAL-글루크로니드(NNAL-Glucs)로 알려진 비발암성 화합물을 생성한다. 글루쿠론산화는 고리 옆의 산소(NNAL-O-Gluc) 또는 고리 내부의 질소(NNAL-N-Gluc)에서 일어날 수 있다. NNAL-Glucs는 신장을 통해 소변으로 배출된다.
NNK가 활성화되면 ERK1/2, 핵인자 카파비, PI3K/Akt, MAPK, FasL, K-Ras와 같은 일련의 신호 전달 경로를 시작하여 통제되지 않는 세포 증식과 종양 형성을 초래한다.
NNK는 μ 및 m-칼페인 키나아제를 활성화시켜 ERK1/2 경로를 통해 폐 전이를 유도한다. 이 경로는 세포성 미엘로시토마증(c-Myc) 및 B 세포 백혈병/림프종 2(Bcl-2)를 상향 조절하며, 이 두 종양 단백질은 세포 증식, 변형 및 세포자멸사에 관여한다. NNK는 또한 c-Myc 및 Bcl-2와의 협력을 통해 인산화를 통해 세포 생존을 촉진하여 세포 이동, 침습 및 통제되지 않는 증식을 유발한다.
ERK1/2 경로는 또한 핵인자 카파비를 인산화하여 G1기 조절 단백질인 사이클린 D1의 상향 조절을 유발한다. NNK가 존재할 때, 이는 핵인자 카파비에 의존하는 세포 생존에 직접적으로 관여한다. NNK의 핵인자 카파비 세포 경로를 더 잘 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.
포스포이노시타이드 3-키나아제(PI3K/Akt) 경로 역시 NNK 유도 세포 변형 및 전이의 중요한 원인이다. 이 과정은 종양성 세포의 증식과 생존을 보장한다. ERK1/2 및 Akt 경로는 세포 내 NNK 활성화의 결과로 단백질 발현 수준에서 상당한 변화를 보이지만, NNK 활성화 경로의 메커니즘을 완전히 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요하다.
NNK는 알려진 돌연변이원이며, 이는 인간 게놈에 다형성을 유발한다는 의미이다. 연구에 따르면 NNK는 세포 성장, 증식 및 분화에 관여하는 세포에서 유전자 다형성을 유도한다. 세포 증식에 관여하는 NNK 의존성 경로가 여러 개 있다. 한 가지 예는 레티노산 수용체 베타(RAR-β)의 하향 조절을 조절하는 세포 경로이다. 연구에 따르면 100mg/kg 용량의 NNK는 RAR-β 유전자에서 여러 점 돌연변이를 형성하여 폐에서 종양 형성을 유도했다.
NNK의 영향을 받는 다른 유전자에는 술포트랜스퍼라아제 1A1(SULT1A1), 전환성장인자 베타(TGF-β) 및 안지오텐신 II(AT2)가 포함된다.
NNK는 유전자 침묵, 변형 및 기능 장애에 매우 중요한 역할을 하며 이는 발암을 유도한다.
십자화과 채소 및 EGCG에서 유래한 화학 화합물은 동물 모델에서 NNK에 의한 폐 종양 형성을 억제한다. 이러한 효과가 인간 건강과 관련이 있는지 여부는 알려지지 않았으며, 현재 연구가 진행 중이다.
생화학에서 페닐메틸설포닐 플루오라이드(phenylmethylsulfonyl fluoride, PMSF)는 일반적으로 세포 용해물을 제조하는 데 사용되는 세린 단백질 분해효소 억제제 (세린 가수분해효소 비활성화제)이다. PMSF는 모든 세린 단백질 분해효소를 비활성화시키지 않는다. PMSF의 유효 농도는 0.1 - 1 mM 사이이다. 수용액에서 반감기가 짧다 (25 °C에서 pH 7에서는 110분, pH 7.5에서는 55분, pH 8에서는 35분). 4˚C, pH 8에서 PMSF는 1일 후 거의 완전히 분해된다. 일반적으로 무수 에탄올, 아이소프로판올, 또는 옥수수기름에 스톡 용액을 만들고 사용 직전에 희석한다.
