니코틴

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C₁₀H₁₄N₂

1. 개요2. 주요한 특성3. 유해성4. 카페인과의 상호작용5. 위험성6. 니코틴 키트

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1. 개요

Nicotine. 알칼로이드의 하나다.

니코틴이라는 이름은 브라질에서 자국으로 흡연 문화를 전파한 프랑스의 외교관이자 언어학자인 장 니코(Jean Nicot)의 이름에서 유래했다. 가지과의 식물인 담배에 많이 들어있는 염기성 유기 화합물로[1], 말초신경을 흥분시키거나 마비시키기 때문에 쥐약의 원료로 사용된다.[2]

니코틴의 대사 산물은 코티닌(cotinine)이라고 한다.

2. 주요한 특성

반수치사량
알려진 LD50은 kg당 0.5~1mg, 즉 60mg 정도이다.[3] 그러나 실제 치사량은 대략 6.5~13mg/kg 이상이라고 한다.[4] 담배를 피울 때 실제로 흡수되는 양으로 따진다면, 60mg은 담배 6백~1천 개피 수준이다.
하지만 이건 성인이 정상적으로 피웠을 때 얘기고, 어린아이의 경우엔 소량으로도 치명적이어서 영유아가 멋모르고 아빠의 담배를 먹다 사망하는 사고가 드물게 발생하기도 한다. 또한 전자담배에 넣는 니코틴 액상을 실수로 다른 통에 넣었는지 모르고 마신 사람에 따르면 일단 맛 자체는 혀를 녹여버릴 듯한 싸함과 구역질이 날 정도로 쓰고, 마시고 약 10분 정도가 지나자 소주를 병나발로 분 듯 한 어지러움과 구토증세가 발현되고 그 뒤로 몇 분 지나니 죽을 것 같은 공포감과 심해지는 어지러움에 빨리 화장실로 가서 구토를 해서 겨우 살았다는 이야기가 있다.[5] 옛날에 주당들이 꽁초관리를 잘못해서,어두운 술병을 다 비운 다음에 병 속에 든 담배꽁초를 발견하는 일이 가끔 있었다. 이러면 시간이야 짧지만 니코틴을 알코올로 추출해 마신 격..[6]

반감기
혈중 니코틴의 반감기는 대략 40분 정도이며 체내에서 2시간 정도로 (카페인은 5시간) 상당히 짧다. 그렇기 때문에 반수 치사량이 카페인보다 낮지만, 지속 섭취해도 체내 농도가 계속 높아지지는 않는다. 담배 한 개비는 0.1~0.6mg정도의 니코틴을 함유하고 있고, 담배를 피우면 여기에서 약 1/10 정도가 흡수되는데, 이를 위의 반수치사량에 대입하면 아무리 골초라고 해도 체내 농도가 위험 수준에 이르는 것은 불가능하다.

중독성과 의존도
일반적인 흡연 정도의 투여량으로 비추어 볼 때 니코틴의 경우 인체에 대한 유해성은 비교적 낮지만, 중독성(의존도)은 상당히 높은 물질이다. 의존도에서 대마초 [7], 알코올 [8]보다 높으며 그 무시무시한 헤로인, 코카인 바로 아래라고 보면 된다. 더군다나 가장 일반적인 니코틴 공급 통로인 담배(연초)는 니코틴 이외에도 담배회사에서 맛을 위해 첨가된 가향 및 다양한 물질이 있어서 더 쉽게 중독된다.[9]

각성효과
니코틴의 대표적인 효과로 각성효과가 있다. 니코틴에 중독되면 흡연할 때 몸속에 극도의 스트레스 기전이 발동한다. 니코틴은 스트레스 호르몬인 코르티솔과 아드레날린을 과다 분비하도록 하여 교감신경을 흥분시켜 몸이 각성하게 된다.[10] 일시적인 집중력 향상의 효과가 있으나 장기적으로는 뇌기능이 떨어지게 된다.[11] 또한 도파민계 중추신경을 강제로 자극해서 도파민이 과다 분비되고 일시적인 행복감을 준다. 이 물질이 줄어들면 흡연 욕구가 생기고 이때 니코틴 공급이 안 되면 금단증상(ex : 짜증, 분노, 우울감, 불안감 등)이 나타난다. 옛날의 흡연은 담뱃잎을 태워 나오는 연기를 그대로 마셨는데 주술사들은 그때 발생하는 각성효과를 이용해서 다른 사람들에게 예언을 해주곤 했다. 스티븐 킹도 이런 각성 효과의 도움을 많이 받았는데, 자서전인 유혹하는 글쓰기에서 니코틴은 창작과 필력에 도움을 주지만 영혼을 갉아먹는다라고 말했다.

