Cotinin

Strukturformel
Allgemeines
Name Cotinin
Andere Namen
  • (S)-1-Methyl-5-(3-pyridinyl)-2-pyrrolidinon
  • (S)-(−)-Cotinin
Summenformel C10H12N2O
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 486-56-6
EG-Nummer 207-634-9
ECHA-InfoCard 100.006.941
PubChem 854019
ChemSpider 746405
Wikidata Q421177
Eigenschaften
Molare Masse 176,22 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

41 °C[1]

Siedepunkt

145–147 °C (4 hPa)[2]

Dampfdruck

11,4 mPa (bei 25 °C)[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3]
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335
P: 261​‐​305+351+338[3]
Toxikologische Daten
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Cotinin ist ein in verschiedenen Pflanzen vorkommender Naturstoff und zählt zu den Alkaloiden des Tabaks. Im menschlichen Organismus wird Nicotin zu Cotinin verstoffwechselt. Es dient aufgrund der leichteren analytischen Zugänglichkeit und der langanhaltenden Nachweisbarkeit als Maß für einen stattgefundenen Tabakkonsum.

Das Wort Cotinin ist ein Anagramm von Nicotin.

Vorkommen

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Tabak-Pflanze

Cotinin kommt in Tabakblättern (Nicotiana tabacum) und in Duboisia hopwoodii vor. Ferner entsteht es durch Oxidation von Nicotin und kann im Tabakrauch nachgewiesen werden.[5]

Cotiningehalt in Tabakerzeugnissen[5]
Tabakerzeugnis Cotinin μg/g Tabak
Zigarettentabak 40–195
Kautabak 37–81
Schnupftabak 101–304

Stoffwechsel

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Cotinin findet sich als Abbauprodukt des Nicotins bei Rauchern und Passivrauchern in Blut, Plasma, Speichel und Urin als N-Glucuronid-Konjugat.[1] Es hat eine Halbwertszeit von 16 bis 22 Stunden.[6] Die Halbwertszeit von Nicotin liegt bei nur etwa 30 Minuten, Cotinin eignet sich daher zur Differenzierung zwischen Aktiv- und Passivrauchen. Die Bestimmung von Cotinin ist auch in Haaren möglich.[7]

Typische Cotinin-Werte im Plasma liegen bei Rauchern bei 100–300 ng·ml−1 und korrelieren mit der Zahl der täglich gerauchten Zigaretten.[8]

Marker für Rauchverhalten

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Die Bestimmung des Cotinin-Gehalts in Urin oder Blut eignet sich gut als Maßeinheit für den Tabakkonsum und ermöglicht so eine Aussage über das Rauchverhalten. Untersuchungen beweisen, dass sich durch die Höhe der Cotinin-Konzentration Probleme des Säuglings im ersten Jahr deutlich besser voraussagen ließen als durch Angaben der Eltern zum Rauchverhalten in der Schwangerschaft.[9][10]

Die Cotininkonzentration kann auch Aufschluss darüber geben, wie groß die Menge des inhalierten Rauchs durch Passivrauchen bei Nichtrauchern ist, die dem „Nebenstromrauch“ von Rauchern ausgesetzt werden.[11][12][13]

Private Kranken- und Lebensversicherer, die bei der Aufnahme eine ärztliche Untersuchung fordern, nutzen die Haaranalyse, da sich Cotinin so – im Gegensatz zum Nicotin selbst – auch nach drei bis fünf Tagen noch nachweisen lässt.[14]

Toxikologie

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Im Tierexperiment mit Mäusen zeigte Cotinin bei peroraler und intraperitonealer Gabe Schläfrigkeit und gedämpftes Verhalten, bei höheren Dosen starke Aufgeregtheit, und Atemnot. Die ermittelte Toxizität bei Mäusen (LD50) lag zwischen 930 mg·kg−1 (intraperitoneal) und 1.604 mg·kg−1 (oral).[4]

Analytik

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Zur zuverlässigen qualitativen und quantitativen Bestimmung des Cotinins kann nach angemessener Probenvorbereitung die Kopplung der HPLC mit der Massenspektrometrie eingesetzt werden.[15][16] Auch die Kopplung von Gaschromatographie und Massenspektrometrie eignet sich für die Bestimmung.[17][18][19]

