Ферругинол
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Абиета-8,11,13-триен-12-ол
| |
| Систематическое название ИЮПАК
( 4bS ,8aS ) -4b,8,8-Триметил-2-(пропан-2-ил)-4b,5,6,7,8,8a,9,10-октагидрофенантрен-3-ол | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 20 Н 30 О | |
| Молярная масса | 286.459 g·mol −1 |
| Плотность | 1,0±0,1 г/см 3 |
| Температура плавления | 56-57 °С |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Ферругинол — природный фенол с терпеноидной структурой. В частности, это дитерпен химического класса абиэтана , то есть он характеризуется тремя конденсированными шестичленными кольцами и алкильными функциональными группами. Ферругинол был впервые идентифицирован в 1939 году Брандтом и Нойбауэром как основной компонент смолы дерева миро ( Podocarpusferrugneus ). [ 1 ] и с тех пор был выделен из других видов хвойных деревьев семейств Cupressaceae и Podocarpaceae . В качестве биомаркера присутствие ферругинола в окаменелостях, главным образом в смоле, используется для описания плотности этих хвойных пород в данной конкретной биосфере на протяжении времени.
Фон
[ редактировать ]Ферругинол представляет собой фенольный абиетен, тип трициклического дитерпеноида, полученного из наземных растений. [ 2 ] Он имеет молекулярный состав C 20 H 30 O с молекулярной массой 286 г/моль. Помимо присутствия в семействе вербеновых , он был обнаружен во многих семействах хвойных, включая Podocarpaceae , древние араукариевые и вымершие хейролепидиевые . Он особенно полезен в качестве биомаркера из-за его концентрации в семействе Cupressaceae . [ 2 ] У этих хвойных пород он действует как растительный метаболит, а также выполняет некоторые защитные и антибактериальные функции.
Сохранение
[ редактировать ]Считалось, что ферругинол, как полярный терпеноид, имеет плохой потенциал сохранности . Однако открытие окаменелостей смолы позволило получить неизмененные природные дитерпеноиды, которые можно использовать для понимания ботанического разнообразия в данную геологическую эпоху. Анализ макрофоссилий или глинистых отложений также используется для выявления присутствия ферругинола, хотя эти образцы могут не полностью сохраниться. Сравнение состава окаменелого угля или глины из того же региона, что и окаменелости смолы, может указать на первоначальных биологических предшественников этих образцов. Кроме того, диагенетические изменения окаменелостей можно использовать для понимания изменений окружающей среды после их формирования. [ 3 ] Общие абиетандитерпеноидные абиетиновые кислоты связаны с диагенетическими продуктами симонеллитом и ретеном . Микробная и абиотическая деградация делает так, что большинство биомаркеров хвойных пород не могут быть связаны с конкретными видами, поэтому особенно полезно найти образцы смолы, которые способны обеспечить более детальную идентификацию. [ 4 ]
Было обнаружено, что из-за лучшей сохранности ферругинола и других дитерпеноидов в ископаемой смоле они недостаточно представлены в образцах отложений по сравнению с покрытосеменными растениями, у которых воск листьев более свободно рассеивается по образцу. Было обнаружено, что даже в регионах с высоким распространением хвойных пород образцы отложений практически не содержат неизмененных дитерпеноидов. Поэтому относительная численность хвойных пород не может быть определена напрямую по концентрациям биомаркеров в образцах отложений, поскольку на это будет влиять сохранность. [ 2 ]
Присутствие ферругинола также использовалось в более современных образцах в качестве биологических индикаторов. Например, анализ прополиса, продукта пчеловодства, помогает установить основной ботанический источник, собираемый пчелами. [ 5 ]
Измерение
[ редактировать ]
