Умбеллулон
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Название ИЮПАК
4-Метил-1-(пропан-2-ил)бицикло[3.1.0]гекс-3-ен-2-он
| |||
| Другие имена
туженон; Седьмой-2-один; Кольцо
| |||
| Идентификаторы | |||
| |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| ХимическийПаук | |||
ПабХим CID
|
|||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| С 10 Н 14 О | |||
| Молярная масса | 150.221 g·mol −1 | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
Амбеллулон — это головную боль , вызывающий монотерпеновый кетон , который содержится в листьях дерева Umbellularia Californica , иногда известного как «дерево головной боли». [1] [2]
Предполагается, что он вызывает головные боли, влияя на тригеминоваскулярную систему через TRPA1 . [1]
История
[ редактировать ]Umbellularia Californica — дерево, произрастающее в Калифорнии и Южном Орегоне. [3]
Ботаник Арчибальд Мензис был первым, кто собрал масло в конце 18 века. классифицировал это дерево как лавр, Laurus regia В 1826 году ботаник Дэвид Дуглас .
В 1833 году Хукер и Арнотт дали дереву еще одну классификацию — Tetranthera Californica . Вскоре после этого нынешнее название было дано Нутталом, Umbellularia Californica . В 1875 году Хини получил бесцветную жидкость (ореодафенол) путем фракционирования при пониженном давлении. Это масло калифорнийского лавра обладает резким запахом.
Стиллман (1880) проводил фракционирование при 215-216°С. Он обнаружил, что вдыхание его паров может привести к болезненному ощущению холода и сильным головным болям. В прежние времена листья дерева использовались для лечения головных болей, болей в животе и даже зубных болей.
Пауэрс и Ли провели в 1904 году еще одно фракционирование масла дерева при температуре 217–222 °C. В результате были получены различные соединения: пинен , цинеол , эвгенол , метилэвгенол и кетон, называемый умбеллулоном. Умбеллулон — химическое вещество, вызывающее головные боли, вызванные деревом. Они дали умбеллулону следующую структурную формулу:
Структурная формула по Пауэрсу и Ли, 1904 г.
В 1908 году структурная формула была адаптирована Тутиным, а позднее в том же году Земмллером она была исправлена и получила структурную формулу, принятую сегодня:
(А) Структурная формула по Тутину, 1908 г. (Б) Структурная формула по Земмллеру, 1908 г.
Структура и реакционная способность
[ редактировать ]Амбеллулон — это монотерпеновый кетон, который содержится в листьях Umbellularia Californica . Формула умбеллулона — C 10 H 14 O, содержит циклопропановое и циклопентановое кольцо. Известен только один изомер умбеллулона. Умбеллулон представляет собой липофильную жидкость (масло) при комнатной температуре. Температура кипения умбеллулона составляет 220 °C, давление пара — 0,159 мм/рт.ст. Умбеллулон обладает высоким сродством связывания с тиолами. Молекула реагирует с большинством тиолов, таких как цистеамин , но не со всеми. [1]
Реакция между цистеамином и умбеллулоном.
Синтез
[ редактировать ]Возможный синтез умбеллулона осуществляется следующим способом. [4] Диазометилизопропилкетон реагирует с метилметакрилатом с образованием 1-карбометокси-2-изобутирил-1-метилциклопропана. Эта реакция дает выход 35%. Затем его гидролизуют до смеси цис- и транс -2-изобутирил-1-метил-1-циклопропана. Транс-изомер выделяют и реагируют с метил-кадмиевым реактивом Гриньяра с образованием 1-ацетил-2-изобутирил-1-метилциклопропана. Он подвергается альдольной циклизации при обработке разбавленным основанием до умбеллулона.
Механизм действия
[ редактировать ]ТРПА1
[ редактировать ]
Амбеллулон может вызывать сильные головные боли, активируя катионный канал временного рецепторного потенциала, подсемейство А, член 1 (TRPA1) и влияя на тригеминоваскулярную систему через пептид, связанный с геном кальцитонина (CGRP). При вдыхании умбеллулон диффундирует из слизистой оболочки носа в кровоток. Благодаря высокой растворимости умбеллулона в липидах молекула быстро проходит через эпителиальные клетки и быстро всасывается в кровь. С этого момента умбеллулон способен достигать периваскулярных сенсорных нервных окончаний менингеальных сосудов. Стимуляция этих нервных волокон в конечном итоге приведет к высвобождению CGRP, ноцицептора, известного своей способностью вызывать приступы мигрени и кластерной головной боли. [1]
Активация TRPA1 умбеллулоном приводит к открытию этого ионного канала. Кальций попадет в клетку, и клеточная мембрана деполяризуется. Деполяризация мембраны приведет к высвобождению CGRP1. Высвобожденный CGRP может связываться со своим CGRP-рецептором. Это будет вызывать CGRP-зависимую локальную вазодилатацию церебральных кровеносных сосудов. Расширение кровеносных сосудов головного мозга увеличит приток крови к внешним оболочкам мозга. Связывание CGRP с его рецептором также будет способствовать дегрануляции и инфильтрации тучных клеток нейтрофилами и другими иммунными клетками. Считается, что увеличение количества иммунных клеток и их воспалительная реакция являются основной причиной возникновения мигрени. До сих пор обсуждается, способствует ли расширение кровеносных сосудов головного мозга причинам мигрени и головных болей. Тем не менее, сосудорасширяющий эффект и увеличение кровотока могут быть использованы как косвенные признаки высвобождения CGRP и, следовательно, наличия мигрени и головных болей.
