Соленопсин
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
(2R , 6R ) -2-метил-6-ундецилпиперидин [ 1 ] | |
| Другие имена
Соленопсин А
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 17 Ч 35 Н | |
| Молярная масса | 253.474 g·mol −1 |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Соленопсин — липофильный алкалоид с молекулярной формулой C 17 H 35 N, обнаруженный в яде огненных муравьев ( Solenopsis ). Считается основным токсином яда. [ 2 ] и может быть компонентом, ответственным за кардиореспираторную недостаточность у людей, подвергшихся сильным укусам огненных муравьев. [ 3 ]
Структурно соленопсины представляют собой пиперидиновое кольцо с замещением метильной группы в положении 2 и длинной гидрофобной цепью в положении 6. Они обычно маслянистые при комнатной температуре, нерастворимы в воде и имеют пик поглощения при 232 нанометрах. [ 4 ] Яд огненных муравьев содержит другие химически родственные пиперидины, которые затрудняют очистку соленопсина из муравьев. [ 5 ] [ 6 ] Поэтому соленопсин и родственные соединения стали объектом органического синтеза , из которого можно получить чистые соединения для индивидуального изучения. Первоначально синтезирован в 1993 году. [ 7 ] несколько групп разработали новые и творческие методы синтеза энантиочистого соленопсина и других алкалоидных компонентов муравьиного яда .
Полный синтез
[ редактировать ]Полный синтез соленопсина описан несколькими методами. [ 8 ] [ не удалось пройти проверку ] Предлагаемый метод синтеза [ 9 ] ( Рис. 1 ) начинается с алкилирования 4-хлорпиридина реактивом Гриньяра , полученным из 1-бромундекана, с последующей реакцией с фенилхлорформиатом с образованием 4-хлор-1-(феноксикарбонил)-2- н -ундецил-1,2-дигидропиридина. . Фенилкарбамат превращается в защитную группу BOC , а затем пиридин метилируется в положении 6. Затем пиридиновое кольцо восстанавливают до тетрагидропиридина путем каталитического гидрирования с помощью Pd/C , а затем дополнительно восстанавливают цианоборгидридом натрия до пиперидинового кольца. Группа BOC окончательно удаляется с образованием соленопсина. ряд аналогов С использованием модификаций этой процедуры был синтезирован .
короткий метод синтеза, основанный на коммерчески доступном лутидине . Совсем недавно был предложен более [ 10 ]
Рисунок 1 . Пример синтеза рацемического соленопсина
Биологическая деятельность
[ редактировать ]Соленопсины токсичны для позвоночных и беспозвоночных. Например, было продемонстрировано, что соединение, известное как изосоленопсин А, обладает сильным инсектицидным действием. [ 11 ] которые могут играть центральную роль в биологии огненных муравьев .
Помимо токсичности, соленопсис обладает рядом других биологических активностей. Он ингибирует ангиогенез in vitro через сигнальный путь фосфоинозитид-3-киназы (PI3K), [ 9 ] ингибирует нейрональную синтазу оксида азота (nNOS) таким образом, что это оказывается неконкурентным с L -аргинином , [ 12 ] и ингибирует передачу сигналов кворума у некоторых бактерий. [ 13 ] Биологическая активность соленопсинов побудила исследователей предложить ряд биотехнологических и биомедицинских применений этих соединений. Например, упомянутые антибактериальные свойства и вмешательство в передачу сигналов кворума, по-видимому, наделяют соленопсины значительной антибиопленочной активностью, что предполагает потенциал аналогов в качестве новых дезинфицирующих средств и средств для кондиционирования поверхностей. [ 14 ] Кроме того, было продемонстрировано, что соленопсины ингибируют деление клеток и жизнеспособность Trypanosoma cruzi , причины болезни Шагаса , что позволяет предположить, что эти алкалоиды являются потенциальными химиотерапевтическими препаратами. [ 15 ]
Соленопсин и его аналоги имеют общие структурные и биологические свойства со сфинголипид- церамидом , основным эндогенным регулятором клеточной сигнализации , индуцирующим митофагию и антипролиферативные эффекты в различных линиях опухолевых клеток. [ 16 ]
Синтетические аналоги соленопсина изучаются для потенциального лечения псориаза . [ 17 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стереохимия согласно: Леклерк С., Тирионет И., Бродерс Ф., Далозе Д., Вандер Меер Р., Брэкман Дж. (1994). «Абсолютная конфигурация соленопсинов, ядовитых алкалоидов огненных муравьев». Тетраэдр . 50 (28): 8465–8478. дои : 10.1016/S0040-4020(01)85567-8 .