PMSF는 세린 가수분해효소의 활성 부위 세린 잔기와 특이적으로 반응한다. 단백질 내 다른 세린 잔기에는 결합하지 않는다. 이는 효소의 활성 부위(촉매 삼잔기)의 특정 환경 조건으로 인해 세린 잔기가 과활성 상태가 되기 때문이다. PMSF는 효소에 공유 결합하므로 복합체는 X선 결정학으로 관찰할 수 있다. 따라서 효소의 필수 활성 부위 세린을 식별하는 화학적 표지로 사용될 수 있다.
반수 치사량은 150–215 mg/kg 사이이다. (아세틸콜린 에스터레이스 비활성화제). PMSF는 흄 후드 안에서만 장갑을 착용하고 다루어야 한다. DMSO는 스톡 용액의 용매로 권장되기도 하지만, 피부에 PMSF 투과성을 높이므로 사용하지 않아야 한다.
수용액에서 PMSF의 안정성은 물과 함께 가수분해되므로 낮다. PMSF는 -20˚C의 DMSO에서 약 6개월간 안정하며, 100% 아이소프로판올에서는 실온에서 9개월간 안정하다고 보고되었다.
민감하지 않은 세린 효소.
일부 단백질 구조는 비교적 부피가 큰 PMSF의 접근성을 제한하여, PMSF는 팔미토일 단백질 가수분해효소와 같은 세린 효소에 대해 비활성 상태이다. p-APMSF 및 HDSF와 같은 대체 설포닐 플루오라이드 시약은 천연 접힘 단백질 구조에 대한 접근성이 변경되어 PMSF가 효율적으로 반응하지 못하는 세린 효소와 반응할 수 있다. 설포닐 플루오라이드 시약 간의 이러한 변경된 선택성은 특정 유형의 세린 효소를 분류하고 분리하는 데 사용되었다.
SEGPHOS는 다카사고 향료공업에서 개발한 카이랄 리간드로, 비대칭 합성에 사용된다. BINAP 이후에 개발되었으며, 방향족 면 사이의 이면각이 좁다는 점 때문에 연구되었다. 이것은 SEGPHOS 금속 복합체의 거울상 선택성과 활성을 증가시키는 것으로 예측되었고 후에 확인되었다. 상업화 이후, SEGPHOS와 그 치환 유도체는 루테늄 촉매를 이용한 거울상 선택적 수소화라는 원래의 응용 분야를 넘어 다양한 전이 금속 촉매 및 화학적 변형을 위한 특권적인 리간드 종류를 구성하는 것으로 밝혀졌다.
인 원자에 페닐기를 가진 모체 리간드 외에도, 더 부피가 큰 유도체인 DM-SEGPHOS와 DTBM-SEGPHOS도 상업적으로 이용 가능하다. DM-SEGPHOS와 DTBM-SEGPHOS에서는 SEGPHOS의 페닐기가 각각 3,5-다이메틸페닐기와 3,5-다이-터트-뷰틸-4-메톡시페닐기로 대체된다.
다카사고에 따르면 BINAP이 나비에 비유되는 것처럼 SEGPHOS는 나비보다 "더 높고 더 빠르게 나는" 갈매기 같다고 한다. 따라서 이 리간드는 SE(A)G(ULL) + PHOS로 명명되었다.
TATB, 트리아미노트리니트로벤젠(triaminotrinitrobenzene) 또는 2,4,6-트리아미노-1,3,5-트리니트로벤젠은 세 개의 나이트로기(NO2)와 세 개의 아민 (NH2)기가 고리를 따라 번갈아 붙어 있는 기본 여섯 탄소 벤젠 고리 구조에 기반을 둔 방향족 2차 폭약이다.
TATB는 매우 강력한 폭약이지만(트리메틸렌트리니트로아민보다는 다소 덜 강력하지만, TNT보다는 더 강력하다), 충격, 진동, 불, 충돌에 극도로 둔감하다. 심한 조건에서도 우발적으로 폭발하기 어렵기 때문에, 비행기 추락이나 로켓 오발 시 우발적인 폭발이 핵분열성 코어를 폭발시킬 수 있는 핵무기에 사용되는 폭약과 같이 극한의 안전이 요구되는 응용 분야에 선호된다. 모든 영국 핵탄두는 1단계에서 TATB 기반 폭약을 사용한다. 데이비드 올브라이트에 따르면, 남아프리카 공화국의 핵무기는 안전성을 높이기 위해 TATB를 사용했다.