3. 유해성

세로는 중독성, 가로는 위험성이다. 딱 보면 알겠지만 의존성이 코카인보다 높고 위험성은 코카인보다 낮다. 즉 그 코카인과 호형호제가 가능한 위험한 물질이다.

흔히 담배에 포함된 타르, 일산화탄소, 폴로늄, 카드뮴, 벤젠 등의 유해물질들에 가려지고 소변으로 모두 배출된다 하여 상당히 저평가 받고 있다. 하지만 니코틴 자체도 의존, 중독 증세를 일으킬 수 있는 향정신성 물질로, 혈압을 높여 고혈압을 유발할 수 있으며 그에 따른 각종 심혈관계 질환[12]의 원인이 될 수 있다. 예를 들어 심장에서 방출된 혈액이 전신을 한 바퀴 순환하고 나면 흡수된 니코틴의 35%가 뇌에 전달되는데 이로 인해 뇌 기능에 문제가 생겨 뇌졸중도 발생할 수도 있으며, 모세혈관 수축으로 탈모 및 발기부전을 유발하거나 인슐린 대사를 막을 수 있다. 독약이나 다름없는 담배에 포함된 셀 수 없이 많은 유해물질들과 비교하면 상대적으로 덜 위험한 건 사실이지만, 사실 니코틴도 직접적인 발암물질이 아닐 뿐이지, 따지고 보면 몸에 좋을 건 하나도 없는 물질이다.

중추신경을 자극하기 때문에 불면증을 일으킬 수 있다. 다만 체내에 니코틴이 머무를 때의 증상이기 때문에 담배를 끊으면 충분히 개선할 수 있다. 하지만 전자담배는 연초와 비슷한 목넘김을 위해 연초보다 더[13] 많은 양의 니코틴을 첨가하기 때문에 장기적으로 문제가 될 수 있다는 주장이 있는데, 물론 액상의 니코틴 농도를 개인이 커스터마이징을 할 수 있으니 고농도로 헤비베이핑을 하는 경우 니코틴에 의한 심혈관계 부작용의 우려면 모를까, 통상적인 농도 수준의 베이핑이라면 잘못된 정보이다. 기본적으로 전자담배 쪽이 타르가 발생하지 않아 건강에는 그나마 연초보다는 압도적으로 유리하다. 링크 참고. 또한 금연 중인 사람이 붙이는 니코틴 패치를 보면 붙이고 잠을 청할 경우 악몽을 꾸거나 불면증에 시달릴 수 있다는 경고문을 볼 수 있다.

과거 몇 연구에서 쥐에게 니코틴을 투여하자 신경활성도가 200배 정도 높아져 기억력 향상에 도움을 줬다는 결과가 나와 화제가 되었는데 사실 니코틴이 치매를 비롯한 뇌질환 예방에 도움이 된다는 연구는 1990년대부터 꾸준히 있어왔다. 이는 니코틴이 학습과 기억을 관장하는 뇌 부위인 해마에서 아세틸콜린을 자극하기 때문이라고 한다. 가령 아세틸콜린이 해마로부터 사라지면서 치매 증상이 나타나는 알츠하이머병 환자에게 니코틴을 투여하면 해마의 아세틸콜린이 활성화해 치매 증상을 없앨 수 있다는 것이다. 실제로 뚜렛증후군, 파킨슨병 환자에게 니코틴을 투여했을 때 증세가 호전되었다는 임상결과까지 있다.