Подготовка пробы для измерения содержания ферругинола варьируется в зависимости от первоначальной формы пробы, хотя обычно имеет одну и ту же структуру. После физического измельчения образца N , O -бистрифторацетамид (BSTFA) используется для преобразования молекул в производные триметилсилила (TMS). Затем его химически экстрагируют на нейтральную, ароматическую и полярную фракции с использованием определенных элюентов, часто гексана, дихлорметана и метанола соответственно. [ 2 ] Затем ароматические фракции анализируются с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС), а данные библиотеки вместе с моделями фрагментации используются для определения молекулярного состава каждого заметного пика и их относительной концентрации в образце. Ферругинол можно идентифицировать с молекулярной массой 286 m/z. [ 3 ]
Наряду с ГХ-МС ферругинол также анализировался с использованием со вращением под магическим углом ядерного магнитного резонанса и кросс-поляризацией (3C-CPMAS-ЯМР) для обеспечения более детального анализа. [ 6 ] Кроме того, времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов (TOF-SIMS) использовалась в сочетании с ГХ-МС с образцами, собранными у еще живых организмов, для визуализации поверхности и определения профиля глубины. [ 7 ]
Биоактивность
[ редактировать ]Исследования, опубликованные в 2005 году, показали, что это и другие соединения класса секвойи обладают in vitro противоопухолевыми и противовоспалительными свойствами в клеточных линиях . Исследования in vitro показали уменьшение опухолей толстой кишки, молочной железы и легких человека, а онкогеном также уменьшение количества трансформированных клеток. Также было обнаружено, что ферругинол обладает антибактериальной активностью и гастропротекторным действием. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
В отношении клеток рака яичников он вызывал апоптоз , ограничивал миграцию и вызывал остановку клеточного цикла. Это воздействие на раковые клетки было дозозависимым: более высокие дозы ферругинола более успешно ингибировали миграцию. [ 11 ] При исследовании против клеток рака предстательной железы человека ферругинол аналогичным образом вызывал гибель клеток, подавляя сигнальные пути выживания. [ 12 ] Удельная активность торможения роста опухоли (ГИ) составляет 2-5 мкг/мл. [ 13 ] Помимо противораковой активности, исследования на мышах показали, что ферругинол обладает противовоспалительными свойствами против индуцированного язвенного колита. [ 14 ] и действовал как гастропротекторное средство против желудочно-кишечных поражений. [ 15 ]
Тематическое исследование по биомаркерам: Бразилия
[ редактировать ]
Бассейн Арарипе в Бразилии хорошо известен разнообразной и хорошо сохранившейся коллекцией окаменелостей. Несмотря на это, формация Ипуби в центральной группе Сантана изучена очень плохо. Чтобы лучше понять палеофлору, исследователи из Федерального сельского университета Пернамбуко проанализировали янтарную смолу из черных сланцев, составляющих участок коллекции. Палинологический состав был использован для датировки свиты Ипуби как апт-альба (125–100,5 млн лет назад), а образцы янтаря считались аллохтонными , пришедшими из близлежащих хвойных источников. Анализ ГХ-МС привел к получению хроматограммы, показанной справа, с пиком ферругинола, отмеченным красным. Кроме того, 3C-CPMAS-ЯМР для дальнейшего изучения образца использовался . Проанализированные терпеноиды были разделены на три группы: монотерпены, сесквитерпеноиды и дитерпеноиды. Дитерпеноиды абиетанового класса были наиболее распространены в янтаре, хотя они широко присутствуют во всех семействах хвойных и, следовательно, менее полезны для идентификации конкретных видов, вносящих вклад. Обнаружение ферругинола помогло ограничить биологическое происхождение семьями. Cupressaceae , Podocarpaceae и Cheirolepidiaceae . Более того, отсутствие каллитрисатов, кауранов и филлокладанов исключило Cupressaceae как источник. Таким образом, возможные ботанические источники янтаря, собранного в формации Ипуби, были идентифицированы как Podocarpaceae и Cheirolepidiaceae. Результаты образцов янтаря соответствуют условиям окружающей среды, определенным на основе отдельного анализа битуминозных сланцев. [ 6 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брандт, CW; Нойбауэр, Л.Г. (1 января 1939 г.). «221. Смола Миро. Часть I. Ферругинол» . Журнал Химического общества (возобновленный) : 1031–1037. дои : 10.1039/JR9390001031 . ISSN 0368-1769 .
