stringtranslate.com

Туйон

Эта статья содержит встроенные ссылки на аудиофайлы. Если у вас возникли проблемы с воспроизведением файлов, см. Wikipedia Media help .

Туйон ( / ˈ θ uː dʒ oʊ n / ⓘ [2]) представляет собойкетонимонотерпен, который встречается преимущественно в двухдиастереомерных(эпимерных) формах:(−)-α-туйони(+)-β-туйон.[3][4]

Хотя он наиболее известен как химическое соединение в составе спирта абсента , маловероятно, что он отвечает за предполагаемые стимулирующие и психоактивные эффекты абсента из-за его малых количеств. [5] [6] [7]

Туйон действует на рецептор ГАМК А как антагонист. Как конкурентный антагонист рецептора ГАМК А , туйон сам по себе считается судорожным средством [8], хотя , вмешиваясь в тормозной медиатор ГАМК, он может оказывать стимулирующее, повышающее настроение действие в низких дозах. [ необходима цитата ] Он также встречается в парфюмерии как компонент нескольких эфирных масел. [ необходима цитата ]

Помимо встречающихся в природе (−)-α-туйона и (+)-β-туйона, возможны еще две формы: (+)-α-туйон и (−)-β-туйон . В 2016 году они также были обнаружены в природе [9] в Salvia officinalis .

Источники

Туйон содержится в ряде растений, таких как туя (род Thuja , отсюда и название), кипарис нутканский , некоторые можжевельники , полынь , душица , шалфей обыкновенный , пижма и полынь горькая , особенно полынь горькая ( Artemisia absinthium ), обычно в виде смеси изомеров в соотношении 1:2. Он также содержится в различных видах Mentha (мяты).

Биосинтез

Биосинтез туйона аналогичен синтезу других монотерпенов и начинается с образования геранилдифосфата (ГПФ) из диметилаллилпирофосфата (ДМПП) и изопентенилдифосфата (ИПП), катализируемого ферментом геранилдифосфатсинтазой. [10] Количественный 13С ЯМР- спектроскопический анализ показал, что изопреновые единицы, используемые для образования туйона в растениях, происходят из метилэритритолфосфатного пути (МЭП). [11]

Реакции, которые генерируют скелет туйона в сабинене из GPP, опосредуются ферментом сабиненсинтазой , субстратом которой является GPP. [10] GPP ( 1 ) сначала изомеризуется в линалилдифосфат (LPP) ( 2 ) и нерилдифосфат (NPP) ( 3 ). LPP предпочтительно образует делокализованный аллильный катион-дифосфат ( 4 ). Затем промежуточное соединение ионной пары циклизуется в электрофильном присоединении, давая третичный катион α-терпинила ( 5 ). [10]

Превращение GPP в альфа-терпинильный катион.
Превращение GPP в альфа-терпинильный катион.

Катион α-терпинила ( 5 ) затем претерпевает 1,2-гидридный сдвиг посредством перегруппировки Вагнера-Меервейна , что приводит к образованию катиона терпинен-4-ила ( 6 ). Этот катион претерпевает вторую циклизацию с образованием промежуточного катиона туйила ( 7 ) перед потерей протона с образованием предшественника туйона, (+)-сабинена ( 8 ).

Превращение альфа-терпинильного катиона в (+)-сабинен
Превращение альфа-терпинильного катиона в (+)-сабинен

Из (+)-сабинена ( 8 ) предлагаемый биосинтетический путь получения туйона следует трехэтапному пути: (+)-сабинен сначала окисляется до изомера (+)-сабинола ( 9-1 , 9-2 ) ферментом цитохрома P450 , затем преобразуется в (+)-сабинон ( 10 ) с помощью дегидрогеназы . Наконец, редуктаза опосредует преобразование в α-туйон ( 11-1 ) и β-туйон ( 11-2 ). [12] Изомерия промежуточного продукта (+)-сабинола различается среди растений, продуцирующих туйон; например, в западном красном кедре ( Thuja plicata ) туйон образуется исключительно из промежуточного продукта (+)- транс -сабинола ( 9-1 ), тогда как в шалфее лекарственном ( Salvia officinalis ) туйон образуется из промежуточного продукта (+)- цис -сабинола ( 9-2 ). [13]