하지만, 장기간 니코틴을 투여했을 때의 연구는 부족한 상황이며 오히려 뇌의 혈관 확장에 관여하는 물질을 억제하여 악영향을 미친다는 주장도 있다. 또한, 많은 전문가들이 설령 니코틴의 치매예방효과가 사실이라고 하더라도 그걸 위해 담배를 꾸준히 피우는 것은 이익에 비해 손해가 비교할 수 없을 정도로 크기 때문에 실효성이 없다고 하므로, 치매 예방을 위해 담배를 피우는 것은 좋은 선택이라 보기 어렵다. 다만 액상형 전자담배, 니코틴 껌, 니코틴 패치, 니코틴 파우치 등의 선택지도 있다. 상술된 연구들에선 주로 니코틴 패치로 실험되었다.

4. 카페인과의 상호작용

니코틴은 물질대사량을 높이기 때문에 몸에 카페인이 있을 경우 카페인을 빠르게 분해시키며[14][15]카페인은 카페인의 이뇨작용 [16]으로 니코틴을 오줌으로 빠르게 배출시킨다.[17] 이 상호작용으로 인해 마치 카페인이 금연에 도움이 되는 것처럼 보이지만 오히려 악화시킨다. 카페인으로 인해 니코틴이 더 많이 배출되기 때문에 금단증상이 더 심해지며 카페인 역시 니코틴으로 인해 분해되어 카페인을 더 많이 섭취하는 악순환을 야기하기 때문이다. 그렇기 때문에 금연기관에서 금연할 때 카페인을 섭취하지 말라고 조언한다. #

5. 위험성

니코틴 농도가 990mg/ml 이상인 것을 퓨어 니코틴(고농도 니코틴)[18]이라고 부르는데, 청산가리와는 차원이 다른 독극물이며, 피부를 통한 체내 흡수도 굉장히 빠르다. 일본 추리만화 소년탐정 김전일에 상당히 자주 등장한 살해수단이다. 추리소설 중에서는 엘러리 퀸의 'X의 비극'에서 독극물로 등장한 사례가 유명하다.[19]

입에 저러한 초고농도 퓨어니코틴이 들어가면 사망할 수 있으며, 눈에 들어가면 실명한다. 또한 피부에 소량만 묻어도 피부손상 및 피부로 니코틴이 흡수되어 구역질을 동반한 어지러움을 유발한다. 실제로 퓨어 니코틴을 실수로 오용하여 사망하거나 병원을 방문한 사례도 있다.

퓨어 니코틴의 위험성

따라서 취급 시에 반드시 환기가 잘 되는 곳에서 긴팔, 긴바지, 양말, 눈을 완전히 감싸는 고글, 귀마개, 장갑, 마스크를 착용해야 한다. 냄새 또한 가급적 맡아선 안 되며, 절대로 피부에 닿지 않게 주의해야 한다. 혹시 피부에 닿았을 경우 즉시 흐르는 물로 씻고 즉시 병원으로 가야 한다.

999mg/ml 같은 고농도 니코틴 원액 상태로는 적정량 계량도 쉽지 않고(1방울만으로도 농도가 많이 바뀐다.) 전자담배 등 작업할 때 한두 방울만 튀어도 위험하기 때문에, 보통 저런 퓨어 니코틴을 구입하면 희석을 하는 것이 권장된다. 주로 프로필렌글리콜(PG)을 섞는데 퓨어니코틴:PG 비율을 1:9로 하면 100mg/ml 정도로 줄일 수 있다. 예를 들면 10ml의 99.9%(999mg/ml)의 퓨어니코틴과 90ml PG를 혼합해 흔들거나 교반기를 이용해 잘 섞어주면 100ml 용량의 약 100mg/ml 용액이 완성. 원한다면 더 낮출 수도 있고, 높일 수도 있고, 개인이 희석하고 싶은 수준으로 하면 되겠지만, 보통 100~200mg/ml의 희석이 많은 편.[20] 물론 저대로도 먹거나 흡입하면 큰일나며 저 희석 니코틴을 최종 전자담배 액상 30~100ml에, 수 ml 단위로 적정량 넣어 통상 니코틴 농도는 3~18mg/ml 정도가 되도록 맞추는게 일반적.[21][22] 이정도로 매우 낮춘 농도를 흡입하는 거다.

기어이 현실에서도 이것을 이용한 살인사건이 발생했다. 남양주 니코틴 살인사건, 신혼여행 니코틴 살인사건, 화성 니코틴 남편 살인사건 참조. 이후 개인의 니코틴 원액 해외직구가 막혔다. 노르웨이 연쇄 테러에서도 범인이 니코틴이 포함된 탄을 사용해 많은 목숨을 앗아갔다.

