Соленопсин

Соленопсин
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
(2 R ,6 R )-2-Метил-6-ундецилпиперидин [1]
Другие имена
Соленопсин А
Идентификаторы
  • 137038-57-4 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ChemSpider
  • 65431 проверятьИ
CID PubChem
  • 72523
УНИИ
  • JMN4G8N49K проверятьИ
  • DTXSID90903975
  • ИнЧИ=1S/C17H35N/c1-3-4-5-6-7-8-9-10-11-14-17-15-12-13-16(2)18-17/h16-18H,3- 15H2,1-2H3/t16-,17-/м1/с1 проверятьИ
    Ключ: AYJGABFBAYKWDX-IAGOWNOFSA-N проверятьИ
  • CCCCC[C@@H]1CCC[C@H](N1)C
Характеристики
С 17 Н 35 Н
Молярная масса253,474  г·моль −1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
проверятьИ проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Соленопсин — липофильный алкалоид с молекулярной формулой C17H35N , обнаруженный в яде огненных муравьев ( Solenopsis ). Он считается основным токсином в яде [2] и может быть компонентом, ответственным за кардиореспираторную недостаточность у людей, которые испытывают сильные укусы огненных муравьев. [3]

Структурно соленопсины представляют собой пиперидиновое кольцо с заменой метильной группы в положении 2 и длинной гидрофобной цепью в положении 6. Они, как правило, 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 от муравьев. [5] [6] Поэтому соленопсин и родственные ему соединения стали целью органического синтеза, из которого можно получить чистые соединения для индивидуального изучения. Первоначально синтезированный в 1993 году, [7] несколько групп разработали новые и креативные методы синтеза энантиомерно чистого соленопсина и других алкалоидных компонентов муравьиного яда .

Полный синтез

Полный синтез соленопсина был описан несколькими методами. [8] [ неудачная проверка ] Предложенный метод синтеза [9] ( Рисунок 1 ) начинается с алкилирования 4-хлорпиридина с помощью реагента Гриньяра , полученного из 1-бромундекана, с последующей реакцией с фенилхлорформиатом с образованием 4-хлор-1-(феноксикарбонил)-2- н -ундецил-1,2-дигидропиридина. Фенилкарбамат преобразуется в защитную группу BOC , а затем пиридин метилируется в положении 6. Затем пиридиновое кольцо восстанавливается до тетрагидропиридина посредством каталитического гидрирования с Pd/C , а затем дополнительно восстанавливается цианоборогидридом натрия до пиперидинового кольца. Группа BOC в конечном итоге удаляется, что дает соленопсин. Ряд аналогов были синтезированы с использованием модификаций этой процедуры.

Недавно был предложен более короткий метод синтеза, основанный на коммерчески доступном лутидине . [10]

Рисунок 1. Пример синтеза рацемического соленопсина

Биологическая активность

Соленопсины описываются как токсичные для позвоночных и беспозвоночных. Например, соединение, известное как изоленопсин А, продемонстрировало сильные инсектицидные эффекты [11] , которые могут играть центральную роль в биологии огненных муравьев .

В дополнение к своей токсичности, соленопсис обладает рядом других биологических активностей. Он подавляет ангиогенез in vitro через сигнальный путь фосфоинозитид 3-киназы (PI3K), [9] подавляет нейрональную синтазу оксида азота (nNOS) способом, который, по-видимому, неконкурентен с L -аргинином , [12] и подавляет сигнализацию кворума у ​​некоторых бактерий. [13] Биологическая активность соленопсинов побудила исследователей предложить ряд биотехнологических и биомедицинских применений для этих соединений. Например, упомянутые антибактериальные свойства и вмешательство в сигнализацию кворума, по-видимому, обеспечивают соленопсинам значительную антибиопленочную активность, что предполагает потенциал аналогов в качестве новых дезинфицирующих средств и агентов для кондиционирования поверхности. [14] Кроме того, было показано, что соленопсины подавляют деление клеток и жизнеспособность Trypanosoma cruzi , возбудителя болезни Шагаса , что позволяет предположить, что эти алкалоиды являются потенциальными химиотерапевтическими препаратами. [15]

Соленопсин и его аналоги имеют общие структурные и биологические свойства со сфинголипидным церамидом , основным эндогенным регулятором клеточной сигнализации , вызывающим митофагию и антипролиферативные эффекты в различных линиях опухолевых клеток. [16]

Синтетические аналоги соленопсина изучаются на предмет потенциального лечения псориаза . [17]

