Туйон
| |||
 Шаровидная модель (-)-α-туйона [1] | |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| ИЮПАК имена α: (1S , 4R , 5R ) -4-Метил-1-(пропан-2-ил)бицикло[3.1.0]гексан-3-он β: ( 1S , 4S ,5R ) -4-метил-1-пропан-2-илбицикло[3.1.0]гексан-3-он | |||
| Другие имена Бицикло[3.1.0]гексан-3-он, 4-метил-1-(1-метилэтил)-, [1 S -(1α,4α,5α)]- α-Туйон β-Туйон Туйон, цис 3-Туянон, (1S , 4R , 5R ) -(-)- Туйон 3-Туянон, (-)- л -Туйон; 4-Метил-1-(1-метилэтил)бицикло[3.1.0]гексан-3-он-, (1S,4R,5R)- 3-Туйон; цис -Туйон ( Z )-Туйон (-)-Туйон; Бицикло(3.1.0)гексан-3-он, 4-метил-1-(1-метилэтил)-, (1S , 4R , 5R ) - НСК 93742 1-изопропил-4-метилбицикло[3.1.0]гексан-3-он | |||
| Идентификаторы | |||
| |||
3D model ( JSmol ) |
| ||
| 4660369 | |||
| ЧЭБИ | |||
| ЧЕМБЛ | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.013.096 | ||
| Номер ЕС |
| ||
| КЕГГ | |||
ПабХим CID | |||
| НЕКОТОРЫЙ |
| ||
Панель управления CompTox ( EPA ) | |||
| Характеристики | |||
| С 10 Н 16 О | |||
| Молярная масса | 152.237 g·mol −1 | ||
| Плотность | 0,92 г/см 3 (β-туйон); 0,9116 г/см 3 (α-туйон) | ||
| Температура плавления | <25 °С | ||
| Точка кипения | 203 ° C (397 ° F; 476 К) (альфа, бета-туйон) | ||
| 407 мг/л | |||
| Опасности | |||
| СГС Маркировка : | |||
 | |||
| Предупреждение | |||
| H302 | |||
| П264 , П270 , П301+П312 , П330 , П501 | |||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |||
Туйон ( / ˈ θ uː dʒ oʊ n / [2] ) представляет собой кетон и монотерпен , который встречается преимущественно в двух диастереомерных ( эпимерных ) формах: (-)-α-туйон и (+)-β-туйон . [3] [4]
Хотя он наиболее известен как химическое соединение в спиртовом абсенте , маловероятно, что он отвечает за предполагаемые стимулирующие и психоактивные эффекты абсента из-за его небольших количеств. [5] [6] [7]
Туйон действует на ГАМК А рецептор как антагонист. Как конкурентный антагонист рецептора ГАМК А , туйон сам по себе считается вызывающим судороги . [8] хотя, взаимодействуя с ингибирующим передатчиком ГАМК, он может оказывать стимулирующее и повышающее настроение действие в низких дозах. [ нужна ссылка ] Он также встречается в парфюмерии как компонент некоторых эфирных масел. [ нужна ссылка ]
Помимо встречающихся в природе (-)-α-туйона и (+)-β-туйона, возможны две другие формы: (+)-α-туйон и (-)-β-туйон . В 2016 году их нашли и в природе. [9] в Шалфее лекарственном
(-)-α-туйон
(+)-α-туйон
(+)-β-туйон
(-)-β-туйон
Источники
[ редактировать ]Туйон содержится в ряде растений, таких как туя (род Thuja , отсюда и название), кипарис Нутка , некоторые можжевельники , полынь , душица , шалфей обыкновенный , пижма и полынь , особенно полынь большая ( Artemisia absinthium ). , обычно в виде смеси изомеров в соотношении 1:2. Он также содержится в различных видах Mentha (мяты).