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Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c Eintrag zu Cotinine in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) (Seite nicht mehr abrufbar)
  2. ↑ Datenblatt Cotinin bei Alfa Aesar, abgerufen am 17. März 2010 (Seite nicht mehr abrufbar).
  3. ↑ a b Datenblatt (−)-Cotinine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. März 2011 (PDF).
  4. ↑ a b c J. F. Borzelleca, E. R. Bowman, H. McKennis: Studies on the respiratory and cardiovascular effects of (-)-cotinine. In: The Journal of pharmacology and experimental therapeutics. Band 137, September 1962, S. 313–318. PMID 13871520.
  5. ↑ a b Eintrag zu Cotinin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 24. Oktober 2016.
  6. ↑ C. I. Vardavas, M. N. Tzatzarakis, A. M. Tsatsakis, D. Athanasopoulos, E. Balomenaki, M. K. Linardakis, A. G. Kafatos: Biomarkers of passive smoking among Greek preschool children. In: European Journal of Pediatrics. Band 165, Nummer 12, Dezember 2006, S. 891–896, doi:10.1007/s00431-006-0196-y. PMID 16874499.
  7. ↑ B. Madea: Haaranalytik: Technik und Interpretation in Medizin und Recht. Deutscher Ärzteverlag, 2003, ISBN 3-7691-0437-4.
  8. ↑ H. Zuo et al.: Smoking, plasma cotinine and risk of atrial fibrillation: the Hordaland Health Study. In: Journal of Internal Medicine. 2017, doi:10.1111/joim.12689.
  9. ↑ F. Y. Wu, H. T. Chiu, H. D. Wu, C. J. Lin, J. S. Lai, H. W. Kuo: Comparison of urinary and plasma cotinine levels during the three trimesters of pregnancy. In: Paediatr Perinat Epidemiol., 2008, Band 22, Nr. 3, S. 296–301. PMID 18426525.
  10. ↑ D. V. Joseph, J. A. Jackson, J. Westaway, N. A. Taub, S. A. Petersen, M. P. Wailoo: Effect of parental smoking on cotinine levels in newborns. In: Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed., November 2007, Band 92, Nr. 6, S. F484–F488. PMID 17580319.
  11. ↑ C. I. Vardavas, M. N. Tzatzarakis, A. M. Tsatsakis, D. Athanasopoulos, E. Balomenaki, M. K. Linardakis, A. G. Kafatos: Biomarkers of passive smoking among Greek preschool children. PMID 16874499.
  12. ↑ M. Simoni, S. Baldacci, R. Puntoni, F. Pistelli, S. Farchi, E. Lo Presti, R. Pistelli, G. Corbo, N. Agabiti, S. Basso, G. Matteelli, F. Di Pede, L. Carrozzi, F. Forastiere, G. Viegi: Plasma, salivary and urinary cotinine in non-smoker Italian women exposed and unexposed to environmental tobacco smoking (SEASD study). In: Clin Chem Lab Med., 2006, Band 44, Nr. 5, S. 632–638. PMID 16681437.
  13. ↑ A. Thaqi, K. Franke, G. Merkel, H. E. Wichmann, J. Heinrich: Biomarkers of exposure to passive smoking of school children: frequency and determinants. In: Indoor Air, Oktober 2005, Band 15, Nr. 5, S. 302–310. PMID 16108902.
  14. ↑ V. Kurzendörfer: Einführung in die Lebensversicherung. Verlag Versicherungswirtsch., 2000, ISBN 3-88487-859-X.
  15. ↑ T. Inukai, S. Kaji, H. Kataoka: Analysis of nicotine and cotinine in hair by on-line in-tube solid-phase microextraction coupled with liquid chromatography-tandem mass spectrometry as biomarkers of exposure to tobacco smoke. In: J Pharm Biomed Anal., 15. Juli 2018, Band 156, Nr., S. 272–277. PMID 29729641
  16. ↑ S. Mohammadi, C. Domeno, I. Nerin, M. Aznar, P. Samper, G. Khayatian, C. Nerin: Toxic compounds from tobacco in placenta samples analyzed by UPLC-QTOF-MS. In: J Pharm Biomed Anal., 25. Oktober 2017, Band 145, S. 331–338. PMID 28710994
  17. ↑ Y. Li, Y. Li, J. Zhu, L. Lei, Q. Y. Zheng, X. L. Zou: Determination of Nicotine and Cotinine in Urine by Dispersive Liquid-Liquid Microextraction Combined with Gas Chromatography-Mass Spectrometry. In: Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban, Mai 2016, Band 47, Nr. 3, S. 416–419. PMID 27468492 (chinesisch)
  18. ↑ Y. Wang, Z. Huang, Y. Ye, Y. Zhang, S. Xiao: Determination of urinary cotinine of children exposed to passive smoking by stable isotope dilution gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry. In: Se Pu., Juni 2014, Band 32, Nr. 6, S. 658–661. PMID 25269267 (chinesisch)
  19. ↑ M. Iwai, T. Ogawa, H. Hattori, K. Zaitsu, A. Ishii, O. Suzuki, H. Seno: Simple and rapid assay method for simultaneous quantification of urinary nicotine and cotinine using micro-extraction by packed sorbent and gas chromatography-mass spectrometry. In: Nagoya J Med Sci., Aug 2013, Band 75, Nr. 3-4, S. 255–261. PMID 24640182