ТРПМ8
[ редактировать ]Катионный канал переходного рецепторного потенциала, подсемейство M, член 8 (TRPM8) представляет собой ионный канал, который при активации способен вызывать ощущение сильного холода. Ментол является основным лигандом TRPM8, но, поскольку умбеллулон имеет некоторое структурное сходство с ментолом, умбеллулон также способен активировать TRPM8. Но это слабое взаимодействие.
Показания
[ редактировать ]Воздействие зонтиков может привести к сильному ощущению холода в полости носа. В сочетании с головной болью, увеличением уровня CGRP в плазме или раздражением глаз вероятность воздействия умбеллулона на человека увеличивается.
Токсичность
[ редактировать ]Масло зонтика калифорнийского содержит от 40% до 60% умбеллулона. Он оказывает действие, подобное атропину, на нервы и мышечные волокна. Контакт с маслом или воздействие паров может вызвать:
- Головная боль
- Раздражение глаз
- Раздражение носа
- Раздражение слизистой оболочки
- Потеря концентрации
- Снижение артериального давления
- Трудности с дыханием
Умбеллулон индуцирует быстрое производство метгемоглобина . Метгемоглобин — это глобин крови, который в основном состоит из железа (Fe 3+ ) гемоглобина , вместо обычного железа (Fe 2+ ) гемоглобин. Метгемоглобин имеет пониженную способность связывать кислород, но в сочетании с тремя другими ионами двухвалентного железа в единице гемоглобина выделение кислорода также снижается. Эритроциты будут менее способны питать органы кислородом, следовательно, возрастает вероятность гипоксии. Летальность метгемоглобина возможна при концентрациях выше 50% вещества в эритроцитах.
Umbellularia Californica не следует путать с обычным лавровым листом ( Laurus nobilis ), который лишен этих токсических эффектов.
Другие приложения
[ редактировать ]новом потенциальном применении зонтика калифорнийского В 2013 году стало известно о . Эфирное масло использовалось из-за его сдерживающего действия от укусов комаров и ларвицидного действия. [5] Это побуждает к дальнейшему исследованию этого масла.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Нассини, Р.; Матрас, С.; Вриенс, Дж.; Пренен, Дж.; Бенемей, С.; Де Сиена, Г.; Ла Марка, Г.; Эндрю, Э.; Священник, Д.; Авонто, Дж.; Садофски, Л.; Марш, В.; Де Петрочеллис, Л.; Дюссор, Г.; Поррека, Ф.; Тальялатела-Скафати, О.; Аппендино, Г.; Нилиус, Б.; Гепетти, П. (2011). «Дерево головной боли посредством умбеллулона и TRPA1 активирует тригеминоваскулярную систему» . Мозг . 135 (Часть 2): 376–390. дои : 10.1093/brain/awr272 . ПМИД 22036959 .
- ^ Рэйчел Эренберг (3 ноября 2011 г.). «Дерево головной боли — это боль в мозгу: лавр набухает черепные сосуды» . Новости науки . Проверено 7 ноября 2011 г.
- ^ Ховард, Джанет Л. (1992). «Указатель информации о видах, Umbellularia Californica» . Лесная служба США, Информационная система по последствиям пожаров (FEIS) . Проверено 14 ноября 2023 г.
- ^ Смит, Ховард Э.; Истман, Ричард Х. (1956). «Синтез изомера умбеллулона» . Журнал органической химии . 21 (7): 830. doi : 10.1021/jo01113a019 . ISSN 0022-3263 .
- ^ Табанка, Нурхаят; Авонто, Кристина; Ван, Мэй; Парчер, Джон Ф.; Али, Аббас; Демирчи, Бетул; Раман, Виджаясанкар; Хан, Ихлас А. (2013). «Сравнительное исследование эфирных масел листьев Umbellularia Californica и Laurus nobilis и идентификация компонентов, активных против Aedes aegypti». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 61 (50): 12283–12291. дои : 10.1021/jf4052682 . ПМИД 24266426 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Дрейк, Майлз Э.; Штур, Эрнст Т. (1935). «Некоторые фармакологические и бактерицидные свойства умбеллулона». Журнал Американской фармацевтической ассоциации . 24 (3): 196–207. дои : 10.1002/jps.3080240304 .