Ферругинол
Ферругинол
Имена
Название ИЮПАК
Абиета-8,11,13-триен-12-ол
Систематическое название ИЮПАК
(4b S ,8a S )-4b,8,8-Триметил-2-(пропан-2-ил)-4b,5,6,7,8,8a,9,10-октагидрофенантрен-3-ол
Идентификаторы
  • 514-62-5 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:78274 ☒Н
ChEMBL
  • ChEMBL197308 проверятьИ
ChemSpider
  • 390582 проверятьИ
CID PubChem
  • 442027
УНИИ
  • N2CMM6X37M проверятьИ
  • DTXSID20331722
  • InChI=1S/C20H30O/c1-13(2)15-11-14-7-8-18-19(3,4)9-6-10-20(18,5)16(14)12-17(15)21/h11-13,18,21H,6-10H2,1-5H3/t18-,20+/m0/s1 проверятьИ
    Ключ: QXNWVJOHUAQHLM-AZUAARDMSA-N проверятьИ
  • InChI=1/C20H30O/c1-13(2)15-11-14-7-8-18-19(3,4)9-6-10-20(18,5)16(14)12-17(15)21/h11-13,18,21H,6-10H2,1-5H3/t18-,20+/m0/s1
    Ключ: QXNWVJOHUAQHLM-AZUAARDMBU
  • Oc1c(cc2c(c1)[C@]3(CCCC([C@@H]3CC2)(C)C)C(C)C
Характеристики
С20Н30О​​​​
Молярная масса286,459  г·моль −1
Плотность1,0±0,1 г/см 3
Температура плавления56-57 °С
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
☒Н проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Ферругинол — это природный фенол с терпеноидной субструктурой. В частности, это дитерпен химического класса абиетанов , 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 в смоле дерева миро ( Podocarpus ferrugneus) [1] и с тех пор был выделен из других видов хвойных в семействах кипарисовых и подокарповых . В качестве биомаркера присутствие ферругинола в окаменелостях, в основном в смоле, используется для описания плотности этих хвойных в этой конкретной биосфере на протяжении времени.

Фон

Ферругинол — это фенольный абиетен, тип трициклического дитерпеноида, полученный из наземных растений. [ 2] Он имеет молекулярный состав C20H30O с молекулярной массой 286 г/моль. Наряду с его присутствием в семействе Verbenaceae , он был обнаружен во множестве семейств хвойных, включая Podocarpaceae , древние Araucariaceae и вымершие Cheirolepidiaceae . Он особенно полезен в качестве биомаркера из-за своей концентрации в семействе Cupressaceae . [2] В этих хвойных он действует как растительный метаболит, наряду с некоторыми защитными и антибактериальными функциями.

Сохранение

Считалось, что ферругинол, как полярный терпеноид, имеет плохой потенциал сохранения . Однако открытие ископаемых смолы дало неизмененные природные дитерпеноиды, которые можно использовать для понимания ботанического разнообразия в течение определенного геологического периода. Анализ макроокаменелостей или глинистых отложений также используется для определения присутствия ферругинола, хотя эти образцы могут не полностью сохраниться. Сравнение состава окаменелого угля или глины из того же региона, что и ископаемые смолы, может указать на исходных биологических предшественников этих образцов. Кроме того, диагенетические изменения ископаемых можно использовать для понимания изменений окружающей среды в период после их образования. [3] Общие абиетановые дитерпеноидные абиетиновые кислоты были связаны с диагенетическими продуктами симонеллитом и ретеном . Микробная и абиотическая деградация делает так, что большинство биомаркеров хвойных деревьев не могут быть связаны с конкретными видами, поэтому особенно полезно найти смолистые образцы, которые могут обеспечить более подробную идентификацию. [4]

Из-за улучшенной сохранности ферругинола и других дитерпеноидов в ископаемой смоле, было обнаружено, что они недостаточно представлены в образцах осадка по сравнению с покрытосеменными, чьи воски листьев более свободно рассеиваются по всему образцу. Даже в регионах, известных высоким обилием хвойных, образцы осадка содержат мало или не содержат неизмененных дитерпеноидов. Поэтому относительное обилие хвойных не может быть напрямую определено из концентраций биомаркеров в образцах осадка, поскольку это будет смещено сохранением. [2]

Присутствие ферругинола также использовалось в более современных образцах в качестве биологических трассеров. Например, анализ прополиса, продукта пчеловодства, помогает установить основной ботанический источник, собранный пчелами. [5]