Биосинтез
[ редактировать ]Биосинтез туйона аналогичен синтезу других монотерпенов и начинается с образования геранилдифосфата (ГПП) из диметилаллилпирофосфата (ДМАПП) и изопентенилдифосфата (ИПФ), катализируемого ферментом геранилдифосфатсинтазой. [10] Количественный 13 Спектроскопический анализ С ЯМР показал, что изопреновые единицы, используемые для образования туйона в растениях, происходят из метилэритритфосфатного пути (MEP). [11]
Реакции, которые образуют туйоновый скелет в сабинене из GPP, опосредуются ферментом сабиненсинтазой , субстратом которой является GPP. [10] GPP ( 1 ) сначала изомеризуется в линалилдифосфат (LPP) ( 2 ) и нерилдифосфат (NPP) ( 3 ). LPP предпочтительно образует делокализованный аллильный катиондифосфат ( 4 ). Промежуточная ионная пара затем циклизуется в результате электрофильного присоединения с образованием третичного катиона α-терпинила ( 5 ). [10]
Затем α-терпинильный катион ( 5 ) подвергается 1,2-гидридному сдвигу посредством перегруппировки Вагнера-Меервейна , что приводит к образованию терпинен-4-ильного катиона ( 6 ). Этот катион подвергается второй циклизации с образованием промежуточного туйилового катиона ( 7 ) перед потерей протона с образованием предшественника туйона, (+)-сабинена ( 8 ).
Предлагаемый путь биосинтеза туйона из (+)-сабинена ( 8 ) следует трехэтапному пути: (+)-сабинен сначала окисляется до изомера (+)-сабинола ( 9-1 , 9-2 ). ферментом цитохрома P450 с последующим превращением в (+)-сабинон ( 10 ) посредством дегидрогеназы . Наконец, редуктаза опосредует превращение в α-туйон ( 11-1 ) и β-туйон ( 11-2 ). [12] Изомерия промежуточного соединения (+)-сабинола варьируется среди растений, продуцирующих туйон; например, у красного кедра западного ( Thuja plicata ) туйон образуется исключительно из (+)- транс -сабинола ( 9-1 ), тогда как у шалфея садового ( Salvia officinalis ) туйон образуется из (+)-транссабинола (9-1). - промежуточное соединение цис -сабинола ( 9-2 ). [13]
Фармакология
[ редактировать ]
На основании исследований, изучавших только форму молекул, в течение многих лет считалось, что туйон действует аналогично ТГК ; на каннабиноидные рецепторы [14] однако с тех пор это оказалось ложным. [15] Туйон является ГАМК А. антагонистом рецептора [16] более конкретно, ГАМК А. конкурентный антагонист рецептора и Ингибируя активацию рецептора ГАМК, нейроны могут активнее активироваться, что может вызвать мышечные спазмы и судороги. [17] Это взаимодействие с ГАМК А рецептором характерно для альфа-туйона. [18] Туйон также является 5- HT3 антагонистом . [19] [20]
Средняя смертельная доза (LD 50 ) α-туйона, более активного из двух изомеров, для мышей составляет около 45 мг/кг, с уровнем смертности 0% при 30 мг/кг и 100% при 60 мг/кг. . У мышей, подвергшихся воздействию более высокой дозы, возникают судороги , которые приводят к смерти в течение 1 минуты. При дозе от 30 до 45 мг/кг у мышей наблюдаются мышечные спазмы в ногах, которые переходят в общие судороги вплоть до смерти или выздоровления. Эти эффекты соответствуют эффектам других антагонистов ГАМК. Кроме того, α-туйон быстро метаболизируется в печени мышей. [17] Предварительное лечение ГАМК-положительными аллостерическими модуляторами, такими как диазепам , фенобарбитал или 1 г/кг этанола , защищает от смертельной дозы 100 мг/кг. [ нужна ссылка ]
Производительность внимания тестировалась с низкими и высокими дозами туйона в алкоголе. Высокая доза оказала кратковременное негативное влияние на концентрацию внимания. Меньшая доза не показала заметного эффекта. [5]
Туйон сообщается [ кем? ] быть токсичным для клеток мозга, почек и печени и может вызвать судороги при использовании в слишком высоких дозах. Другие туйонсодержащие растения, такие как туя западная ( Thuja occidentalis ), используются в фитотерапии, главным образом из-за их предполагаемого стимулирующего действия на иммунную систему. [ нужна ссылка ] . Побочные эффекты эфирного масла этого растения включают беспокойство, бессонницу и судороги, что подтверждает влияние туйона на центральную нервную систему. [8] [21]