TATB는 일반적으로 PBX-9502, LX-17-0, PBX-9503(15% HMX 포함)과 같은 플라스틱 결합 폭약 조성물의 폭약 성분으로 사용된다. 이러한 제형은 핵무기 문헌에서 둔감화 고성능 폭약(IHE)으로 설명된다.
이론적으로는 다른 폭약 화합물과 주조 가능한 혼합물이나 다른 형태의 사용 방식으로 혼합될 수 있지만, 그러한 형태의 적용은 순수한 TATB의 둔감성을 크게 무효화할 것이므로 불분명할 것이다.
1.80의 압축 밀도에서 TATB는 폭파 속도가 초당 7,350미터이다.
TATB는 결정 밀도가 1.93g/cm3이지만, 현재 사용되는 대부분의 형태는 1.80g/cm3보다 높은 밀도를 가지지 않는다. TATB는 350°C에서 녹는다. TATB의 화학식은 C6(NO2)3(NH2)3이다.
순수한 TATB는 밝은 노란색을 띤다.
TATB는 250°C만큼 높은 온도에서도 장기간 안정적으로 유지되는 것으로 밝혀졌다.
TATB는 1,3,5-트리클로로벤젠을 1,3,5-트리클로로-2,4,6-트리니트로벤젠으로 나이트로화한 다음, 암모니아화 분해를 사용하여 염소 원자를 아민기로 치환하여 생산된다.
그러나 TATB의 생산은 플로로글루시놀의 나이트로화 및 아미노기 전이반응을 포함하는 공정으로 전환될 가능성이 높은데, 이는 이 공정이 더 온화하고 저렴하며 폐수 배출물에서 생성되는 염화 암모늄 염의 양을 줄이기 때문이다(더 친환경적이다).
또한, 군용으로 남는 재료로부터 TATB를 생산하는 또 다른 공정이 발견되었다. 로켓 연료인 비대칭 디메틸히드라진(UDMH)과 요오드화 메틸로부터 1,1,1-트라이메틸히드라지늄 아이오다이드(TMHI)가 형성되며, 이는 대리 친핵성 치환 (VNS) 아미노화 시약 역할을 한다. 폭약 D로부터 쉽게 생산되는 피크라마이드가 TMHI와 반응하면 TATB로 아미노화된다. 따라서 더 이상 필요하지 않을 때 파괴되어야 할 재료들이 고가치 폭약으로 전환된다.
TCEP(트리스(2-카복시에틸)포스핀)은 생화학 및 분자생물학 응용 분야에서 자주 사용되는 환원제이다. 종종 분자량이 286.65g/mol인 염산염 (염)(TCEP-HCl) 형태로 제조 및 사용된다. 물에 용해되며 중성 pH에서 안정화된 용액으로 제공되고, 환원제 제거를 용이하게 하기 위해 아가로스 지지체에 고정화된다.
TCEP는 트리스(시아노에틸)포스핀의 산 가수분해에 의해 제조될 수 있다.
TCEP는 겔 전기영동의 전처리 단계로 단백질 내외부의 다이설파이드 결합을 끊는 환원제로 자주 사용된다.
이 목적으로 사용되는 다른 두 가지 가장 일반적인 시약(다이티오트레이톨 및 β-머캅토에탄올)과 비교할 때, TCEP는 무취, 더 강력한 환원제, 비가역적인 환원제(TCEP는 재생되지 않으며, TCEP 매개 다이설파이드 분열의 최종 산물은 실제로 두 개의 유리 티올/시스테인이다), 더 친수성, 그리고 공기 중 산화에 더 강한 이점이 있다. 또한 고정화 금속 친화성 크로마토그래피에 사용되는 금속을 환원시키지 않는다.
TCEP는 말레이미드로 시스테인 잔기를 표지할 때 특히 유용하다. TCEP는 시스테인이 다이설파이드 결합을 형성하는 것을 막을 수 있으며, 다이티오트레이톨 및 β-머캅토에탄올과는 달리 말레이미드와 쉽게 반응하지 않는다. 그러나 특정 조건에서 TCEP가 말레이미드와 반응한다는 보고가 있다.