Измерение

Масс-спектр ферругинола, выделенного из образцов Taxodium . Рисунок изменен из. [6]

Подготовка образца для измерения распространенности ферругинола варьируется в зависимости от первоначальной формы образца, хотя в целом следует той же структуре. После физического дробления образца N , O -бистрифторацетамид (БСТФА) используется для преобразования молекул в производные триметилсилила (ТМС). Затем он химически экстрагируется в нейтральные, ароматические и полярные фракции с использованием указанных элюентов, часто гексана, дихлорметана и метанола соответственно. [2] Затем ароматические фракции анализируются с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС), и библиотечные данные вместе с паттернами фрагментации используются для идентификации молекулярного состава каждого заметного пика и их относительной концентрации в образце. Ферругинол может быть идентифицирован с молекулярной массой 286 m/z. [3]

Наряду с ГХ-МС, ферругинол также анализировался с использованием ядерного магнитного резонанса с кросс-поляризацией/ вращением под магическим углом (3C-CPMAS-NMR) для обеспечения более детального анализа. [6] Кроме того, времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов (TOF-SIMS) использовалась в сочетании с ГХ-МС с образцами, собранными из еще живых организмов для визуализации поверхности и профилирования глубины. [7]

Биоактивность

Исследование, опубликованное в 2005 году, показало, что это и другие соединения этого класса из секвойи обладают in vitro противоопухолевыми и противовоспалительными свойствами в клеточных линиях . Исследования in vitro показали уменьшение опухолей толстой кишки, груди и легких человека, а также уменьшение клеток, трансформированных онкогенами . Также было обнаружено, что ферругинол обладает антибактериальной активностью и гастропротекторным эффектом. [8] [9] [10]

При исследовании клеток рака простаты человека ферругинол индуцировал гибель клеток путем подавления сигнальных путей выживания. [11] Удельная активность ингибирования роста опухоли (GI) составляет 2-5 микрограммов/миллилитр. [12] Помимо противораковой активности, исследования на мышах показали, что ферругинол обладает противовоспалительными свойствами против индуцированного язвенного колита [13] и действует как гастропротекторное средство против поражений желудка. [14]

Исследование случая биомаркера: Бразилия

Общая ионная хроматограмма образца янтаря из формации Ипуби. Пик ферругинола отмечен красным X. Изменено из. [6]

Бассейн Арарипе в Бразилии хорошо известен разнообразной и хорошо сохранившейся коллекцией окаменелостей. Несмотря на это, формация Ипуби в центральной группе Сантана изучена недостаточно. Чтобы лучше понять палеофлору, исследователи из Федерального университета сельских районов Пернамбуку проанализировали янтарную смолу из черных сланцев, которые составляют место сбора. Палинологическое содержание использовалось для датирования формации Ипуби как апт-альбского (125–100,5 млн лет назад), и образцы янтаря считались аллохтонными , привнесенными из близлежащих источников хвойных деревьев. Анализ ГХ-МС привел к хроматограмме, показанной справа, с пиком ферругинола, отмеченным красным цветом. Кроме того, для дальнейшего изучения образца использовался 3C-CPMAS-NMR . Проанализированные терпеноиды были разделены на три группы: монотерпены, сесквитерпеноиды и дитерпеноиды. Дитерпеноиды класса абиетановых были наиболее распространены в янтаре, хотя они широко представлены во всех семействах хвойных и, следовательно, менее полезны для идентификации конкретных видов, вносящих вклад. Обнаружение ферругинола помогло ограничить биологическое происхождение семействами Cupressaceae , Podocarpaceae и Cheirolepidiaceae . Более того, отсутствие каллитризатов, кауранов и филлокладанов исключило Cupressaceae как источник. Таким образом, возможные ботанические источники янтаря, собранного в формации Ипуби, были идентифицированы как Podocarpaceae и Cheirolepidiaceae. Результаты, полученные с образцами янтаря, согласуются с условиями окружающей среды, определенными в ходе отдельного анализа битуминозного сланца. [6]