В абсенте
[ редактировать ]Туйон наиболее известен как соединение абсента . Раньше считалось, что абсент содержит до 260–350 мг/л туйона. [22] но современные тесты показали, что эта оценка слишком высока. Исследование 2008 года 13 бутылок до запрета (1895–1910 гг.) с использованием газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) показало, что в бутылках содержалось от 0,5 до 48,3 мг/л, а в среднем 25,4 мг/л. [6] [23] Исследование 2005 года воссоздало три рецепта 1899 года с высоким содержанием полыни и протестировало их с помощью ГХ-МС и обнаружило, что самый высокий из них содержал 4,3 мг/л туйона. [24] ГХ-МС-тестирование важно в этом качестве, поскольку сама по себе газовая хроматография может зарегистрировать неточно высокие показания туйона, поскольку другие соединения могут мешать и увеличивать кажущееся измеренное количество. [25]
История
[ редактировать ]Соединение было обнаружено после того, как абсент стал популярен в середине 19 века. Валентин Маньян , изучавший алкоголизм, тестировал чистое масло полыни на животных и обнаружил, что оно вызывает судороги , независимые от воздействия алкоголя. На основании этого абсент, содержащий небольшое количество масла полыни, считался более опасным, чем обычный алкоголь. В конце концов туйон был выделен как причина этих реакций. Маньян изучил 250 злоупотребляющих алкоголем и заметил, что у тех, кто пил абсент, возникали судороги и галлюцинации . Судороги вызываются взаимодействием (+)-α-туйона с рецепторами ГАМК, вызывая эпилептическую активность. [18] В свете современных данных эти выводы сомнительны, поскольку основаны на плохом понимании других соединений и заболеваний. [26] и омрачён верой Маньяна в то, что алкоголь и абсент деградируют французскую расу. [27]
После запрета абсента исследования прекратились до 1970-х годов, когда британский научный журнал Nature опубликовал статью, сравнивающую молекулярную форму туйона с тетрагидроканнабинолом (ТГК), основным психоактивным веществом, обнаруженным в каннабисе , и предположил, что оно будет действовать таким же образом на людей. мозг, породив миф о том, что туйон является каннабиноидом . [14] [28]
Совсем недавно, после Директивы Европейского Совета № 88/388/EEC (1988), разрешающей определенные уровни туйона в пищевых продуктах в ЕС, [29] Исследования, описанные выше, были проведены и обнаружили лишь незначительные уровни туйона в абсенте.
Правила
[ редактировать ]Евросоюз
[ редактировать ]Максимальные уровни туйона в ЕС составляют: [30] [31]
- 0,5 мг/кг в продуктах, приготовленных с использованием видов Artemisia , за исключением продуктов, приготовленных с использованием шалфея , и безалкогольных напитков.
- 10 мг/кг в алкогольных напитках, приготовленных без использования полыни. видов
- 25 мг/кг в пище, приготовленной с шалфеем
- 35 мг/кг в алкогольных напитках, приготовленных из полыни. видов
Соединенные Штаты
[ редактировать ]В США добавление чистого туйона в пищу запрещено. [32] Продукты питания или напитки, содержащие полыни виды , белый кедр , дубовый мох , пижму или тысячелистник , не должны содержать туйона. [33] на практике это означает, что они содержат менее 10 частей на миллион туйона. [34] Другие травы, содержащие туйон, не имеют ограничений. Например, шалфей и масло шалфея (содержание туйона может достигать 50%) включены в Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов . список общепризнанных безопасных веществ (GRAS) [35]
Абсент, предлагаемый для продажи в Соединенных Штатах, не должен содержать туйона по тому же стандарту, который применяется к другим напиткам, содержащим полынь. [34] поэтому абсент с небольшим количеством туйона можно легально импортировать.