TCEP는 RNA 분리를 위한 조직 균질화 과정에서도 사용된다.
자외선 가시광선 분광법 응용 분야에서 TCEP는 다이티오트레이톨에서 발생할 수 있는 250~285나노미터 범위의 간섭 흡수를 피하는 것이 중요할 때 유용하다. 다이티오트레이톨은 다양한 산화 환원 반응이 일어나면서 시간이 지남에 따라 이 스펙트럼에서 점점 더 많은 빛을 흡수한다.
트라이알킬포스핀을 이용한 생체 분자의 환원은 수십 년 동안 거의 주목받지 못했는데, 그 이유는 역사적으로 사용 가능했던 포스핀이 극도로 악취가 나거나 물에 녹지 않았기 때문이다. 1969년에 TCEP는 생화학적 사용에 적합한 무취의 수용성 트라이알킬포스핀으로 보고되었지만, TCEP의 생화학적 응용 가능성은 수십 년 동안 거의 무시되었다. 1991년에 번스(Burns)는 TCEP에 대한 새롭고 편리한 합성 절차를 보고했으며, 이는 TCEP가 더욱 널리 이용 가능해지고 생화학적 용도의 "새로운" 환원제로 판매되도록 하여 1990년대 전반에 걸쳐 TCEP가 더 널리 사용되게 했다.
TCEP는 물 존재하에 이황화물을 티올로 환원시킨다.
유사한 과정을 통해 설폭사이드 및 N-산화물도 환원시킬 수 있다. 일부 다른 부작용도 보고되었다.
생물학 연구에서의 사용.
TCEP는 염산염 형태로 다양한 화학 물질 공급업체에서 구할 수 있다. 물에 용해될 때 TCEP-HCl은 산성이다. 보고된 제조법은 0.5 M TCEP-HCl 수용액으로, 중성 pH에 가깝게 pH를 조절하고 -20°C에서 동결 보관한다. TCEP는 인산염 완충액에서 안정성이 떨어진다고 보고되었다.
(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥실 또는 (2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-일)옥시다닐은 일반적으로 TEMPO로 알려져 있으며, 화학식 를 갖는 화합물이다. 이 헤테로고리 화합물은 주황색-붉은색의 승화성 고체이다. 안정된 아미녹실 라디칼로서 화학 및 생화학 분야에서 응용된다. TEMPO는 라디칼 마커, 전자 스핀 공명 분광법과 결합된 생물학적 시스템의 구조 탐침, 유기 합성 시약, 그리고 제어된 라디칼 중합의 매개체로 사용된다.
TEMPO는 1960년 레베데프(Lebedev)와 카자르노프스키(Kazarnowskii)에 의해 발견되었다. 이것은 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘의 산화에 의해 제조된다.
구조는 엑스선결정학에 의해 확인되었다. 반응성 라디칼은 네 개의 메틸 그룹에 의해 잘 보호된다.
이 라디칼의 안정성은 라디칼이 2중심 3전자 N–O 결합을 형성하도록 비편재화될 수 있다는 데 기인한다. 이러한 안정성은 일산화 질소와 이산화 질소의 안정성을 연상시킨다. 추가적인 안정성은 아미녹실 그룹에 인접한 네 개의 메틸기에 의해 제공되는 입체 보호에 기인한다. 이 메틸기들은 비활성 치환기로 작용하며, 아미녹실에 인접한 CH 중심은 아미녹실에 의해 추상화될 수 있다.
라디칼의 안정성 이유와 상관없이, 수소화된 유도체(즉, 하이드록실아민인 1-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘)인 TEMPO–H에서 O–H 결합은 약하다. 약 70 kcal/mol의 O–H 결합 해리 에너지를 갖는 이 결합은 일반적인 O–H 결합보다 약 30% 더 약하다.
TEMPO는 유기 합성에서 일차 알코올을 알데하이드로 산화시키는 촉매로 사용된다. 실제 산화제는 N-옥소암모늄 염이다. 하이포아염소산 나트륨을 화학양론적 산화제로 사용하는 촉매순환에서, 하이포아염소산은 TEMPO로부터 N-옥소암모늄 염을 생성한다.