Ссылки

  1. ^ Брандт, CW; Нойбауэр, LG (1939-01-01). "221. Смола Миро. Часть I. Ферругинол". Журнал химического общества (возобновление) : 1031– 1037. doi :10.1039/JR9390001031. ISSN  0368-1769.
  2. ^ abcd Отто, Ангелика; Симонеит, Бернд РТ; Рембер, Уильям К. (2005-06-01). "Биомаркеры хвойных и покрытосеменных в глинистых отложениях и ископаемых растениях из миоценовой формации Кларкия, Айдахо, США". Органическая геохимия . 36 (6): 907– 922. Bibcode :2005OrGeo..36..907O. doi :10.1016/j.orggeochem.2004.12.004. ISSN  0146-6380.
  3. ^ ab Стефанова, Майя; Симонайт, Бернд РТ (2008-08-05). "Полярные ароматические биомаркеры чукуровского резинита миоценового возраста и корреляция с макроископаемым-предшественником". Международный журнал угольной геологии . 75 (3): 166– 174. Bibcode :2008IJCG...75..166S. doi :10.1016/j.coal.2008.05.003. ISSN  0166-5162.
  4. ^ Отто, А.; Вальтер, Х.; Пюттманн, В. (1997-01-01). "Сескви- и дитерпеноидные биомаркеры, сохранившиеся в богатых таксодиумом олигоценовых старичных глинах, бассейн Вайсельстера, Германия". Органическая геохимия . 26 ( 1–2 ): 105–115 . Bibcode : 1997OrGeo..26..105O. doi : 10.1016/S0146-6380(96)00133-7. ISSN  0146-6380.
  5. ^ Попова, Милена; Трушева, Боряна; Кутажар, Симона; Антонова, Даниэла; Мифсуд, Дэвид; Фарруджа, Клод; Банкова, Васся (май 2012 г.). «Идентификация растительного происхождения ботанических биомаркеров средиземноморского типа прополиса». Natural Product Communications . 7 (5): 569– 570. doi : 10.1177/1934578X1200700505 . ISSN  1934-578X. PMID  22799077.
  6. ^ abcd Перейра, Рикардо; Лима, Флавиана Хорхе де; Симбрас, Фелипе М.; Биттар, Шейла Мария Бретас; Келлнер, Александр Вильгельм Армин; Сарайва, Антонио Аламо Ф.; Бантим, Ренан AM; Саяо, 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. doi : 10.1016/j.jsames.2019.102413. ISSN  0895-9811. S2CID  210270723.
  7. ^ Имаи, Таканори; Танабэ, Кинуко; Като, Тосиюки; Фукусима, Казухико (2005-06-01). «Локализация ферругинола, дитерпенового фенола, в сердцевине Cryptomeria japonica методом масс-спектрометрии вторичных ионов во времени пролета». Planta . 221 (4): 549– 556. doi :10.1007/s00425-004-1476-2. ISSN  1432-2048. PMID  15856284. S2CID  6298474.
  8. ^ ECJ Smith; GW Kaatz; EM Williamson; S. Gibbons. "P-168: The Resistance Modifying Activity of Ferruginol" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2007 г. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. ^ C. Flores; J. Alarcón; J. Becerra; M. Bittner; M. Hoeneisen; M. Silva (2001). "ЭКСТРАКТИРУЕМЫЕ СОЕДИНЕНИЯ МЕСТНЫХ ДЕРЕВЬЕВ: ХИМИЧЕСКОЕ И БИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ I: Кора Prumnopytis andina (Podocarpaceae) и Austrocedrus chilensis (Cupressaceae)". Bol. Soc. Chil. Quím . 46 (1). doi : 10.4067/S0366-16442001000100010 .
  10. ^ Арече, 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 . doi :10.1211/jpp.60.2.0014. hdl : 10533/139107 . PMID  18237473. S2CID  9928974.
  11. ^ Биспо Де Хесус, Марсело; Замбуцци, Виллиан Фернандо; Руэла Де Соуза, Роберта Регина; Ареше, 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 . doi :10.1016/j.biochi.2008.01.011. ISSN  0300-9084. PMID  18294971.
  12. ^ 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. doi :10.1016/j.bmcl.2005.02.057. ПМИД  15808460.
  13. ^ Чжу, Сяо-Янь; Чжан, Чунь-Лин; Линь, Юкиат; Данг, Мин-Янь (2020). «Ферругинол снимает воспаление при колите, вызванном декстрансульфатом натрия, у мышей посредством ингибирования сигналов COX-2, MMP-9 и NF-κB». Азиатско-Тихоокеанский журнал тропической биомедицины . 10 (7): 308. doi : 10.4103/2221-1691.284945 . ISSN  2221-1691.
  14. ^ Арече, 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 . doi :10.1211/jpp.60.2.0014. ISSN  0022-3573. PMID  18237473. S2CID  9928974.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ферругинол&oldid=1253913651"