정보기관 또는 범죄단체 소속 암살요원 또는 살인청부업자의 경우 피해자에게 교묘하게 정신적 압박을 가하여 피해자가 린치, 암살에 대한 불안으로 인한 불면증을 호소하게 하여 의사에게 신경안정제, 수면제(졸피뎀, 발륨, 바르비투르산, 벤조디아제핀 계열 등) 등을 처방 받게 한다. 피해자를 관찰하다가 피해자가 이 약품을 복용하고 수면을 취하여 외부 자극에 대한 육체적 반응이 어려울 경우 자택
또는 숙소의 침실에 잠입한 다음 양말을 벗기고 발가락 사이에 인슐린 주사기처럼 바늘이 매우 얇은 주사기로 고농도 니코틴을 적당량 주입함으로 심장마비를 유발하여 피해자가 사망에 이르게 한다. 그 다음 본인들의 흔적을 지우고 미리 피해자의 필적을 모사하여 작성한 유서를 남겨 놓음으로 경찰이 피해자를 발견했을 때엔 검시관이 발가학 사의 주사바늘 자국을 찾지 못하거나 이미 바늘 자국이 아물어 발견하지 못하게 하여 피해자가 정신적 압박을 이 못해 자살한 것으로 오판하도록 조작하는 방법을 오랜 기간 동안 써오고 있다. 발가락 사이 외에도 항문 안쪽 직장에 투여하는 방법[23]도 쓰이고 있다.[24]

6. 니코틴 키트

타액이나 소변을 이용하여 니코틴을 검출하는 키트가 있는데, 한 줄은 양성(흡연자), 두 줄은 음성(비흡연자)이다. 희미하게 두 줄이 나타나면 금연을 시작한지 5~6일 정도 지났다는 뜻으로 약양성으로 볼 수 있다.