전형적인 반응 예시 중 하나는 (S)-(−)-2-메틸-1-부탄올을 (S)-(+)-2-메틸부탄알로 산화시키는 것이다. 4-메톡시페네틸 알코올은 촉매 TEMPO와 하이포아염소산 나트륨 및 화학양론적 양의 아염소산 나트륨 시스템에서 해당 카복실산으로 산화된다. TEMPO 산화는 화학선택성도 보여, 이차 알코올에는 불활성이지만, 시약은 알데하이드를 카복실산으로 전환시킨다.
TEMPO의 산화는 매우 선택적일 수 있다. 염기성 조건에서, TEMPO는 이차 알코올보다 일차 알코올을 먼저 산화시킨다. 그러나 산성 조건에서는 이차 알코올이 H− 이온을 더 쉽게 제공하여 먼저 산화된다.
이차 산화제가 부반응을 일으키는 경우, TEMPO를 옥소암모늄 염으로 화학량론적으로 전환하는 것이 별도의 단계에서 가능하다. 예를 들어, 게라니올을 게라니알로 산화하는 과정에서, 4-아세트아미도-TEMPO는 먼저 옥소암모늄 테트라플루오로보레이트로 산화된다.
TEMPO는 나이트록사이드 매개 라디칼 중합 (NMP)에도 사용될 수 있는데, 이는 최종 분자량 분포에 대한 더 나은 제어를 가능하게 하는 제어된 자유 라디칼 중합 기술이다. TEMPO 자유 라디칼은 성장하는 고분자 사슬의 끝에 추가되어 중합을 멈추게 하는 "휴면" 사슬을 생성할 수 있다. 그러나 고분자 사슬과 TEMPO 사이의 연결은 약하며, 가열 시 끊어질 수 있어 중합이 계속될 수 있다. 따라서 화학자는 중합의 정도를 제어하고 좁게 분포된 고분자 사슬을 합성할 수 있다.
산업적 응용 및 유사체.
TEMPO는 실험실 규모에서 사용하기에 충분히 저렴하다. 대량으로 TEMPO를 합리적인 가격에 제공할 수 있는 산업 규모 제조업체도 있다. 구조적으로 관련된 유사체도 존재하는데, 이는 주로 4-하이드록시-TEMPO (템폴)을 기반으로 한다. 이것은 아세톤과 암모니아를 통해 트리아세톤 아민으로부터 생산되므로 훨씬 저렴하다. 다른 대안으로는 재활용 가능성 때문에 경제적인 고분자 지지 TEMPO 촉매가 있다.
TEMPO 유사 화합물의 산업적 규모의 예시로는 힌더드 아민 광안정제와 중합 억제제가 있다.
UBP-302는 많은 신경학적 과정 연구에 사용되는 고선택성 카인산 수용체 수용체 길항제이다. 이는 시험관내 준비에서 마이크로몰 농도에서 활성적이며 수용체의 GluK1 (iGluR5) 서브유닛을 특이적으로 표적한다. 이 화합물은 브리스틀 대학교에서 개발되었다.
UBP-310과 UBP-316 (ACET)은 관련 N3-치환된 윌라딘 유도체이다.
VE((S)-(다이에틸아미노)에틸 "O"-에틸 에틸포스포노티오에이트)는 잘 알려진 VX 신경 가스와 밀접한 관련이 있는 "V-시리즈" 신경 가스이다. 1958년에 살충제로 처음 보고되었다.
VX를 제외한 대부분의 V-시리즈 작용제와 마찬가지로, VE는 군사학 외에서는 광범위하게 연구되지 않았다.
이른바 "2세대" V-시리즈 작용제는 냉전 시대 러시아의 화학 무기 개발 프로그램에서 유래했다는 것이 일반적으로 이론화되어 있다. 이들은 1950년에서 1990년 사이에 개발되었을 수 있다. VX와 유사한 치사량(10-50mg)을 가지고 있으며, 콜린에스터레이스에 작용하는 다른 신경 가스와 유사한 증상 및 작용 방식을 보이며 치료법은 동일하지만, 2세대 V-시리즈 뇌전증 발작을 효과적으로 치료할 수 있는 시간은 더 짧다. 표준 발작 외에도 일부 2세대 V-시리즈 작용제는 혼수상태를 유발하는 것으로 알려져 있다.