Канада
[ редактировать ]В Канаде законы о спиртных напитках являются прерогативой провинциальных правительств. Альберта, Онтарио и Новая Шотландия допускают дозу туйона 10 мг/кг; В Квебеке разрешено 15 мг на кг; [ нужна ссылка ] В Манитобе разрешено 6–8 мг туйона на литр; Британская Колумбия придерживается тех же уровней, что и Онтарио. Однако в Саскачеване и Квебеке можно приобрести любые спиртные напитки, доступные в мире, при покупке максимум одного ящика, обычно 12 бутылок по 750 мл или 9 л. полки.
См. также
[ редактировать ]- Пиолунувка - польский алкогольный напиток с содержанием туйона выше, чем в абсенте.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ричерт, Клеменс; Крупп, Феликс; Фрей, Вольфганг (2020). «Абсолютная конфигурация малых молекул путем сокристаллизации» . Энджью. хим. Межд. Эд. 59 (37): 15875–15879. дои : 10.1002/anie.202004992 . ПМК 7540501 . ПМИД 32441841 .
- ^ Происходит от древнегреческого θυία, thuj(a) , разновидности кедра + -ωνη, -one , женского отчества для химического родственника ацетона.
- ^ Перри Н.Б., Андерсон Р.Э., Бреннан Н.Дж., Дуглас М.Х., Хини А.Дж., МакГимпси Дж.А., Смоллфилд Б.М. (1999). «Эфирные масла далматинского шалфея ( Salvia officinalis L.): различия между людьми, частями растений, сезонами и местами». Дж. Агрик. Пищевая хим. 47 (5): 2048–2054. дои : 10.1021/jf981170m . ПМИД 10552494 .
- ^ Оппольцер В., Пимм А., Стаммен Б., Хьюм В.Е. (1997). «Катализируемая палладием внутримолекулярная циклизация олефиновых пропаргиловых карбонатов и применение к диастереоселективному синтезу энантиомерно чистого (-)-α-туйона» . Хелв. Хим. Акта . 80 (3): 623–639. дои : 10.1002/hlca.19970800302 .
- ^ Перейти обратно: а б Деттлинг А., Грасс Х., Шуфф А., Скопп Г., Штробек-Кюнер П., Хаффнер Х.Т. (2004). «Абсент: работоспособность внимания и настроение под влиянием туйона» . Дж. Стад. Алкоголь . 65 (5): 573–81. дои : 10.15288/jsa.2004.65.573 . ПМИД 15536765 .
- ^ Перейти обратно: а б Мифы об абсенте наконец развеяны
- ^ Химический состав винтажного пребанского абсента с особым учетом концентраций туйона, фенхона, пинокамфона, метанола, меди и сурьмы.
- ^ Перейти обратно: а б Олсен, Ричард В. (25 апреля 2000 г.). «Рецепторы абсента и γ-аминомасляной кислоты» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (9): 4417–4418. Бибкод : 2000PNAS...97.4417O . дои : 10.1073/pnas.97.9.4417 . ISSN 0027-8424 . ПМК 34311 . ПМИД 10781032 .
- ^ Уильямс, Джек Д.; Язарянс, Джессика А.; Алмейда, Челси К.; Андерсон, Кристин А.; Бойс, Грегори Р. (23 мая 2016 г.). «Обнаружение ранее не наблюдавшихся стереоизомеров туйона в эфирном масле и потребительских продуктах шалфея (Salvia officinalis L.) с использованием твердофазной микроэкстракции – газовой хроматографии – масс-спектрометрии в свободном пространстве». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 64 (21): 4319–4326. дои : 10.1021/acs.jafc.6b01065 . ПМИД 27181395 .