- ^ Jump up to: а б с д Отто, Анжелика; Симонеит, Бернд РТ; Рембер, Уильям К. (1 июня 2005 г.). «Биомаркеры хвойных и покрытосеменных растений в глинистых отложениях и ископаемых растениях из миоценовой формации Кларкия, Айдахо, США» . Органическая геохимия . 36 (6): 907–922. Бибкод : 2005OrGeo..36..907O . doi : 10.1016/j.orggeochem.2004.12.004 . ISSN 0146-6380 .
- ^ Jump up to: а б Стефанова, Майя; Симонайт, Бернд РТ (5 августа 2008 г.). «Полярные ароматические биомаркеры чукуровского резинита миоценового возраста и корреляция с прародителем макроископаемого» . Международный журнал угольной геологии . 75 (3): 166–174. Бибкод : 2008IJCG...75..166S . дои : 10.1016/j.coal.2008.05.003 . ISSN 0166-5162 .
- ^ Отто, А.; Вальтер, Х.; Путтманн, В. (1 января 1997 г.). «Сескви- и дитерпеноидные биомаркеры, сохранившиеся в богатых таксодием глинах олигоценовых стариц, бассейн Вайссельстер, Германия» . Органическая геохимия . 26 (1–2): 105–115. Бибкод : 1997OrGeo..26..105O . дои : 10.1016/S0146-6380(96)00133-7 . ISSN 0146-6380 .
- ^ Попова, Милена; Трушева, Боряна; Кутахар, Симона; Антонова, Даниэла; Мифсуд, Дэвид; Фарруджа, Клод; Банкова, Вася (май 2012 г.). «Идентификация растительного происхождения ботанических биомаркеров прополиса средиземноморского типа» . Коммуникации о натуральных продуктах . 7 (5): 569–570. дои : 10.1177/1934578X1200700505 . ISSN 1934-578X . ПМИД 22799077 .
- ^ Jump up to: а б с д Перейра, Рикардо; ЛИМА, Флавиана Хорхе де; СИМбрас, Фелипе М.; БИТТАР, Шейла Мария Бретас; Келлнер, Александр Вильгельм Армин; САРАИВА, Антонио Аламо Ф.; БАНТИМ, Ренан AM; САЙО, Джулиана М.; Оливейра, Густаво Р. (01 марта 2020 г.). «Биомаркерные признаки мелового янтаря Гондваны из формации Ипуби (бассейн Арарипе, Бразилия) и их палеоботаническое значение» . Журнал южноамериканских наук о Земле . 98 : 102413. Бибкод : 2020JSAES..9802413P . дои : 10.1016/j.jsames.2019.102413 . ISSN 0895-9811 . S2CID 210270723 .
- ^ Имаи, Таканори; Танабэ, Кинуко; Като, Тосиюки; Фукусима, Кадзухико (1 июня 2005 г.). «Локализация ферругинола, дитерпенового фенола, в сердцевине Cryptomeria japonica с помощью времяпролетной масс-спектрометрии вторичных ионов» . Планта . 221 (4): 549–556. дои : 10.1007/s00425-004-1476-2 . ISSN 1432-2048 . ПМИД 15856284 . S2CID 6298474 .
- ^ ECJ Смит; Г.В. Каатц; Э.М. Уильямсон; С. Гиббонс. «P-168: Активность ферругинола, изменяющая резистентность» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2007 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ К. Флорес; Х. Аларкон; Дж. Бесерра; М. Биттнер; М. Хёнайзен; М. Сильва (2001). «ЭКСТРАКТИРУЕМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АКТИВНЫХ ДЕРЕВЬЕВ: ХИМИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ I: Кора Prumnopytis andina (Podocarpaceae) и Austrocedrus chilensis (Cupressaceae)» . Бол. Соц. Чил. ВОЗ . 46 (1). дои : 10.4067/S0366-16442001000100010 .