VG(IUPAC 이름: O,O-다이에틸 S-[2-(다이에틸아미노)에틸] 포스포로티오에이트, 아미톤 또는 테트람)는 더 잘 알려진 VX 신경 가스와 화학적으로 유사한 "V-계열" 신경 가스이다. 테트람은 물질에 대한 제안된 상표명이었고, 아미톤은 1950년대 ICI에서 살비제로 시험되었을 때의 ISO 관용명이었다. 현재는 V-계열의 첫 번째 구성원으로서 역사적인 중요성만 갖는다.
1950년대까지, 유기인계 살충제의 사용은 포유류에 대한 알려진 독성에도 불구하고 잘 확립되어 있었다. 예를 들어, 파라티온은 1940년대에 개발되었고 알려진 경구 독성에도 불구하고 농업에서 널리 사용되었다. 많은 화학 회사들은 이 유형의 아세틸콜린에스터레이스 억제제를 계속 연구하여, 해충에 대한 활성을 유지하면서 인간 안전성을 높이는 대안을 개발하고자 했다. 1952년, 임페리얼 케미컬 인더스트리스 (ICI)의 화학자인 라나지트 고시 박사는 치환된 아미노에테인싸이올의 유기인계 에스터를 조사하고 그 특성을 ICI가 이미 포스페르노라는 이름으로 판매하고 있던 파라티온과 비교했다.
아미톤은 많은 곤충에게는 파라티온보다 독성이 훨씬 적었지만, 거미 진드기 테트라니쿠스 텔라리우스와 같은 진드기 해충에게는 상당히 더 독성이 강했다. 야외 시험에서 붉은 진드기 파노니쿠스 울미에 대한 유용성이 입증되었다: 20 ppm의 단일 처리가 한 시즌 내내 방제를 제공하는 것으로 나타났다. 이로 인해 이 화합물을 테트람이라는 상표명으로 판매할 계획이 세워졌지만, 쥐에 대한 경구 LD50 5 mg/kg는 이 화합물이 포유류 독성 면에서 파라티온과 유사하면서도 사용 범위가 더 제한적이라는 것을 의미하여, 상업적으로 실행 가능하지 않다고 판단되어 개발이 중단되었다. 증기로 인한 위험을 최소화하기 위해 수산염() 염으로 제형화할 예정이었다.
영국 정부는 유기인 화합물의 극심한 독성을 인지하고 있었으며, ICI의 일부 물질은 평가를 위해 포튼 다운, 영국의 화학무기 연구 시설로 보내졌다. 이는 나중에 V (독극물) 작용제라고 명명된 새로운 종류의 신경 가스의 식별로 이어졌다. 영국은 1956년에 공식적으로 화학 및 생물학 무기를 포기했지만, 미국은 이 계열에 대한 연구를 계속하여 1961년에 화학적으로 유사하지만 훨씬 더 독성이 강한 VX의 대량 생산으로 이어졌다. 아미톤은 더 이상 화학전이나 살충제로 추구되지 않았다.
아미톤은 ICI에서 2-다이에틸아미노에탄싸이올의 나트륨 염을 다이에틸 포스포로클로리데이트로 직접 처리하여 처음 만들어졌다.
녹는점 98–99°C인 수산염으로 특성화되었다. 시도된 다른 방법으로는 2-다이에틸아미노에틸 클로라이드와 다이에틸 포스포로티오에이트 나트륨의 반응이 포함된다:
놀랍게도, 아미톤은 또한 다이에틸에탄올아민과 다이에틸 포스포로클로리도티오네이트를 반응시켜 생성된다. 여기서 처음에 형성된 티오네이트 에스터 는 반응 조건 하에서 재배열된다.
VG는 미국에서 비상 계획 및 지역사회 알 권리법 제302조(42 U.S.C. 11002)에 정의된 매우 위험한 물질로 분류되며, 상당량을 생산, 저장 또는 사용하는 시설은 엄격한 보고 요구 사항을 따른다.
화학 무기 협약 (CWC)은 아미톤을 스케줄 2 화학 물질로 분류한다. 이들은 스케줄 1 화학 물질보다 규제가 적지만 여전히 엄격하게 규제된다. CWC 회원국은 합성, 처리, 소비, 수입 또는 수출하는 양을 상세히 기술한 연간 보고서를 제출해야 한다. 이러한 화학 물질과 관련된 모든 무역은 수신국을 명시해야 한다. 비CWC 회원국으로의 수출은 금지된다. 이러한 규정은 정당한 산업 및 연구 적용을 허용하면서 엄격한 모니터링을 보장하고 오용을 방지한다.
