MPTP

MPTP (1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin) ist ein Neurotoxin, das die Symptome der Parkinsonschen Erkrankung auslöst.[4] MPTP führt als Vorläufer des Inhibitors der mitochondrialen Atmungskette MPP+ (1-Methyl-4-phenylpyridinium01241-Methyl-4-phenyl-pyridin) zur Zerstörung dopaminerger Zellen im menschlichen Gehirn (in der Substantia nigra) und wird deshalb auch als Nigrostriatales Toxin bezeichnet.

Strukturformel
Struktur von MPTP
Allgemeines
Name MPTP
Andere Namen

1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin

Summenformel C12H15N
Kurzbeschreibung

fast weißes bis weißes kristallines Pulver[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 28289-54-5
EG-Nummer 248-939-7
ECHA-InfoCard 100.044.475
PubChem 1388
ChemSpider 1346
Wikidata Q239816
Eigenschaften
Molare Masse 173,25 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

40 °C[2]

Löslichkeit

wenig löslich in Wasser (2,93 g·l−1 bei 25 °C)[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​370
P: 260​‐​301+310​‐​307+311[3]
Toxikologische Daten

86 mg·kg−1 (LD50, Maus, unbekannt)[2]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

MPTP entsteht bei der unsachgemäßen Herstellung von MPPP (1-Methyl-4-phenyl-4-propion-oxy-piperidin). MPPP ist eine Designerdroge und wird auch synthetisches Heroin genannt. Die Synthese von MPPP muss langsam und unter geringer Wärmezufuhr erfolgen. Wird jedoch kurz mit großer Wärmezufuhr gearbeitet, entsteht bei dieser Synthese eine große Menge MPTP.

Innerhalb einer Woche zeigten die Patienten, die sich eine Mixtur aus MPPP und MPTP injiziert hatten, ein plötzliches Zucken der Extremitäten, gefolgt von Bradykinesie. Diese Patienten hatten Symptome, die der Parkinsonschen Erkrankung ähnelten (wie Bewegungs- und Sprachprobleme, gebeugte Haltung, vermehrten Speichelfluss (Hypersalivation), erhöhte Muskelaktivität und das Zahnradphänomen (Rigor) in den oberen Extremitäten). Im Gegensatz zu Patienten, deren Parkinsonkrankheit ohne erkennbare Ursache entstanden war, waren diese Patienten jung, nicht dement und zeigten einen akuten Ausbruch des Parkinson Syndroms. Der Haltetremor der rumpfwärts gelegenen Extremitäten war stärker ausgeprägt als der typische Ruhetremor.

In späteren Untersuchungen fand man heraus, dass MPTP durch ein körpereigenes Enzym, die MAO-B (Monoaminooxidase-B), in eine positiv geladene Verbindung MPP+ (1-Methyl-4-phenylpyridinium) umgewandelt wird.[5][6] MPP+ wird dann über einen aktiven Transportmechanismus durch den Dopamintransporter (DAT) in dopaminerge Zellen eingeschleust.[7] MPP+ führt in diesen Zellen zu einer irreversiblen Inhibition des mitochondrialen Komplex I der Atmungskette[8][9][10] und führt so zum programmierten Zelltod (Apoptose) dieser Nervenzellen.

MPTP wird heute teilweise in der Forschung eingesetzt, um die Parkinsonsche Erkrankung in Tierversuchen zu studieren.[11]

Einzelnachweise
  1. Europäisches Arzneibuch 10.0. Deutscher Apotheker Verlag, 2020, ISBN 978-3-7692-7515-5, S. 861.
  2. Eintrag zu 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) (Seite nicht mehr abrufbar)
  3. Datenblatt 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 5. Mai 2011 (PDF).
  4. Burns, R.S. et al. (1983): A primate model of parkinsonism: selective destruction of dopaminergic neurons in the pars compacta of the substantia nigra by N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine. In: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80(14):4546–4550. PMID 6192438, PMC 384076 (freier Volltext).
  5. Salach, J.I. et al. (1984): Oxidation of the neurotoxic amine 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) by monoamine oxidases A and B and suicide inactivation of the enzymes by MPTP. In: Biochem. Biophys. Res. Commun. 125(2):831–835. PMID 6335034
  6. Singer, T.P. et al. (1986): Interactions of the neurotoxic amine 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine with monoamine oxidases. In: Biochem. J. 235(3):785–789. PMID 3489461, PMC 1146756 (freier Volltext).
  7. Javitch JA, (1985): Parkinsonism-inducing neurotoxin, N-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine: uptake of the metabolite N-methyl-4-phenylpyridine by dopamine neurons explains selective toxicity. In: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82(7):2173–2177. PMID 3872460, PMC 397515 (freier Volltext).
  8. Nicklas, W.J. et al. (1985): Inhibition of NADH-linked oxidation in brain mitochondria by 1-methyl-4-phenyl-pyridine, a metabolite of the neurotoxin, 1-methyl-4-phenyl-1,2,5,6-tetrahydropyridine. In: Life Sci. 36(26):2503–2508. PMID 2861548
  9. Schapira, A.H. et al. (1990): Mitochondrial complex I deficiency in Parkinson's disease. In: J. Neurochem. 54(3):823-827. PMID 2154550
  10. Cleeter MW (1992): Irreversible inhibition of mitochondrial complex I by 1-methyl-4-phenylpyridinium: evidence for free radical involvement. In: J. Neurochem. 58(2):786–789. PMID 1729421
  11. Przedborski, S. et al. (2001): The parkinsonian toxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP): a technical review of its utility and safety. In: J. Neurochem. 76(5):1265–1274. PMID 11238711

Literatur
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