- ^ Ареше, Карлос; Теодулоз, Кристина; Яньес, Таня; Соуза-Брито, Альба Р.М.; Барбастефано, Виктор; Де Паула, ДеБора; Феррейра, Андерсон Л.; Шмеда-Хиршманн, Гильермо; Родригес, Хайме А. (2008). «Гастропротекторная активность ферругинола у мышей и крыс: влияние на желудочную секрецию, эндогенные простагландины и небелковые сульфгидрилы». Журнал фармации и фармакологии . 60 (2): 245–51. дои : 10.1211/jpp.60.2.0014 . hdl : 10533/139107 . ПМИД 18237473 . S2CID 9928974 .
- ^ Сюн, Вэнь-Дун; Гун, Цзянь; Син, Чао (01 ноября 2017 г.). «Ферругинол проявляет противораковое действие на клетки рака яичника человека OVCAR-3, индуцируя апоптоз, ингибирование миграции раковых клеток и остановку клеточного цикла фазы G2/M в /10.3892/mmr.2021.11868» . Отчеты о молекулярной медицине . 16 (5): 7013–7017. дои : 10.3892/ммр.2017.7484 . ISSN 1791-2997 . ПМИД 28901510 . (Отозвано, см. два : 10.3892/ммр.2021.11868 , ПМИД 33537814 )
- ^ Епископ Де Хесус, Марсело; Замбуцци, Виллиан Фернандо; Руэла Де Соуза, Роберта Регина; АРЕШ, Карлос; Сантос Де Соуза, Ана Каролина; Аояма, Хироши; Шмеда-Хиршманн, Гильермо; Родригес, Хайме А.; Монтейру Де Соуза Брито, Альба Регина; Пеппеленбош, Майкель П.; Ден Хертог, Йерун; Де Паула, Энеида; ФЕРРЕЙРА, Кармен Вериссима (1 июня 2008 г.). «Ферругинол подавляет сигнальные пути выживания в андроген-независимых клетках рака простаты человека» . Биохимия . 90 (6): 843–854. дои : 10.1016/j.biochi.2008.01.011 . ISSN 0300-9084 . ПМИД 18294971 .
- ^ Сын, Х; Ох, хм; Чой, Ск; Хан, округ Колумбия; Квон, Бм (апрель 2005 г.). «Противоопухолевые абиетановые дитерпены из шишек Sequoia sempervirens». Письма по биоорганической и медицинской химии . 15 (8): 2019–21. дои : 10.1016/j.bmcl.2005.02.057 . ПМИД 15808460 .
- ^ Чжу, Сяо-Янь; Чжан, Чун-Лин; Лин, Юкиат; Данг, Мин-Ян (2020). «Ферругинол облегчает воспаление при колите, вызванном декстрансульфатом натрия, у мышей посредством ингибирования передачи сигналов ЦОГ-2, ММП-9 и NF-κB» . Азиатско-Тихоокеанский журнал тропической биомедицины . 10 (7): 308. дои : 10.4103/2221-1691.284945 . ISSN 2221-1691 .
- ^ Ареше, Карлос; Теодулоз, Кристина; Яньес, Таня; Соуза-Брито, Альба Р.М.; Барбастефано, Виктор; де Паула, Дебора; Феррейра, Андерсон Л; Шмеда-Хиршманн, Гильермо; Родригес, Хайме А. (01 февраля 2008 г.). «Гастропротекторная активность ферругинола у мышей и крыс: влияние на желудочную секрецию, эндогенные простагландины и небелковые сульфгидрилы †» . Журнал фармации и фармакологии . 60 (2): 245–251. дои : 10.1211/jpp.60.2.0014 . ISSN 0022-3573 . ПМИД 18237473 . S2CID 9928974 .