[1] 식물 중에는 니코틴을 함유한 종류가 많으며 그 중 가지과, 특히 담배에 특히 많이 들어있다. [2] 미국의 애니메이션인 톰과 제리에서 톰이 제리가 숨어있는 쥐구멍에 담배연기를 뿜는 장면이 있는데 이를 이용해 묘사한 것으로 보인다. [3] 성인 기준. 50mg/kg는 래트, 3mg/kg는 생쥐, 어린이는 0.1mg/kg. 참고로 청산가리의 LD50은 1mg/kg이다. [4] Mayer B (January 2014). "How much nicotine kills a human? Tracing back the generally accepted lethal dose to dubious self-experiments in the nineteenth century" [5] 오프라인 전자담배 매장에서 파는 니코틴 액상은 99%가 희석 니코틴이며 퓨어 니코틴의 위험성은 하단의 마지막 문단을 참조. [6] 실제로 니코틴은 알코올에 잘 용해된다. [7] 마리화나는 마약으로 분류됨에도 의외로 의존도가 낮은 물질이다. 의존도는 카페인보다 낮다. 단, 그렇다고 해서 의존도만으로 약물 유통의 기준을 정한다면 환각 버섯이나 LSD 등도 생산해서 퍼트려야 할 것이다(…) 국가에선 이미 담배와 주류에 높은 수준의 제재를 거는 중이고, 이런 건 강해졌으면 강해졌지 완화되는 일은 없다. [8] 니코틴이 의존도가 더 높다. 단, 제대로 중독되는 경우엔 금단증상 자체만으로는 알코올은 니코틴 및 웬만한 마약도 쉽게 못 따라올 수준으로 강렬하다. 니코틴 중독이 알코올 중독보다 더 쉽게 발생하나, 중증 중독 시 끊기는 알코올이 더 어렵다. 니코틴은 의존도도 높고 금단현상도 충분히 강력하긴 해도 보통 그 금단 증상 때문에 일상생활 불가의 이상한 행동이 나타날 수준은 거의 찾아보기 힘들며, ~~먹는거든 뭐든 담배 말곤 생각이 안나긴 하겠지만 그정도면 뭐..~~ 신체적 중독증상 자체는 사실 심하진 않다. 반면, 알코올은 몇 번 마신다고 해서 쉽사리 중독자가 되거나 술 생각이 지속적으로 나지는 않지만, 한번 제대로 중독되면 알코올 중독자들만 봐도 쉽게 알 수 있듯이 곧 죽을 듯 금단현상이 심하게 나타난다. ~~심할 경우 진짜로 죽는다!~~ 즉 이쪽은 통제가 안되는 행동으로 발현 될 수준까지 가는 것이 훨씬 많다. 심한 정도의 알코올 중독은 정신병원에서 치료를 받아야 할 정도인 것을 생각해보자. [9] 별것 아닌거 같아도 직접 담배기른 후기에서 보이듯 니코틴이나 담배 그 자체보다도 첨가물 맛이 더 중요하다. [10] 흡연 행위는 스트레스 해소가 아니라 몸에 스트레스를 가하는 행위다. 도파민의 과다 분비가 일시적 행복을 준다고 착각하게 만드는 것일뿐. [11] 미국 예일대 정신과에서 실시한 연구 결과, 흡연자의 뇌는 비흡연자의 뇌보다 왼쪽 대뇌피질이 얇을 뿐 아니라 흡연량이 많고 흡연기간이 길수록(어린 나이에 흡연할수록) 대뇌피질 두께가 더 얇아진다는 것이 밝혀졌다. [12] 우리나라 사망률 1위는 암이지만 2위는 심장질환, 3위는 뇌혈관질환이다. [13] 연초에는 니코틴 외에 다른 수십가지의 물질의 연소 과정이 발생하기 때문에 목넘김이 훨씬 독하고, 이를 '타격감이 강하다'라고 표현한다. [14] 이로 인해 흡연자들은 비흡연자들보다 카페인 섭취량이 2배이상이다. [15] 출처: 흡연자가 커피를 더 많이 마시는 이유는? (연구) [16] 오줌을 배설하는 작용, 이게 커피를 많이 마시면 물을 많이 마시라는 이유다. [17] 출처: 43.커피와담배,니코틴과 카페인 : 네이버블로그 [18] 니코틴은 물과 비슷한 밀도(1.01g/cm^3)를 지니기 때문에 정확하진 않더라도, 대략 1g이 1ml라고 생각해도 무방하다. 990mg을 부피로 환산하면, 0.9999ml가 되므로, 이 정도면 순도 99.99%라고 보면 된다. 거의 순수한 니코틴에 가깝다. 대부분 PG와 희석하며, 보통 니코틴 농도 100~200mg/ml로 만들어 그걸 전자담배 액상에 적정량 첨가하여 사용한다. 물론 절대로 100~200mg/ml 상태를 흡입하는게 아니다. 후술 참고. [19] 코르크로 된 공에 니코틴 원액을 묻힌 바늘 몇십 개를 꽂아놓아 만든 흉기를 피해자의 주머니에 넣어놓았다. 피해자는 손가락을 살짝 찔렸을 뿐인데도 몇 분 만에 중독되어 사망했다. [20] 500mg/ml도 여전히 매우 위험하며, 100mg/ml도 위험하니 주의해서 다뤄야하지만 퓨어니코틴 상태에 비할 바는 아니다. [21] 통상적인 범위가 이정도 즈음이란 얘기로 개인의 흡연 습관에 따라 다르다. [22] 제조사에서는 보통 폐호흡용 액상이 3~6mg/ml, 입호흡용 액상이 15~20mg/ml 정도로 맞추는 편이다. [23] 직장 내벽이 경구투여보다 더 빠르게 약물을 흡수한다. 그래서 유아가 감기에 걸리면 '서스펜 좌약'을 쓰기도 한다. [24] 최종적으로 사용된 약품은 다르지만 영화배우 마릴린 먼로의 경우 통념상 바르비투르산 수면제 과다로 인한 사망으로 알려져 있으나 마피아 보스 무니 지앙카나에 의하면 미국 중앙정보국( CIA)와 마피아의 암살요원들이 자택 침실에 잠입하여 바르비투르산 수면제(바비탈)로 잠들어 있는 마릴린 먼로의 항문 안쪽에 쿠바의 공산주의 독제자 피델 카스트로를 암살하기 위한 몽구우스 작전의 일환으로 CIA가 개발한 암살용 좌약(바르비투르산 성분)을 삽입하여 바르비투르산 중독을 일으켜 죽음에 이르게 하였다.