Спартеин

Спартеин
Клинические данные
Другие имена	(6 R ,8 S ,10 R ,12 S )-7,15-диазатетрацикло[7.7.1.0 2,7 .0 10,15 ]гептадекан
AHFS / Drugs.com	Международные названия лекарств
код АТС	C01BA04 ( ВОЗ );
Идентификаторы
	Название ИЮПАК (7α,9α)-спартеин;
Номер CAS	90-39-1 И;
CID PubChem	644020;
DrugBank	DB06727 И;
ChemSpider	559096 И;
УНИИ	298897D62S;
КЕГГ	Д01041 И;
ЧЭБИ	ЧЕБИ:28827 И;
ChEMBL	ChEMBL44625 Н;
Панель инструментов CompTox ( EPA )	DTXSID4023591;
Информационная карта ECHA	100.001.808
Химические и физические данные
Формула	С15Н26Н2
Молярная масса	234,387 г·моль −1
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение;
Плотность	1,02 г/см 3
Температура плавления	30 °C (86 °F)
Точка кипения	325 °C (617 °F)
Растворимость в воде	3,04 мг/мл (20 °C)
	УЛЫБКИ C1CCN2C[C@@H]3C[C@H]([C@H]2C1)CN4[C@H]3CCCC4;
	ИнЧи InChI=1S/C15H26N2/c1-3-7-16-11-13-9-12(14(16)5-1)10-17-8-4-2-6-15(13)17/h12-15H,1-11H2/t12-,13-,14-,15+/m0/s1 И; Ключ:SLRCCWJSBJZJBV-ZQDZILKHSA-N И;
	НИ (что это?) (проверить)

Химическое соединение

Фармацевтическая смесь

Спартеин — антиаритмическое средство класса 1a и блокатор натриевых каналов. Это алкалоид , который может быть извлечен из ракитника . Это преобладающий алкалоид в Lupinus mutabilis , и считается, что он хелатирует двухвалентные металлы кальций и магний . Он не одобрен FDA для использования человеком в качестве антиаритмического средства и не включен в классификацию антиаритмических препаратов Vaughan Williams .

Он также используется как хиральный лиганд в органической химии , особенно в синтезах с участием литийорганических реагентов .

Биосинтез

Спартеин — алкалоид люпина , содержащий тетрациклическую бис-хинолизидиновую кольцевую систему, полученную из трех цепей _C5лизина , или, более конкретно, L -лизина. ^[1] Первым промежуточным продуктом в биосинтезе является кадаверин , продукт декарбоксилирования лизина, катализируемый ферментом лизиндекарбоксилазой (LDC). ^[2] Три единицы кадаверина используются для формирования хинолизидинового скелета. Механизм образования изучался ферментативно, а также с помощью экспериментов с трассерами, но точный путь синтеза до сих пор остается неясным.

Исследования с использованием кадаверина, дважды меченого ¹³ C- ¹⁵ N, показали, что три единицы кадаверина включены в спартеин, а две связи CN из двух единиц кадаверина остаются нетронутыми. ^[3] Наблюдения также были подтверждены с использованием экспериментов по маркировке ^{2 H ЯМР.}^[4]

Затем ферментативные данные показали, что три молекулы кадаверина трансформируются в хинолизидиновое кольцо через связанные с ферментом промежуточные продукты без образования каких-либо свободных промежуточных продуктов. Первоначально считалось, что превращение кадаверина в соответствующий альдегид, 5-аминопентаналь, катализируется ферментом диаминоксидазой. ^[5] Затем альдегид спонтанно преобразуется в соответствующее основание Шиффа, Δ ¹ -пиперидеин. Соединение двух молекул происходит между двумя таутомерами Δ ¹ -пиперидеина в реакции альдольного типа. Затем имин гидролизуется до соответствующего альдегида/амина. Затем первичный амин окисляется до альдегида с последующим образованием имина, в результате чего получается хинолизидиновое кольцо. ^[5]

