Сесквитерпены

Класс терпенов

Полынь трехзубчатая ( *Artemisia tridentata* ) содержит сесквитерпеновые лактоны , которые являются сесквитерпеноидами (состоящими из трех изопреновых единиц) и содержат лактонное кольцо, отсюда и название. Эти соединения встречаются во многих других растениях и могут вызывать аллергические реакции и токсичность при чрезмерном потреблении, особенно у пастбищного скота .

Сесквитерпены — это класс терпенов , которые состоят из трех изопреновых единиц и часто имеют молекулярную формулу C ₁₅ H ₂₄ . Как и монотерпены , сесквитерпены могут быть циклическими или содержать кольца, включая множество комбинаций. Биохимические модификации, такие как окисление или перегруппировка, производят родственные сесквитерпеноиды. ^[1] По оценкам (2006), было идентифицировано 3000 сесквитерпенов. ^[2]

Биосинтез и примеры

Реакция геранилпирофосфата с изопентенилпирофосфатом приводит к образованию 15-углеродного фарнезилпирофосфата (ФПП), который является промежуточным продуктом в биосинтезе сесквитерпенов, таких как фарнезен . ^[3]^[4]

Фарнезилпирофосфат, предшественник всех сесквитерпенов

Циклические сесквитерпены более распространены, чем циклические монотерпены, из-за увеличенной длины цепи и дополнительной двойной связи в предшественниках сесквитерпенов. В дополнение к обычным шестичленным кольцевым системам, таким как те, что обнаружены в зингиберене и бисакуроне , циклизация одного конца цепи к другому может привести к макроциклическим кольцам, таким как гумулен .

Отдельные сесквитерпены и сесквитерпеноиды
Лонгифолен , найденный в терпентине
Зингиберен , в большом количестве содержащийся в имбире
δ- Кадинен , обнаруженный в можжевельнике
Гумулен , содержащийся в хмеле . ^[5]
Кариофиллен , который широко распространен, но особенно в гвоздике.

Кадинены содержат два слитых шестичленных кольца. Кариофиллен , компонент многих эфирных масел , таких как гвоздичное масло, содержит девятичленное кольцо, слитое с циклобутановым кольцом . Ришитин — еще один пример кадинена, который содержится в картофеле и томатах. ^[6]^[7]

Ветивазулен и гвайазулен — ароматические бициклические сесквитерпеноиды.

С добавлением третьего кольца возможные структуры становятся все более разнообразными. Примерами являются лонгифолен , копаен и спирт пачулол .

Сесквитерпеноиды

Основная цепь FPP может быть перестроена несколькими различными способами и дополнительно украшена различными функциональными группами, отсюда большое разнообразие сесквитерпеноидов. Геосмин , летучее соединение, которое придает землистый привкус и затхлый запах питьевой воде и характерный запах в дождливый день, является сесквитерпеноидом, вырабатываемым бактериями, особенно цианобактериями , которые присутствуют в почве и источниках воды. ^[8] Затем окисление фарнезена дает сесквитерпеноид фарнезол .

Сесквитерпеновые лактоны — это распространенный класс сесквитерпеноидов, содержащих лактонное кольцо, отсюда и название. Они встречаются во многих растениях и могут вызывать аллергические реакции и токсичность при чрезмерном потреблении, особенно у пастбищного скота. ^[9]

Термин мерозесквитерпеноиды был введен в 1968 году для описания молекул этого класса, имеющих смешанное биосинтетическое происхождение, то есть предшественники изопреноидов, такие как изопентенилпирофосфат, получены как из мевалонатного , так и из немевалонатного путей . ^[10]