- ^ Тушар А., Айли С.Р., Фокс Э.Г., Эскубас П., Оривел Дж., Николсон Г.М., Дежан А. (2016). «Арсенал биохимических токсинов муравьиных ядов» . Токсины . 8 (1): 30. doi : 10.3390/toxins8010030 . ПМЦ 4728552 . ПМИД 26805882 .
- ^ Хауэлл Дж., Батлер Дж., Дешазо Р.Д., Фарли Дж.М., Лю Х.Л., Нанаяккара Н.П., Йейтс А., Йи ГБ, Рокхолд Р.В. (2005). «Кардиодепрессивное и неврологическое действие алкалоидов яда Solenopsis invicta (импортированных огненных муравьев)». Энн Аллергия Астма Иммунол . 94 (3): 380–6. дои : 10.1016/S1081-1206(10)60991-X . ПМИД 15801250 .
- ^ Фокс Э.Г., Сюй М., Ван Л., Чен Л., Лу Ю.Й. (июнь 2018 г.). «Газовая хроматография и УФ-спектроскопия ядов перепончатокрылых, полученных тривиальным центрифугированием» . Данные вкратце . 18 : 992–998. Бибкод : 2018DIB....18..992F . дои : 10.1016/j.dib.2018.03.101 . ПМК 5996826 . ПМИД 29900266 .
- ^ Гопалакришнаконе П., Кальвете Дж.Дж. (14 января 2021 г.). Геномика и протеомика ядов . Гопалакришнаконе, П., Кальвете, Джон Дж. (под ред. «Живой справочный материал»). Дордрехт. ISBN 9789400766495 . OCLC 968345667 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Фокс Э.Г., Сюй М., Ван Л., Чен Л., Лу Ю.Й. (май 2018 г.). «Быстрое доение свежего яда из остроконечных перепончатокрылых». Токсикон . 146 : 120–123. дои : 10.1016/j.токсикон.2018.02.050 . ПМИД 29510162 .
- ^ Джеффорд CW, Бо Ван Дж (30 апреля 1993 г.). «Энантиоспецифический синтез соленопсина А» . Буквы тетраэдра . 34 (18): 2911–2914. дои : 10.1016/S0040-4039(00)60479-3 . Проверено 20 апреля 2021 г.
- ^ Леклер С., Далоз Д., Брэкман Ж.-К. (1996). «Синтез алкалоидов огненных муравьев, соленопсинов» . Орг. Подготов. Продолж. Межд . 28 (5): 499. дои : 10.1080/00304949609458571 . Архивировано из оригинала 20 марта 2003 г.
- ^ Перейти обратно: а б Арбайзер Дж.Л., Кау Т., Конар М., Нарра К., Рамчандран Р., Саммерс С.А., Влахос С.Дж., Йе К., Перри Б.Н., Мэттер В., Фишл А., Кук Дж., Сильвер П.А., Бэйн Дж., Коэн П., Уитмир Д., Фернесс С. , Говиндараджан Б., Боуэн Дж. П. (2007). «Соленопсин, алкалоидный компонент огненного муравья (Solenopsis invicta), является природным ингибитором передачи сигналов фосфатидилинозитол-3-киназы и ангиогенеза» . Кровь . 109 (2): 560–5. doi : 10.1182/blood-2006-06-029934 . ПМК 1785094 . ПМИД 16990598 .
- ^ Пианаро А., Фокс Э.Г., Буэно О.К., Марсайоли А.Дж. (май 2012 г.). «Быстрый анализ конфигурации соленопсинов». Тетраэдр: Асимметрия . 23 (9): 635–642. дои : 10.1016/j.tetasy.2012.05.005 .
