Лупулоне
Лупулоне
Химическая структура лупулона
Имена
Название ИЮПАК
3,5-Дигидрокси-2,6,6-трис(3-метилбутен-2-ил)-4-(3-метил-1-оксобутил)циклогекса-2,4-диен-1-он [1]
Идентификаторы
  • 468-28-0 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
6983327
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:6574
ChEMBL
  • ChEMBL480267
ChemSpider
  • 13433819
Информационная карта ECHA100.006.734
Номер ЕС
  • 207-405-3
КЕГГ
  • С10706
CID PubChem
  • 68051
Номер RTECS
  • ОК5950000
УНИИ
  • B7425USG94 проверятьИ
  • DTXSID00875553
  • InChI=1S/C26H38O4/c1-16(2)9-10-20-23(28)22(21(27)15-19(7)8)25(30)26(24(20)29,13-11-17(3)4)14-12-18(5)6/h9,11-12,19,28,30H,10,13-15H2,1-8H3
    Ключ: WPVSVIXDXMNGGN-UHFFFAOYSA-N [2]
  • О=С1С(/С\С=С(/С)С)=С(/О)\С(=С(\О)С1(С\С=С(/С)С)С\С=С(/С)С)С(=О)СС(С)С
Характеристики
С26Н38О4​​​​​
Молярная масса414,586  г·моль −1
Температура плавления92–94 °C (198–201 °F; 365–367 K)
Точка кипения498 °C (928 °F; 771 К)
Нерастворимый
Кислотность ( pK a )4.20
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Четырехцветный бриллиант NFPA 704Health 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineFlammability 2: Must be moderately heated or exposed to relatively high ambient temperature before ignition can occur. Flash point between 38 and 93 °C (100 and 200 °F). E.g. diesel fuelInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
1
2
0
точка возгорания269°С
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Химическое соединение

Лупулон — органическое химическое соединение с молекулярной формулой C26H38O4 , внешне напоминающее желтый порошок , которое исторически использовалось в пивоварении .

История

Поскольку лупулон входит в состав хмеля , историю этого соединения можно проследить до 736 г. н. э. в южной Германии , где впервые начали выращивать хмель. Коммерческое производство с использованием лупулона в пивоварении началось только в 1079 г. н. э. Причина, по которой лупулон не использовался в пивоварении ранее, может быть связана с тем, что растения хмеля имеют горький вкус. Однако пивовары начали понимать, что бета-кислоты хмеля придают пиву очень мало горечи. В конце концов, хмелеварение с использованием лупулона попало в Соединенные Штаты примерно 6 столетий спустя, в 1629 г., после того, как его представила Англия . [3]

Синтез

Путь синтеза лупулона включает алкенилирование 2-ацилциклогексан-1,3,5-трионов бромидами и жидким аммиаком в эфире в качестве основания, что дает 4,6,6-триалкенильные производные (β-кислоты) [4]

Лупулоны — это хмелевые β-кислоты, которые являются одним из основных ингредиентов хмелевой смолы. Хмель важен для пивоварения, поскольку он обеспечивает уникальный горький вкус, запах и стабильность пены пива . Что еще более важно, лупулоны являются естественной альтернативой антибиотикам для производства биоэтанола. Проблема с лупулоном заключается в том, что он легко окисляется, что приводит к потере его антимикробной активности. Лупулоны очень реагируют с 1-гидроксиэтильными радикалами , как показано изменением свободной энергии для реакции переноса электронов. 1-гидроксиэтил является основным радикальным видом, образующимся во время пивоварения . Основными продуктами этой реакции были гидроксилированные производные лупулона и 1-гидроксиэтильные радикалы. Эти результаты показывают, что пренильные боковые цепи хмелевых β-кислот являются реакционными центрами. [5] [6]

Синтез лупулона

Реакции

Луполоны очень реактивны по отношению к 1-гидроксиэтиловому радикалу и очень окисляются. Окисление вызывает разложение, что приводит к потере антимикробной активности лупулона. β-кислота менее кислая и водорастворимая, чем изомеризованные α-кислоты. Кислоты хмеля действуют как ионофоры против грамположительных бактерий , подавляя их рост. Эта активность является результатом гидрофобных взаимодействий пренильных групп, присутствующих в структуре α- и β-кислот, со стенками бактериальных клеток. [5]

