תיוציאנאט – Thiocyanate

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
תיוציאנאט
Thiocyanate
שמות אחרים	rhodanide, sulfocyanate, thiocyanide, cyanosulfanide.
רמות thiocyanate בנסיוב וברוק במצבי עישון שונים. התוצאות מבוטאות בערכי מיקרומולר (על פי Madiyal וחב' ב-African Health Sci משנת 2018).
מעבדה	כימיה בדם, כימיה בשתן וכימיה ברוק.
תחום	מדד לכשל הכבד או בלוטת התירואיד, אישוש עישון.
טווח ערכים תקין	בפלזמה של לא מעשנים - 1–4 מיקרוגרם/מ"ל במעשנים בהווה - 3–12 מיקרוגרם/מ"ל במטופלים עם nitroprusside‏ - 5-24 מיקרוגרם/מ"ל. בשתן של לא-מעשנים - פחות מ-0.8 מיליגרם/דציליטר בשתן של מעשנים - 5–15 מיליגרם/דציליטר.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

הפיזיולוגיה של תיוציאנאט

חשיבות thiocyanate היא בבחינת הטוקסיות של ציאניד ונגזריו. יש המודדים רמת thiocyanate כדי לגלות עישון באלה המכחישים שהם מעשנים. מדידת thiocyanate בנסיוב, משמשת גם לניטור של טיפל תרפי עם nitroprusside. מגבלות מדידה זו נעוצות בכך ש-nitroprusside עובר מטבוליזם במהירות, לכן הטיפול בדגימת הדם, משך הגעתה למעבדה, ומשך ההתנהלות עם הדגימה, מפחיתים מדיוק התוצאה שעלולה להיות נמוכה-כזובה. שיטת הבדיקה קולורימטרית. Nitroprusside (שם מותג Nipride) הוא תכשיר להורדת לחץ-דם, המייצר בגוף cyanogen (CN) העובר בגוף דה-טוקסיפיקציה ל-thiocyanate על ידי האנזים rhodanase בכבד. תקופת מחצית החיים של thiocyanate היא 7 ימים. רמות מוגברות של thiocyanate מצביעות על כישלון היכולת של הכבד לבצע דה-טוקסיפיקציה של ציאניד.

כימיה ביולוגית של תיוציאנאט ברפואה

הבדיקה לברזל 3תלת-ערכי ול-cobalt(IIIf [SCN] מתבצעת בהוספת תמיסה עם יוני iron(III), ומתקבלת תמיסה בצבע אדום בעיקר בגלל היצירה של +2‏[Fe(SCN)(H2O)5], דהיינו pentaaqua(thiocyanato-N)iron(III). כמויות קטנות יותר של תרכובות אחרות שעברו הידרציה נוצרות אף הן כגון Fe(SCN)3 ו-[Fe(SCN)4]−. בדומה, +‏Co², יוצר קומפלקס כחול עם תיוציאנאט (Uri ב-Analyst משנת 1947). קומפלקסים של ברזל וקובלט יכולים לעבור מיצוי לסולבנטים אורגניים כגון diethyl ether או amyl alcohol. זה מאפשר את קביעת יונים אלה אפילו בתמיסות צבועות בחוזקה. הקביעה של Co(II) בנוכחות של Fe(III) אפשרית על ידי הוספה של KF לתמיסה, מה שיוצר קומפלקסים מאוד יציבים חסרי צבע עם Fe(III), שאינו מגיב יותר עם -SCN. פוספוליפידים או מספר דטרגנטים מסייעים לטרנספר של thiocyanato-iron לתוך סולבנטים שעברו כלורינציה כגון כלורופורם, ויכולים להיקבע בדרך זו (Stewart ב-Anal chem משנת 1980).