- ^ Fox EG, Wu X, Wang L, Chen L, Lu YY, Xu Y (февраль 2019 г.). «Изосоленопсин А из яда королевы обеспечивает быстрое выведение из строя конкурентов огненных муравьев». Токсикон . 158 : 77–83. дои : 10.1016/j.токсикон.2018.11.428 . ПМИД 30529381 . S2CID 54481057 .
- ^ Йи ГБ, МакКлендон Д, Десайя Д, Годдард Дж, Листер А, Моффитт Дж, Меер Р.К., деШазо Р., Ли К.С., Рокхолд Р.В. (2003). «Алкалоид яда огненного муравья, изосоленопсин А, мощный и селективный ингибитор нейрональной синтазы оксида азота» . Int J Токсикол . 22 (2): 81–6. дои : 10.1080/10915810305090 . ПМИД 12745988 . S2CID 23324548 . Архивировано из оригинала 27 апреля 2021 г. Проверено 29 декабря 2018 г.
- ^ Парк Дж., Кауфманн Г.Ф., Боуэн Дж.П., Арбайзер Дж.Л., Янда К.Д. (2008). «Соленопсин А, ядовитый алкалоид огненного муравья Solenopsis invicta, ингибирует передачу сигналов кворума у Pseudomonas aeruginosa» . Журнал инфекционных болезней . 198 (8): 1198–201. дои : 10.1086/591916 . ПМИД 18713055 .
- ^ Мачадо Эд, Кастильо Л.В., Домонт ГБ, Ногейра ФК, Фрейре ДМ, Соуза Х.С., Сантос Д.Г., Фокс Э.Г., Карвалью Д.Б. (июль 2019 г.). «Алкалоиды яда огненных муравьев ингибируют образование биопленок» . Токсины . 11 (7): 420. doi : 10.3390/toxins11070420 . ПМК 6669452 . ПМИД 31323790 .
- ^ Сильва Р.К., Фокс Э.Г., Гомес ФМ, Фейхо Д.Ф., Рамос И, Келлер К.М., Коста Т.Ф., Родригес Н.С., Лима А.П., Ателла Г.К., Миранда К. (декабрь 2020 г.). «Ядовитые алкалоиды против паразита болезни Шагаса: поиск эффективных методов лечения» . Научные отчеты . 10 (1): 10642. Бибкод : 2020NatSR..1010642S . дои : 10.1038/s41598-020-67324-8 . ISSN 2045-2322 . ПМЦ 7327076 . ПМИД 32606423 .
- ^ Карлссон I, Чжоу X, Томас Р., Смит А.Т., Боннер М.Ю., Бакши П., Банга А.К., Боуэн Дж.П., Кабаджа Г., Форд С.Л., Баллард М.Д., Петерсен К.С., Ли Х, Чен Г., Огретмен Б., Чжан Дж., Уоткинс Э.Б. , Арнольд Р.С., Арбайзер Дж. (2015). «Соленопсин А и его аналоги проявляют церамидоподобную биологическую активность» . Сосудистая клетка . 7 (5): 5. дои : 10.1186/s13221-015-0030-2 . ПМЦ 4443652 . ПМИД 26015865 .
- ^ Арбайзер Дж.Л., Новак Р., Майклс К., Скабицка Ю., Бидерманн Т., Льюис М.Дж., Боннер М.Ю., Рао С., Гилберт Л.К., Юсуф Н., Карлссон И., Фриц Ю., Уорд Н.Л. (2017). «Доказательства восстановления биохимического барьера: местные аналоги соленопсина улучшают воспаление и акантоз на мышиной модели псориаза KC-Tie2» . Научные отчеты . 7 (1): 11198. Бибкод : 2017НатСР...711198А . дои : 10.1038/s41598-017-10580-y . ПМЦ 5593857 . ПМИД 28894119 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- О'Хаган, Дэвид (1997). «Пиррол, пирролидин, пиридин, пиперидин, азепин и тропановые алкалоиды». Отчеты о натуральных продуктах (обзор). 14 (6): 637. doi : 10.1039/NP9971400637 .