Предложенный синтез туйона из сабинена
Предложенный синтез туйона из сабинена

Фармакология

Туйон исследовательского класса

На основе гипотезы, которая рассматривала только молекулярную форму, было высказано предположение, что туйон может действовать аналогично ТГК на каннабиноидные рецепторы, [14] однако, туйон не смог вызвать каннабимиметический ответ в исследовании 1999 года. [15] Туйон является антагонистом рецептора ГАМК А [16] и, более конкретно, конкурентным антагонистом рецептора ГАМК А. Ингибируя активацию рецептора ГАМК, нейроны могут легче срабатывать, что может вызывать мышечные спазмы и судороги. [17] Это взаимодействие с рецептором ГАМК А специфично для альфа-туйона. [18] Туйон также является антагонистом 5-HT 3 . [19] [20]

Средняя летальная доза , или LD50 , α-туйона, более активного из двух изомеров, у мышей составляет около 45 мг/кг, с 0% смертностью при 30 мг/кг и 100% при 60 мг/кг. У мышей, подвергшихся воздействию более высокой дозы, наблюдаются судороги , которые приводят к смерти в течение 1 минуты. От 30 до 45 мг/кг у мышей возникают мышечные спазмы в ногах, которые прогрессируют до общих судорог до смерти или выздоровления. Эти эффекты соответствуют другим антагонистам ГАМК. Кроме того, α-туйон быстро метаболизируется в печени у мышей. [17] Предварительная обработка положительными аллостерическими модуляторами ГАМК, такими как диазепам , фенобарбитал или 1 г/кг этанола защищает от летальной дозы 100 мг/кг. [ требуется цитата ]

Эффективность внимания была протестирована с низкими и высокими дозами туйона в алкоголе. Высокая доза имела краткосрочный отрицательный эффект на эффективность внимания. Более низкая доза не показала заметного эффекта. [5]

Туйон, как сообщается [ кем? ] , токсичен для клеток мозга, почек и печени и может вызывать судороги, если используется в слишком высокой дозе. Другие растения, содержащие туйон, такие как туя западная ( Thuja occidentalis ), используются в фитотерапии, в основном из-за их предполагаемого стимулирующего иммунную систему эффекта. [ нужна цитата ] Побочные эффекты эфирного масла этого растения включают беспокойство, бессонницу и судороги, что подтверждает действие туйона на центральную нервную систему. [8] [21]

В абсенте

Туйон наиболее известен как соединение в спирте абсент . В прошлом считалось, что абсент содержит до 260–350 мг/л туйона, [22] но современные тесты показали, что эта оценка слишком завышена. Исследование 2008 года 13 бутылок до запрета (1895–1910) с использованием газовой хроматографии–масс-спектрометрии (ГХ-МС) показало, что бутылки содержали от 0,5 до 48,3 мг/л и в среднем 25,4 мг/л [6] [23] Исследование 2005 года воссоздало три рецепта с высоким содержанием полыни 1899 года и проверило их с помощью ГХ-МС, и обнаружило, что самый высокий содержал 4,3 мг/л туйона. [24] Тестирование методом ГХ-МС имеет важное значение в этом отношении, поскольку газовая хроматография сама по себе может зафиксировать неточно высокие показания туйона, поскольку другие соединения могут мешать и добавляться к кажущемуся измеренному количеству. [25]

История

Это соединение было обнаружено после того, как абсент стал популярным в середине 19 века. Валентин Маньян , изучавший алкоголизм, испытал чистое полынное масло на животных и обнаружил, что оно вызывает припадки независимо от воздействия алкоголя. На основании этого абсент, содержащий небольшое количество полынного масла, считался более опасным, чем обычный алкоголь. В конце концов, в качестве причины этих реакций был выделен туйон. Маньян продолжил изучать 250 злоупотребляющих алкоголем и отметил, что у тех, кто пил абсент, были припадки и галлюцинации . Припадки вызваны взаимодействием (+)-α-туйона с рецепторами ГАМК, вызывая эпилептическую активность. [18] В свете современных доказательств эти выводы сомнительны, поскольку они основаны на плохом понимании других соединений и заболеваний, [26] и омрачены убеждением Маньяна в том, что алкоголь и абсент вырождают французскую расу. [27]