Ссылки

^ Эберхард Брейтмайер (2006). «Сесквитерпены». Терпены: ароматизаторы, ароматизаторы, фармацевтика, феромоны . стр. 24–51 . doi :10.1002/9783527609949.ch3. ISBN 9783527609949.
^ Селл, Чарльз С. (2006). «Терпеноиды». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . doi :10.1002/0471238961.2005181602120504.a01.pub2. ISBN 0471238961.
^ Дэвис, Эдвард М.; Крото, Родни (2000). «Ферменты циклизации в биосинтезе монотерпенов, сесквитерпенов и дитерпенов». Темы в Current Chemistry . 209 : 53–95 . doi :10.1007/3-540-48146-X_2. ISBN 978-3-540-66573-1.
^ Чиззола Р. (2013), «Обычные монотерпены и сесквитерпены (эфирные масла)», Natural Products , Springer Berlin Heidelberg, стр. 2973–3008 , doi :10.1007/978-3-642-22144-6_130, ISBN 9783642221439
^ Шёнбергер, К.; Костелецкий, Т. (16 мая 2012 г.). «Обзор 125-й годовщины: роль хмеля в пивоварении». Журнал Института пивоварения . 117 (3): 259. doi : 10.1002/j.2050-0416.2011.tb00471.x .
^ Katsui, N.; Murai, A.; Takasugi, M.; Imaizumi, K.; Masamune, T.; Tomiyama, K. (1968). «Структура ришитина, нового противогрибкового соединения из больных клубней картофеля». Chemical Communications (1): 43– 44. doi :10.1039/C19680000043.
^ D'Harlingue, A., Mamdouh, AM, Malfatti, P., Soulie, M.-C., & Bompeix, G. (1995). Доказательства биосинтеза ришитина в культурах томатов. Фитохимия, 39(1), 69–70. https://doi.org/10.1016/0031-9422(94)00844-J
^ Izaguirre G, Taylor WD (июнь 1995 г.). «Производство геосмина и 2-метилизоборнеола в крупной системе водопроводов». Water Science and Technology . 31 (11): 41– 48. doi :10.1016/0273-1223(95)00454-u.
^ "Сесквитерпеновые лактоны и их токсичность для скота". Cornell CALS . Cornell University . Получено 29 декабря 2018 г.
^ Симпсон, Томас Дж.; Ахмед, Салман А.; Руперт Макинтайр, К.; Скотт, Фиона Э.; Сэдлер, Ян Х. (1997-03-17). «Биосинтез поликетид-терпеноидных (меротерпеноидных) метаболитов андибенина В и андилезина А в Aspergillus variecolor». Tetrahedron . 53 (11): 4013– 4034. doi :10.1016/S0040-4020(97)00015-X. ISSN 0040-4020.

Внешние ссылки

Сесквитерпены в рубрике «Медицинские предметы » Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)

[1] Эберхард Брейтмайер (2006). «Сесквитерпены». Терпены: ароматизаторы, ароматизаторы, фармацевтика, феромоны . стр. 24–51 . doi :10.1002/9783527609949.ch3. ISBN 9783527609949.

[KO-2] Селл, Чарльз С. (2006). «Терпеноиды». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . doi :10.1002/0471238961.2005181602120504.a01.pub2. ISBN 0471238961.

[Crot-3] Дэвис, Эдвард М.; Крото, Родни (2000). «Ферменты циклизации в биосинтезе монотерпенов, сесквитерпенов и дитерпенов». Темы в Current Chemistry . 209 : 53–95 . doi :10.1007/3-540-48146-X_2. ISBN 978-3-540-66573-1.

[4] Чиззола Р. (2013), «Обычные монотерпены и сесквитерпены (эфирные масла)», Natural Products , Springer Berlin Heidelberg, стр. 2973–3008 , doi :10.1007/978-3-642-22144-6_130, ISBN 9783642221439

[schon2012-5] Шёнбергер, К.; Костелецкий, Т. (16 мая 2012 г.). «Обзор 125-й годовщины: роль хмеля в пивоварении». Журнал Института пивоварения . 117 (3): 259. doi : 10.1002/j.2050-0416.2011.tb00471.x .

[6] Katsui, N.; Murai, A.; Takasugi, M.; Imaizumi, K.; Masamune, T.; Tomiyama, K. (1968). «Структура ришитина, нового противогрибкового соединения из больных клубней картофеля». Chemical Communications (1): 43– 44. doi :10.1039/C19680000043.

[7] D'Harlingue, A., Mamdouh, AM, Malfatti, P., Soulie, M.-C., & Bompeix, G. (1995). Доказательства биосинтеза ришитина в культурах томатов. Фитохимия, 39(1), 69–70. https://doi.org/10.1016/0031-9422(94)00844-J

[8] Izaguirre G, Taylor WD (июнь 1995 г.). «Производство геосмина и 2-метилизоборнеола в крупной системе водопроводов». Water Science and Technology . 31 (11): 41– 48. doi :10.1016/0273-1223(95)00454-u.

[9] "Сесквитерпеновые лактоны и их токсичность для скота". Cornell CALS . Cornell University . Получено 29 декабря 2018 г.

[10] Симпсон, Томас Дж.; Ахмед, Салман А.; Руперт Макинтайр, К.; Скотт, Фиона Э.; Сэдлер, Ян Х. (1997-03-17). «Биосинтез поликетид-терпеноидных (меротерпеноидных) метаболитов андибенина В и андилезина А в Aspergillus variecolor». Tetrahedron . 53 (11): 4013– 4034. doi :10.1016/S0040-4020(97)00015-X. ISSN 0040-4020.