- ^ Перейти обратно: а б с Дьюик, Пол М. (2009). Лекарственные натуральные продукты: биосинтетический подход (3-е изд.). John Wiley & Sons Ltd., стр. 195–197 . ISBN 978-0-470-74167-2 .
- ^ Умлауф, Дирк; Зепп, Джозеф (сентябрь 2004 г.). «Биосинтез нерегулярного монотерпенового кетона полыни, сесквитерпенового гермакрена D и других изопреноидов в Tanacetum vulgare L. (Asteraceae)» Фитохимия . 65 (17): 2463–2470. Бибкод : 2004PChem..65.2463U . doi : 10.1016/j.phytochem.2004.08.019 . ПМИД 15381410 .
- ^ Фостер, Адам Дж.; Холл, Дон Э. (апрель 2013 г.). «Идентификация генов терпеноидной защиты листьев Thuja plicata » . Физиология растений . 161 (4): 1993–2004. дои : 10.1104/стр.112.206383 . ПМЦ 3613470 . ПМИД 23388118 .
- ^ Гезелл, Андреас; Блаукопф, Маркус (май 2015 г.). «Цитохром P450 CYP750B1 голосеменных растений катализирует стереоспецифическое монотерпеновое гидроксилирование (+)-сабинена в биосинтезе туйона в западном редкедре» . Физиология растений . 168 (1): 94–106. дои : 10.1104/стр.15.00315 . ПМЦ 4424034 . ПМИД 25829465 .
- ^ Перейти обратно: а б Конрад, Барнаби, III ; (1988). Абсент: история в бутылке. Книги летописи . ISBN 0-8118-1650-8 стр. 152
- ^ Мешлер Дж. П., Хоулетт AC (март 1999 г.). «Туйон проявляет низкое сродство к каннабиноидным рецепторам, но не вызывает каннабимиметических реакций». Фармакол. Биохим. Поведение . 62 (3): 473–480. дои : 10.1016/S0091-3057(98)00195-6 . ПМИД 10080239 . S2CID 30865036 .
- ^ Олсен Р.В. (апрель 2000 г.). «Рецепторы абсента и гамма-аминомасляной кислоты» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 97 (9): 4417–4418. Бибкод : 2000PNAS...97.4417O . дои : 10.1073/pnas.97.9.4417 . ПМК 34311 . ПМИД 10781032 .
- ^ Перейти обратно: а б Хёльд К.М., Сирисома Н.С., Икеда Т., Нарахаши Т., Касида Дж.Е. (апрель 2000 г.). «Альфа-туйон (активный компонент абсента): модуляция рецепторов гамма-аминомасляной кислоты типа А и метаболическая детоксикация» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 97 (8): 3826–31. Бибкод : 2000PNAS...97.3826H . дои : 10.1073/pnas.070042397 . ЧВК 18101 . ПМИД 10725394 .
- ^ Перейти обратно: а б Хёльд, Карин М.; Сирисома, Ниланта С.; Икеда, Томоко; Нарахаси, Тосио; Касида, Джон Э. (11 апреля 2000 г.). «α-Туйон (активный компонент абсента): модуляция рецепторов γ-аминомасляной кислоты типа А и метаболическая детоксикация» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (8): 3826–3831. Бибкод : 2000PNAS...97.3826H . дои : 10.1073/pnas.070042397 . ISSN 0027-8424 . ЧВК 18101 . ПМИД 10725394 .
- ^ Деймл Т., Хазенедер Р., Зигльгансбергер В., Раммес Г., Эйзенсамер Б., Рупрехт Р., Хапфельмайер Г. (февраль 2004 г.). «Альфа-туйон снижает активность рецептора 5-HT3 за счет снижения чувствительности к агонистам». Нейрофармакология . 46 (2): 192–201. doi : 10.1016/j.neuropharm.2003.09.022 . ПМИД 15002407 . S2CID 54346490 .