Приложения

Лупулон , получаемый из шишек женского растения хмеля , иначе называется β-кислотой, которая вместе с α-кислотами вносит вклад в общий горький вкус и аромат пива. Обе кислоты растения хмеля добавляются при кипячении солодового ячменя в воде. Этот процесс кипячения заставляет горькие α-кислоты проходить термическую изомеризацию, образуя чрезвычайно горький вкус изо-α-кислот. β-кислоты, в данном случае лупулон, окисляются во время кипячения, создавая продукты, которые также влияют на вкус и аромат пива, но не в такой большой степени, как α-кислоты. Горечь пива во многом зависит от концентрации α- и β-кислот, количества используемого хмеля и продолжительности кипячения. [7]

Лупулоны использовались в продуктах, продаваемых для контроля клещей Варроа у медоносных пчел. Механизм контроля неизвестен, но лупулоны могут действовать как репеллент против клещей. Продукты с лупулинами для пчеловодства считаются нетоксичными для людей и имеют низкую токсичность для медоносных пчел, но эффективность этих продуктов для контроля клещей сильно варьируется. [8]

Лупулоны в исследованиях in vitro клеток карциномы толстой кишки могут вызывать апоптоз , взаимодействуя с рецепторами клеточной смерти. В контексте роста раковых клеток лупулон может замедлять образование кровеносных сосудов в животных моделях. [9] Исследования in vitro также показали, что лупулон подавляет рост бактерий, вызывающих инфекции кожи, таких как Propionibacterium acnes , Staphylococcus epidermidis и Staphylococcus aureus . [10]

Ссылки

  1. ^ "Lupulone". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 16 мая 2024 г. .
  2. ^ "Лупулон | C26H38O4 | ChemSpider".
  3. ^ "The Basics of Hops". Архивировано из оригинала 23 января 2013 года . Получено 16 мая 2024 года .
  4. ^ Коллинз, М.; Лоус, DRJ; МакГиннесс, JD; Элвидж, JA (1971). «Химия компонентов хмеля. Часть XXXVIII. Алкенилирование 2-ацилциклогексан-1,3,5-трионов и дополнительные доказательства, касающиеся тонкой структуры β-кислот хмеля». J. Chem. Soc. C : 3814– 3818. doi :10.1039/J39710003814.
  5. ^ ab de Almeida, Natália EC; do Nascimento, Eduardo SP; Cardoso, Daniel R. (24 октября 2012 г.). «О реакции Lupulones, β-кислот хмеля с 1-гидроксиэтильным радикалом». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 60 (42): 10649– 10656. doi :10.1021/jf302708c. PMID  23031058.
  6. ^ Tyrrell, Elizabeth; Archer, Roland; Tucknott, Matt; Colston, Kay; Pirianov, Grisha; Ramanthan, Dharahana; Dhillon, Rajdeep; Sinclair, Alex; Skinner, GA (март 2012 г.). «Синтез и противораковые эффекты ряда природных и неприродных β-кислот хмеля на клетки рака груди». Phytochemistry Letters . 5 (1): 144– 149. Bibcode : 2012PChL....5..144T. doi : 10.1016/j.phytol.2011.11.011.
  7. ^ Pyle, N. Norm Pyle's Hop FAQ. http://realbeer.com/hops/FAQ.html (дата обращения: 1-3-07). 4 Harris, DC Quantitative Chemical Analysis, 6-е издание; WH Freeman and Co.: Нью-Йорк, 2003: стр. 734-739.
  8. ^ Джек, Кэмерон Дж.; Эллис, Джеймс Д. (1 сентября 2021 г.). «Комплексная борьба с вредителями Varroa destructor (Acari: Varroidae), наиболее вредоносного вредителя колоний (Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae)»). Журнал науки о насекомых . 21 (5): 6. doi : 10.1093/jisesa/ieab058. PMC 8449538. PMID  34536080 . 
  9. ^ Инигес, Алехандро Браво; Чжу, Мэй-Джун (17 июня 2021 г.). «Биоактивные соединения хмеля в профилактике неинфекционных заболеваний, связанных с питанием». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 61 (11): 1900–1913 . doi :10.1080/10408398.2020.1767537. PMID  32462886.
  10. ^ Chen, W.; Becker, T.; Qian, F.; Ring, J. (февраль 2014 г.). «Пиво и его соединения: физиологическое воздействие на здоровье кожи». Журнал Европейской академии дерматологии и венерологии . 28 (2): 142– 150. doi :10.1111/jdv.12204. PMID  23802910.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lupulone&oldid=1258949741"