Ссылки

  1. ^ Стереохимия по: Leclercq S, Thirionet I, Broeders F, Daloze D, Vander Meer R, Braekman J (1994). "Абсолютная конфигурация соленопсинов, ядовитых алкалоидов огненных муравьев". Tetrahedron . 50 (28): 8465– 8478. doi :10.1016/S0040-4020(01)85567-8.
  2. ^ Touchard A, Aili SR, Fox EG, Escoubas P, Orivel J, Nicholson GM, Dejean A (2016). «Биохимический арсенал токсинов из муравьиных ядов». Токсины . 8 (1): 30. doi : 10.3390/toxins8010030 . PMC 4728552. PMID  26805882 . 
  3. ^ Howell G, Butler J, Deshazo RD, Farley JM, Liu HL, Nanayakkara NP, Yates A, Yi GB, Rockhold RW (2005). «Кардиодепрессантное и неврологическое действие алкалоидов яда Solenopsis invicta (импортированный огненный муравей)». Ann Allergy Asthma Immunol . 94 (3): 380– 6. doi :10.1016/S1081-1206(10)60991-X. PMID  15801250.
  4. ^ Fox EG, Xu M, Wang L, Chen L, Lu YY (июнь 2018 г.). «Газовая хроматография и УФ-спектроскопия ядов перепончатокрылых, полученных путем тривиального центрифугирования». Data in Brief . 18 : 992–998 . Bibcode : 2018DIB....18..992F. doi : 10.1016/j.dib.2018.03.101. PMC 5996826. PMID  29900266 . 
  5. ^ Гопалакришнаконе П., Кальвете Дж.Дж. (14 января 2021 г.). Геномика и протеомика ядов . Гопалакришнаконе П., Кальвете, Хуан Дж. (под ред. «Живой справочный материал»). Дордрехт. ISBN 9789400766495. OCLC  968345667.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  6. ^ Fox EG, Xu M, Wang L, Chen L, Lu YY (май 2018 г.). «Быстрое извлечение свежего яда из колючих перепончатокрылых». Toxicon . 146 : 120– 123. doi : 10.1016/j.toxicon.2018.02.050. PMID  29510162.
  7. ^ Jefford CW, Bo Wang J (30 апреля 1993 г.). «Энантиоспецифический синтез соленопсина А». Tetrahedron Letters . 34 (18): 2911– 2914. doi :10.1016/S0040-4039(00)60479-3 . Получено 20 апреля 2021 г.
  8. ^ Leclercq, S., Daloze, D., Braekman, J.-C. (1996). "A Synthesis of the Fire Ant Alkaloids, Solenopsins". Org. Prep. Proced. Int . 28 (5): 499. doi :10.1080/00304949609458571. Архивировано из оригинала 20.03.2003.
  9. ^ ab Арбисер Дж.Л., Кау Т., Конар М., Нарра К., Рамчандран Р., Саммерс С.А., Влахос С.Дж., Йе К., Перри Б.Н., Материя В., Фишл А., Кук Дж., Сильвер П.А., Бейн Дж., Коэн П., Уитмир Д., Фернесс С., Говиндараджан Б., Боуэн Дж. П. (2007). «Соленопсин, алкалоидный компонент огненного муравья (Solenopsis invicta), является естественным ингибитором передачи сигналов фосфатидилинозитол-3-киназы и ангиогенеза». Кровь . 109 (2): 560–5 . doi :10.1182/blood-2006-06-029934. ПМК 1785094 . ПМИД  16990598. 
  10. ^ Pianaro A, Fox EG, Bueno OC, Marsaioli AJ (май 2012). «Быстрый анализ конфигурации соленопсинов». Тетраэдр: Асимметрия . 23 (9): 635– 642. doi :10.1016/j.tetasy.2012.05.005.
  11. ^ Fox EG, Wu X, Wang L, Chen L, Lu YY, Xu Y (февраль 2019 г.). «Изоленопсин А яда королевы обеспечивает быструю инкапаситацию конкурентов огненных муравьев». Toxicon . 158 : 77– 83. doi :10.1016/j.toxicon.2018.11.428. PMID  30529381. S2CID  54481057.
  12. ^ Yi GB, McClendon D, Desaiah D, Goddard J, Lister A, Moffitt J, Meer RK, deShazo R, Lee KS, Rockhold RW (2003). «Алкалоид яда огненного муравья, изосоленопсин A, мощный и селективный ингибитор нейрональной синтазы оксида азота». Int J Toxicol . 22 (2): 81– 6. doi :10.1080/10915810305090. PMID  12745988. S2CID  23324548. Архивировано из оригинала 27.04.2021 . Получено 29.12.2018 .
  13. ^ Park J, Kaufmann GF, Bowen JP, Arbiser JL, Janda KD (2008). «Соленопсин A, алкалоид яда огненного муравья Solenopsis invicta, подавляет сигнализацию кворума у ​​Pseudomonas aeruginosa». Журнал инфекционных заболеваний . 198 (8): 1198–201 . doi : 10.1086/591916 . PMID  18713055.
  14. ^ 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. 
  15. ^ Сильва Р.К., Фокс Э.Г., Гомеш FM, Фейхо Д.Ф., Рамос И, Келлер СМ, Коста Т.Ф., Родригес Н.С., Лима AP, Ателла GC, 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. 
  16. ^ Karlsson I, Zhou X, Thomas R, Smith AT, Bonner MY, Bakshi P, Banga AK, Bowen JP, Qabaja G, Ford SL, Ballard MD, Petersen KS, Li X, Chen G, Ogretmen B, Zhang J, Watkins EB, Arnold RS, Arbiser J (2015). «Соленопсин А и его аналоги проявляют биологическую активность, подобную церамиду». Vascular Cell . 7 (5): 5. doi : 10.1186/s13221-015-0030-2 . PMC 4443652 . PMID  26015865. 
  17. ^ Arbiser JL, Nowak R, Michaels K, Skabytska Y, Biedermann T, Lewis MJ, Bonner MY, Rao S, Gilbert LC, Yusuf N, Karlsson I, Fritz Y, Ward NL (2017). "Доказательства восстановления биохимического барьера: топические аналоги соленопсина улучшают воспаление и акантоз в мышиной модели псориаза KC-Tie2". Scientific Reports . 7 (1): 11198. Bibcode :2017NatSR...711198A. doi :10.1038/s41598-017-10580-y. PMC 5593857 . PMID  28894119. 

Дальнейшее чтение

  • О'Хаган, Дэвид (1997). "Пиррол, пирролидин, пиридин, пиперидин, азепин и тропановые алкалоиды". Natural Product Reports (Обзор). 14 (6): 637. doi :10.1039/NP9971400637.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Соленопсин&oldid=1212924080"