ZK-93426(에틸-5-아이소프로폭시-4-메틸-β-카르볼린-3-카르복실레이트)는 β-카르볼린 계열의 약물이다. 이 약물은 벤조디아제핀 수용체의 약한 부분 역작용제로 작용하는데, 이는 벤조디아제핀 계열 약물과는 반대되는 효과를 일으키며 불안유발 특성을 가지고 있음을 의미한다. 그러나 대부분의 벤조디아제핀 길항제와 달리 경련을 일으키지 않으며 실제로 약한 항경련 효과를 보인다. 인간 시험에서 이 약물은 경계심, 안절부절못함, 불안감을 유발했으며 벤조디아제핀 로르메타제팜의 효과를 역전시켰다. 또한 누트로픽 효과를 생성하고 아세틸콜린의 방출을 증가시키는 것으로 나타났다.
1,1,1,2-테트라클로로에테인(1,1,1,2-Tetrachloroethane)은 염화 탄화수소이다. 달콤한 클로로포름과 같은 냄새가 나는 무색 액체이다. 용매로 사용되며 목재 착색제 및 바니시 생산에 사용된다. 1,1,2,2-테트라클로로에테인의 이성질체이다.
1,1,1,2-테트라클로로에테인은 아세틸렌과 염소의 2단계 첨가 반응(탄화수소 → 다이클로로에텐)으로 얻을 수 있지만, 주로 1,1,2,2-테트라클로로에테인을 생성한다.
1,1,2-트리클로로에테인의 염소화로 직접 얻을 수 있다.
IARC은 2014년에 1,1,1,2-테트라클로로에테인을 인간에게 가능한 발암 물질로 분류했다.
1,1,2-트라이클로로에테인(1,1,2-Trichloroethane), 바이닐 트라이클로라이드(vinyl trichloride) 또는 1,1,2-TCA는 분자식 와 구조식 를 갖는 유기염소 용매이다. 이것은 투명하고 달콤한 냄새가 나는 액체로, 물에 녹지 않지만 대부분의 유기 용매에는 녹는다. 이는 1,1,1-트라이클로로에테인의 이성질체이며, 그 제조 과정의 부산물이다.
이것은 1,1-다이클로로에틸렌 합성의 용매 및 중간체로 사용된다.
1,1,2-트라이클로로에테인은 흡입, 섭취 및 피부 접촉에 의해 유해할 수 있다. 이는 호흡기 및 눈 자극물이다. 1,1,2-TCA는 중추신경계 중추신경억제제이며, 증기를 흡입하면 현기증, 졸음, 두통, 메스꺼움, 숨가쁨 및 의식 불명을 유발할 수 있다.
미국 산업안전보건청과 미국 국립 직업안전위생연구소는 1,1,2-트라이클로로에테인에 대한 직업적 노출 한계를 8시간 시간 가중 평균 10 ppm으로 설정했다.
테트라메틸구아니딘(Tetramethylguanidine)은 화학식이 HNC(N(CH))인 유기 화합물이다. 이 무색 액체는 짝산의 높은 pK로 판단할 때 강한 염기이다.
원래 테트라메틸 싸이오요소에서 S-메틸화 및 아미노화를 통해 제조되었으나, 사이안화 아이오딘에서 시작하는 대체 방법도 있다.
테트라메틸구아니딘은 주로 알킬화를 위한 강력한 비친핵성 염기로 사용되며, 종종 더 비싼 DBU 및 DBN의 대체제로 사용된다. 물에 대한 용해도가 높기 때문에 유기 용매 혼합물에서 쉽게 제거할 수 있다. 또한 폴리우레탄 생산에서 염기 촉매로도 사용된다.
1,1-비스(클로로메틸)에틸렌(1,1-Bis(chloromethyl)ethylene)은 화학식 CH2=C(CH2Cl)2의 유기 화합물이다. 무색 액체이다. 두 개의 알릴 염화물 치환체를 특징으로 하며, 다이알킬화제이다.