После того, как абсент был запрещен, исследования прекратились до 1970-х годов, когда британский научный журнал Nature опубликовал статью, в которой сравнивалась молекулярная форма туйона с тетрагидроканнабинолом (ТГК), основным психоактивным веществом, содержащимся в каннабисе , и была выдвинута гипотеза, что он будет действовать на мозг таким же образом, что породило миф о том, что туйон является каннабиноидом . [14] [28]

Совсем недавно, в соответствии с Директивой Европейского совета № 88/388/EEC (1988), разрешающей определенные уровни туйона в пищевых продуктах в ЕС [29] , были проведены описанные выше исследования, которые обнаружили лишь незначительные уровни туйона в абсенте.

Правила

Евросоюз

Максимальные уровни туйона в ЕС составляют: [30] [31]

Соединенные Штаты

В Соединенных Штатах добавление чистого туйона в пищевые продукты не допускается. [32] Продукты питания или напитки, содержащие виды полыни , белый кедр , дубовый мох , пижму или тысячелистник , не должны содержать туйон, [33] что на практике означает, что они содержат менее 10 частей на миллион туйона. [34] Другие травы, содержащие туйон, не имеют ограничений. Например, шалфей и масло шалфея (которое может содержать до 50% туйона) включены в список общепризнанных безопасных (GRAS) веществ Управления по контролю за продуктами и лекарствами . [35]

Абсент, предлагаемый для продажи в Соединенных Штатах, не должен содержать туйона по тому же стандарту, который применяется к другим напиткам, содержащим полынь , [34] поэтому абсент с небольшим количеством туйона может быть легально импортирован.