- ^ Модуляция ионотропных рецепторов ГАМК натуральными продуктами растительного происхождения.
- ^ Насер Б., Бодине С., Тегтмайер М., Линдеквист У. (март 2005 г.). «Туя западная (Arbor vitae): обзор ее фармацевтических, фармакологических и клинических свойств» . Доказательная дополнительная и альтернативная медицина . 2 (1): 69–78. дои : 10.1093/ecam/neh065 . ПМК 1062158 . ПМИД 15841280 .
- ^ Абсентизм: вымышленный синдром XIX века, имеющий нынешние последствия , Падош и др. Проверено 28 октября 2006 г.
- ^ Химический состав винтажного пребанского абсента с особым учетом концентраций туйона, фенхона, пинокамфона, метанола, меди и сурьмы.
- ^ Туйон - Причина абсентизма? Лахенмайер, Эммерт и др. Проверено 28 октября 2006 г.
- ^ Определение α-/β-туйона и родственных терпенов в абсенте с использованием твердофазной экстракции и газовой хроматографии. Архивировано 27 ноября 2007 г. в Wayback Machine , Emmert et al. Проверено 28 октября 2006 г.
- ^ Лахенмайер, Дирк; Натан-Майстер, Дэвид; Бро, Теодор; Луоте, Жан-Пьер; Эммерт, Иоахим (2010). «Абсент, абсентизм и туйон – новый взгляд на влияние духа на общественное здоровье» . Открытый журнал наркозависимости . 3 : 32–38. дои : 10.2174/1874941001003010032 .
- ^ Конрад III, Барнаби ; (1988). Абсент: история в бутылке . Летописные книги . ISBN 0-8118-1650-8 Стр. 101-105.
- ^ Дель Кастильо Дж.; Андерсон М.; Руботтом GM (1975). «Письма к природе: марихуана, абсент и центральная нервная система». Природа . 253 (5490): 365–366. дои : 10.1038/253365a0 . ПМИД 1110781 . S2CID 4245058 .
- ^ Директива Европейского Совета № 88/388/EEC, 22 июня 1988 г.
- ^ Регламент (ЕС) № 1334/2008 Европейского парламента и совета от 16 декабря 2008 г. , Европейская комиссия .
- ↑ Мнение Научного комитета по пищевым продуктам о туйоне. Научный комитет по пищевым продуктам (2003). Получено 28 октября 2006 г.
- ^ Лори С. Долан; Рэй А. Матулка и Джордж А. Бердок (2010). «Природные пищевые токсины» . Токсины . 2 (9): 2289–2332. дои : 10.3390/toxins2092289 . ПМЦ 3153292 . ПМИД 22069686 .
- ^ Постановление FDA 21 CFR 172.510 – Пищевые добавки, разрешенные для прямого добавления в пищу для потребления человеком. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (2003). Проверено 28 октября 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б Промышленный циркуляр Бюро по налогам и торговле алкоголем и табаком Министерства финансов США, 2007-5. Архивировано 9 февраля 2014 г. в Wayback Machine 17 октября 2007 г. Проверено 5 мая 2009 г.
- ^ Вещества, обычно признанные безопасными. Архивировано 30 ноября 2005 г. в Управлении по контролю за продуктами и лекарствами Wayback Machine (2003). Проверено 28 октября 2006 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Лахенмайер Д.В., Натан-Майстер Д., Бро Т.А., Зониус Э.М., Шеберл К., Кубалла Т. (май 2008 г.). «Химический состав винтажного пребанского абсента с особым учетом концентраций туйона, фенхона, пинокамфона, метанола, меди и сурьмы» . Дж. Агрик. Пищевая хим . 56 (9): 3073–81. дои : 10.1021/jf703568f . ПМИД 18419128 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Абсент оправдан. Архивировано 19 марта 2012 г. в Wayback Machine , Cern Courier , 8 июля 2008 г.
- Шаткая история туйона - статья Общества полыни о туйоне и его истории.