Через 17-оксоспартеинсинтазу

Более поздние ферментативные данные указывают на присутствие 17-оксоспартеинсинтазы (ОС), фермента трансаминазы. ^[6]^[7]^[8]^[9]^[10]^[11] Дезаминированный кадаверин не высвобождается из фермента, поэтому можно предположить, что фермент катализирует образование хинолизидинового скелета канальным образом. ^[9]^[10]^[11] 7-оксоспартеин требует четыре единицы пирувата в качестве акцепторов NH2 _и производит четыре молекулы аланина. Как лизиндекарбоксилаза, так и фермент, образующий хинолизидиновый скелет, локализованы в хлоропластах. ^[12]

Биосинтез спартеина 17-оксоспартеинсинтазой

Смотрите также

Ссылки

^ Dewick PM (2009). Лекарственные натуральные продукты: биосинтетический подход (3-е изд.). Wiley. стр. 328–329 . doi :10.1002/9780470742761. ISBN 978-0-470-74276-1.
^ Golebiewski WM, Spenser ID (1988). «Биосинтез алкалоидов люпина. II. Спартеин и лупанин». Canadian Journal of Chemistry . 66 (7): 1734– 1748. doi : 10.1139/v88-280 .
^ Рана Дж., Робинс Дж. (1983). «Биосинтез алкалоидов хинолизидина: включение [1- амино - ¹⁵ N,1-13 ^C ]кадаверина в спартеин». Журнал химического общества, Химические коммуникации . 1983 (22): 1335–1336 . doi :10.1039/C39830001335.
^ Фрейзер AM, Робинс DJ (1984). «Включение хиральных [1- ² H]кадаверинов в хинолизидиновые алкалоиды спартеин, лупанин и ангустифолин». Журнал химического общества, Chemical Communications . 1984 (22): 1477– 1479. doi :10.1039/C39840001477.
^ ab Aniszewski T (2007). Алкалоиды – секреты жизни: химия алкалоидов, биологическое значение, применение и экологическая роль. Elsevier. стр. 98– 101. doi :10.1016/B978-0-444-52736-3.X5000-4. ISBN 978-0-444-52736-3.
^ Wink M, Hartmann T (1985). "Enzymology of quinolizidine alkaloid biosynthesis" . В Zalewski RI, Skolik JJ (ред.). Natural Products Chemistry 1984: A Collection of Invited Section and Colloquium Lectures Presented at the 14th IUPAC International Symposium on the Chemistry of Natural Products, Poznań, Poland, 9–14 July 1984 . Studies in Organic Chemistry. Vol. 20. Elsevier. pp. 511– 520. ISBN 978-0-444-42457-0.
^ Wink M (1987). «Хинолизидиновые алкалоиды: биохимия, метаболизм и функция в растениях и клеточных суспензионных культурах». Planta Medica . 53 (6): 509–514 . doi : 10.1055/s-2006-962797 . PMID 17269092.
^ Wink M, Hartmann T (1979). «Трансаминирование кадаверина и пирувата: основной этап ферментативного биосинтеза алкалоидов хинолизидина в суспензионных культурах клеток Lupinus polyphyllus». FEBS Letters . 101 (2): 343– 346. Bibcode : 1979FEBSL.101..343W. doi : 10.1016/0014-5793(79)81040-6 . PMID 446758.
^ аб Перри Р., Wink M (1988). «О роли Δ1-пиперидина и трипиперидина в биосинтезе хинолизидиновых алкалоидов». Zeitschrift für Naturforschung . 43c ( 5–6 ): 363–369 . doi : 10.1515/znc-1988-5-607 .
^ ab Saito K, Murakoshi I (1995). "Химия, биохимия и хемотаксономия алкалоидов люпина в семействе бобовых". В Atta-ur-Rahman (ред.). Структура и химия (часть C) . Исследования по химии натуральных продуктов. Том 15. Elsevier. стр. 537. doi :10.1016/S1572-5995(06)80142-0. ISBN 978-0-444-82083-9.
^ ab Roberts MF (1998). "Энзимология биосинтеза алкалоидов" . В Roberts MF, Wink M (ред.). Алкалоиды: биохимия, экология и медицинское применение . Plenum Press. стр. 112– 114. doi :10.1007/978-1-4757-2905-4_5. ISBN 978-1-4757-2905-4.
^ Wink M, Хартманн Т (1980). «Ферментативный синтез хинолизидиновых алкалоидов в хлоропластах люпина». Zeitschrift für Naturforschung . 35c ( 1–2 ): 93–97 . doi : 10.1515/znc-1980-1-218 .