Канада

В Канаде законы о спиртных напитках являются прерогативой провинциальных правительств. Альберта, Онтарио и Новая Шотландия разрешают 10 мг/кг туйона; Квебек разрешает 15 мг на кг; [ требуется ссылка ] Манитоба разрешает 6–8 мг туйона на литр; Британская Колумбия придерживается тех же уровней, что и Онтарио. Однако в Саскачеване и Квебеке можно приобрести любой спиртной напиток, доступный в мире, при покупке максимум одного ящика, обычно 12 бутылок по 750 мл или 9 л. Отдельные советы по спиртным напиткам должны одобрить каждый продукт, прежде чем он может быть продан на полках.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Рихерт, Клеменс; Крупп, Феликс; Фрей, Вольфганг (2020). «Абсолютная конфигурация малых молекул с помощью совместной кристаллизации». Angew. Chem. Int. Ed. 59 (37): 15875–15879. doi : 10.1002/anie.202004992 . PMC  7540501 . PMID  32441841.
  2. ^ Происходит от древнегреческого θυία, thuj(a) , вид кедра + -ωνη, -one , женское отчество для химического родственника ацетона.
  3. ^ Perry NB, Anderson RE, Brennan NJ, Douglas MH, Heaney AJ, McGimpsey JA, Smallfield BM (1999). «Эфирные масла далматинского шалфея ( Salvia officinalis L.): различия между отдельными видами, частями растений, сезонами и местами произрастания». J. Agric. Food Chem. 47 (5): 2048–2054. Bibcode : 1999JAFC...47.2048P. doi : 10.1021/jf981170m. PMID  10552494.
  4. ^ Oppolzer W, Pimm A, Stammen B, Hume WE (1997). "Внутримолекулярные циклизации олефиновых пропаргиловых карбонатов, катализируемые палладием, и применение их в диастереоселективном синтезе энантиомерно чистого (−)-α-туйона". Helv. Chim. Acta . 80 (3): 623–639. doi : 10.1002/hlca.19970800302 .
  5. ^ ab Dettling A, Grass H, Schuff A, Skopp G, Strohbeck-Kuehner P, Haffner HT (2004). «Абсент: внимание и настроение под влиянием туйона». J. Stud. Alcohol . 65 (5): 573–81. doi :10.15288/jsa.2004.65.573. PMID  15536765.
  6. ^ ab Мифы об абсенте наконец развеяны
  7. ^ Химический состав винтажного пребан-абсента с особым упором на концентрации туйона, фенхона, пинокамфона, метанола, меди и сурьмы
  8. ^ ab Olsen, Richard W. (2000-04-25). «Абсент и рецепторы γ-аминомасляной кислоты». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (9): 4417–4418. Bibcode : 2000PNAS...97.4417O. doi : 10.1073/pnas.97.9.4417 . ISSN  0027-8424. PMC 34311. PMID 10781032  . 
  9. ^ Уильямс, Джек Д.; Язарианс, Джессика А.; Алмейда, Челси К.; Андерсон, Кристин А.; Бойс, Грегори Р. (23 мая 2016 г.). «Обнаружение ранее не наблюдавшихся стереоизомеров туйона в эфирном масле и потребляемых продуктах шалфея (Salvia officinalis L.) с использованием твердофазной микроэкстракции в парофазном пространстве–газовой хроматографии–масс-спектрометрии». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 64 (21): 4319–4326. Bibcode : 2016JAFC...64.4319W. doi : 10.1021/acs.jafc.6b01065. PMID  27181395.
  10. ^ abc Dewick, Paul M (2009). Лекарственные натуральные продукты: биосинтетический подход (3-е изд.). John Wiley & Sons Ltd. стр. 195–197. ISBN 978-0-470-74167-2.
  11. ^ Умлауф, Дирк; Запп, Йозеф (сентябрь 2004 г.). «Биосинтез нерегулярного монотерпенового кетона полыни, сесквитерпенового гермакрена D и других изопреноидов в Tanacetum vulgare L. (Asteraceae)». Фитохимия . 65 (17): 2463–2470. Бибкод : 2004PChem..65.2463U. doi :10.1016/j.phytochem.2004.08.019. ПМИД  15381410.
  12. ^ Foster, Adam J.; Hall, Dawn E. (апрель 2013 г.). «Идентификация генов в защите листьев от терпеноидных соединений Thuja plicata». Plant Physiology . 161 (4): 1993–2004. doi :10.1104/pp.112.206383. PMC 3613470. PMID  23388118 . 
  13. ^ Gesell, Andreas; Blaukopf, Markus (май 2015 г.). «Цитохром P450 CYP750B1 голосеменных растений катализирует стереоспецифическое монотерпеновое гидроксилирование (+)-сабинена в биосинтезе туйона в кедровом дереве западном». Физиология растений . 168 (1): 94–106. doi :10.1104/pp.15.00315. PMC 4424034. PMID 25829465  . 
  14. ^ ab Conrad, Barnaby, III ; (1988). Абсент: История в бутылке. Chronicle Books . ISBN 0-8118-1650-8 стр. 152 
  15. ^ Meschler JP, Howlett AC (март 1999). «Туйон проявляет низкое сродство к каннабиноидным рецепторам, но не вызывает каннабимиметических реакций». Pharmacol. Biochem. Behav . 62 (3): 473–480. doi :10.1016/S0091-3057(98)00195-6. PMID  10080239. S2CID  30865036.