תיוציאנאט הוא מעכב תחרותי פוטנטי של ה-thyroid sodium-iodide symporter (Braverman וחב' ב-Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism משנת 2005). ה-sodium-iodide symporter (להלן NIS) הוא חלבון אינטרינזי של ממברנת התא המתווך של טרנספורט פעיל של הטרנספורט של יוד בבלוטת התירואיד כמו גם ברקמות חוץ-תירואידליות (ראו תמונה):

יוד הוא מרכיב חשוב של thyroxine‏ (T₄). כיוון שהתיוציאנאטים מפחיתים את הטרנספורט של יוד לתוך התאים הפוליקולריים של התירואיד, הם מקטינים את כמות ה-thyroxine המיוצר על ידי הבלוטה. כיוון שכך, יש להימנע מאכילת תוצרי מזון המכילים תיוציאנאט על ידי מטופלים היפותירואידליים על רקע חסר יוד. בראשית המאה ה-20, שימש תיוציאנאט לטיפול ביתר לחץ-דם, אך טיפול זה הופסק בגלל הטוקסיות הכרוכה בו (Warren וחב' ב-Ann Intern Med משנת 1949). סודיום ניטרופרוסיד, מטבוליט ממנו נוצר תיוציאנאט, עדיין משמש לטיפול בתרחישי חירום של יתר לחץ-דם. האנזים rhodanese מקטלז את הריאקציה בה sodium nitroprusside מגיב עם thiosulfate ליצירה של תיוציאנאט.

מבני רזוננס של היון תיוציאנאט

תיוציאנאט משתף את המטען השלילי שלו באופן כמעט שווה בין גופרית וחנקן. כתוצאה מכך, תיוציאנאט יכול לפעול כנוקלאופיל עם גופרית וכן עם חנקן, ליצירת ambidenate gland.

-[SCN] יכול גם לגשר בין שתי מתכות [M-SCN-M] או אפילו עם שלוש מתכות. ראיות ניסוייות מביאות למסקנה כללית שמתכות class A נוטות ליצור קומפלקסים תיוציאנאטיים הקשורים בקשר חנקני, בעוד שמתכות class B נוטות ליצור קומפלקסים תיוציאנאטים הקשורים בקשר גופריתי. גורמים אחרים כגון קינטיקה ומסיסות מעורבים לעתים, איזומריות אף היא יכולה להתרחש, לדוגמה Co(NH₃)5(NCS)]C12 ו-C12‏[Co(NH₃)5(SCN)].‏ [CSN] נחשב ליגנד חלש, ולעומתו [NCS] נחשב ליגנד חזק.

הוראות לביצוע הבדיקה

הבדיקה יכולה להתבצע בנסיוב או בפלזמה או בדגימת שתן, ואף ברוק. לצורך בדיקה בנסיוב יש לדגום את הדם למבחנה כימית (פקק אדום או צהוב) ולבדיקה בפלזמה יש להשתמש במבחנת ספירת-דם. הדם הנלקח במבחנת ספירת-דם (k2-EDTA פקק בצבע סגלגל), ויש להפוך המבחנה בעדינות 8–10 פעמים. יש המצדדים דווקא באיסוף הדם במבחנה עם פקק אפור המכילה פוטסיום-אוקסלאט או סודיום פלואוריד המעכבים גליקוליזה. לאחר סרכוז, 50 מיקרוליטר פלזמה משמשים להשקעת חלבונים תוך שימוש ב-25 מיקרוליטר של תמיסת 20% של חומצה טריכלורואצטית. לאחר סוניקציה למשך 5 דקות, התמיסה הושארה בטמפרטורת החדר למשך 15 דקות. לאחר מכן הדגימה סורכזה למשך 10 דקות במהירות rpm‏14,000 בטמפרטורת החדר, כאשר 50 מיקרוליטר של הנוזל העליון מעורבבים עם 25 מיקרוליטר של FeNO3 ( 20 מיליגרם/מ"ל) על מנת ליצור קומפלקס ferric cyanate. הבליעה של תמיסת הקומפלקס תיוציאנאט-ברזל נמדדת באורך גל של 459.6 ננומטר. חיוני לעשות שימוש ב-.quartz cuvettes יציבות הדגימה: בטמפרטורת החדר 72 שעות; בקירור 7 ימים; בהקפאה 14–21 יום. חלק מתכשירי האנטיביוטיקה (penicillin וכן cloxacillin ו-cephalothin), עלולים לשבש את תוצאות הבדיקה. תחום פאניקה של thiocyanate בריכוזים של למעלה מ-35 מיקרוגרם/מ"ל. הבדיקה מתבצעת בשיטה קולורימטרית-ספקטרופוטומטרית במכשיר UV/VIS spectrophotometer (Shin וחב' ב-Transl Clin Pharmacol משנת 2015).