Внешние ссылки

Медиа, связанные со Sparteine на Wikimedia Commons

[NatProdBook-1] Dewick PM (2009). Лекарственные натуральные продукты: биосинтетический подход (3-е изд.). Wiley. стр. 328–329 . doi :10.1002/9780470742761. ISBN 978-0-470-74276-1.

[Spenser-2] Golebiewski WM, Spenser ID (1988). «Биосинтез алкалоидов люпина. II. Спартеин и лупанин». Canadian Journal of Chemistry . 66 (7): 1734– 1748. doi : 10.1139/v88-280 .

[Rana-3] Рана Дж., Робинс Дж. (1983). «Биосинтез алкалоидов хинолизидина: включение [1- амино - ¹⁵ N,1-13 ^C ]кадаверина в спартеин». Журнал химического общества, Химические коммуникации . 1983 (22): 1335–1336 . doi :10.1039/C39830001335.

[Fraser-4] Фрейзер AM, Робинс DJ (1984). «Включение хиральных [1- ² H]кадаверинов в хинолизидиновые алкалоиды спартеин, лупанин и ангустифолин». Журнал химического общества, Chemical Communications . 1984 (22): 1477– 1479. doi :10.1039/C39840001477.

[SecretLife-5] Aniszewski T (2007). Алкалоиды – секреты жизни: химия алкалоидов, биологическое значение, применение и экологическая роль. Elsevier. стр. 98– 101. doi :10.1016/B978-0-444-52736-3.X5000-4. ISBN 978-0-444-52736-3.

[Wink85-6] Wink M, Hartmann T (1985). "Enzymology of quinolizidine alkaloid biosynthesis" . В Zalewski RI, Skolik JJ (ред.). Natural Products Chemistry 1984: A Collection of Invited Section and Colloquium Lectures Presented at the 14th IUPAC International Symposium on the Chemistry of Natural Products, Poznań, Poland, 9–14 July 1984 . Studies in Organic Chemistry. Vol. 20. Elsevier. pp. 511– 520. ISBN 978-0-444-42457-0.

[7] Wink M (1987). «Хинолизидиновые алкалоиды: биохимия, метаболизм и функция в растениях и клеточных суспензионных культурах». Planta Medica . 53 (6): 509–514 . doi : 10.1055/s-2006-962797 . PMID 17269092.

[Wink79-8] Wink M, Hartmann T (1979). «Трансаминирование кадаверина и пирувата: основной этап ферментативного биосинтеза алкалоидов хинолизидина в суспензионных культурах клеток Lupinus polyphyllus». FEBS Letters . 101 (2): 343– 346. Bibcode : 1979FEBSL.101..343W. doi : 10.1016/0014-5793(79)81040-6 . PMID 446758.

[Perrey-9] аб Перри Р., Wink M (1988). «О роли Δ1-пиперидина и трипиперидина в биосинтезе хинолизидиновых алкалоидов». Zeitschrift für Naturforschung . 43c ( 5–6 ): 363–369 . doi : 10.1515/znc-1988-5-607 .

[Saito-10] Saito K, Murakoshi I (1995). "Химия, биохимия и хемотаксономия алкалоидов люпина в семействе бобовых". В Atta-ur-Rahman (ред.). Структура и химия (часть C) . Исследования по химии натуральных продуктов. Том 15. Elsevier. стр. 537. doi :10.1016/S1572-5995(06)80142-0. ISBN 978-0-444-82083-9.

[Roberts-11] Roberts MF (1998). "Энзимология биосинтеза алкалоидов" . В Roberts MF, Wink M (ред.). Алкалоиды: биохимия, экология и медицинское применение . Plenum Press. стр. 112– 114. doi :10.1007/978-1-4757-2905-4_5. ISBN 978-1-4757-2905-4.

[Wink80-12] Wink M, Хартманн Т (1980). «Ферментативный синтез хинолизидиновых алкалоидов в хлоропластах люпина». Zeitschrift für Naturforschung . 35c ( 1–2 ): 93–97 . doi : 10.1515/znc-1980-1-218 .