  16. ^ Olsen RW (апрель 2000 г.). «Рецепторы абсента и гамма-аминомасляной кислоты». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 97 (9): 4417–4418. Bibcode : 2000PNAS...97.4417O. doi : 10.1073 /pnas.97.9.4417 . PMC 34311. PMID  10781032. 
  17. ^ ab Höld ​​KM, Sirisoma NS, Ikeda T, Narahashi T, Casida JE (апрель 2000 г.). «Альфа-туйон (активный компонент абсента): модуляция рецептора гамма-аминомасляной кислоты типа А и метаболическая детоксикация». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 97 (8): 3826–31. Bibcode :2000PNAS...97.3826H. doi : 10.1073/pnas.070042397 . PMC 18101 . PMID  10725394. 
  18. ^ ab Höld, Karin M.; Sirisoma, Nilantha S.; Ikeda, Tomoko; Narahashi, Toshio; Casida, John E. (2000-04-11). "α-Туйон (активный компонент абсента): модуляция рецептора γ-аминомасляной кислоты типа А и метаболическая детоксикация". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (8): 3826–3831. Bibcode : 2000PNAS...97.3826H. doi : 10.1073/pnas.070042397 . ISSN  0027-8424. PMC 18101. PMID 10725394  . 
  19. ^ Deiml T, Haseneder R, Zieglgänsberger W, Rammes G, Eisensamer B, Rupprecht R, Hapfelmeier G (февраль 2004 г.). «Альфа-туйон снижает активность рецептора 5-HT3, влияя на десенсибилизацию, сниженную агонистом». Neuropharmacology . 46 (2): 192–201. doi :10.1016/j.neuropharm.2003.09.022. PMID  15002407. S2CID  54346490.
  20. ^ Модуляция ионотропных ГАМК-рецепторов натуральными продуктами растительного происхождения
  21. ^ Naser B, Bodinet C, Tegtmeier M, Lindequist U (март 2005 г.). «Thuja occidentalis (Arbor vitae): обзор его фармацевтических, фармакологических и клинических свойств». Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine . 2 (1): 69–78. doi :10.1093/ecam/neh065. PMC 1062158. PMID  15841280 . 
  22. ^ Абсентизм: вымышленный синдром 19-го века с современным влиянием, Падош и др. Получено 28 октября 2006 г.
  23. ^ Химический состав винтажного пребан-абсента с особым упором на концентрации туйона, фенхона, пинокамфона, метанола, меди и сурьмы
  24. ^ Туйон - Причина абсентизма? Лахенмайер, Эммерт и др. Проверено 28 октября 2006 г.
  25. ^ Определение α-/β-туйона и родственных терпенов в абсенте с использованием твердофазной экстракции и газовой хроматографии. Архивировано 27 ноября 2007 г. на Wayback Machine , Эммерт и др. Получено 28 октября 2006 г.
  26. ^ Лахенмайер, Дирк; Натан-Майстер, Дэвид; Бро, Теодор; Луоте, Жан-Пьер; Эммерт, Иоахим (2010). «Абсент, абсентизм и туйон – новый взгляд на воздействие спиртного на общественное здоровье». The Open Addiction Journal . 3 : 32–38. doi : 10.2174/1874941001003010032 .
  27. ^ Конрад III, Барнаби ; (1988). Абсент: История в бутылке . Хроники . ISBN 0-8118-1650-8 С. 101-105 
  28. ^ Del Castillo J.; Anderson M.; Rubottom GM (1975). «Письма к природе: марихуана, абсент и центральная нервная система». Nature . 253 (5490): 365–366. doi :10.1038/253365a0. PMID  1110781. S2CID  4245058.
  29. ^ Директива Европейского Совета № 88/388/EEC, 22 июня 1988 г.
  30. ^ Регламент (ЕС) № 1334/2008 Европейского парламента и Совета от 16 декабря 2008 г., Европейская комиссия .
  31. ↑ Мнение Научного комитета по пищевым продуктам о туйоне Научный комитет по пищевым продуктам (2003) Получено 28 октября 2006 г.
  32. ^ Лори К. Долан; Рэй А. Матулка и Джордж А. Бердок (2010). «Естественно встречающиеся пищевые токсины». Токсины . 2 (9): 2289–2332. doi : 10.3390/toxins2092289 . PMC 3153292. PMID  22069686 . 
  33. ^ Постановление FDA 21 CFR 172.510 – Пищевые добавки, разрешенные для непосредственного добавления в продукты питания для потребления человеком. Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами (2003). Получено 28 октября 2006 г.
  34. ^ ab Бюро по налогам и торговле алкогольной и табачной продукцией Министерства финансов США, отраслевой циркуляр 2007-5. Архивировано 9 февраля 2014 г. на Wayback Machine 17 октября 2007 г. Получено 5 мая 2009 г.
  35. ^ Вещества, которые обычно признаются безопасными. Архивировано 30 ноября 2005 г. в Wayback Machine Food and Drug Administration (2003). Получено 28 октября 2006 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Туйон .