움벨룰론

Umbellulone
움벨룰론
Umbellulone.svg
Spacefilling model of umbellulone.png
이름
IUPAC 이름
4-메틸-1-(프로판-2-일)비시클로[3.1.0]헥스-3-엔-2-온
기타 이름
투제노네투젠-21;엄벨룰론
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
유니
  • InChI=1S/C10H14O/c1-6(2)10-5(8)7(3)4-9(10)11/h4,6,8H,5H2,1-3H3
    키: LTTVJAQLCIHAFV-UHFFFAOYSA-N
  • InChI=1/C10H14O/c1-6(2)10-5-8(10)7(3)4-9(10)11/h4,6,8H,5H2,1-3H3
    키: LTTVJAQLCIHAFV-UHFFFAOYAU
  • O=C1\C=C(\C)C2C1(C(C)C)C2
특성.
C10H14O
몰 질량 150.221 g/g−1/g
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

엄벨룰론은 두통을 유발하는 모노텔펜 케톤으로, 때때로 "두통나무"[1][2]로 알려져 있는 엄벨룰라리아 캘리포니아 나무의 잎에서 발견됩니다.

TRPA1을 [1]통해 삼차혈관계에 영향을 미쳐 두통을 유발한다는 가설이 있다.

역사

Umbellularia Californica는 캘리포니아 해안 숲이 원산지인 나무입니다.

식물학자 Archibald Menzies는 18세기 말에 처음으로 석유를 수집했다.1826년에 이 나무는 식물학자 데이비드 더글라스에 의해 월계수 로루스 레지아로 분류되었다.

1833년에 그 나무는 후커와 아르노트에 의해 테트란테라 캘리포니아라는 또 다른 분류를 받았다.그 직후 현재의 이름은 엄벨룰라리아 캘리포니아의 넛탈에 의해 붙여졌다.1875년 히니는 감압된 압력 하에서 분화를 통해 무색 액체(레오다페놀)를 얻었다.캘리포니아 월계수의 이 기름은 톡 쏘는 냄새가 난다.

스틸맨(1880)은 215-216°C에서 분리를 했다.그는 매연 흡입이 고통스러운 추위와 심한 두통을 유발할 수 있다는 것을 발견했다.예전에는 나무의 잎이 두통이나 복통, 심지어 치통을 치료하는데 사용되었다.

파워스와 리는 1904년 217-222°C에서 나무의 기름을 다시 분류했다.이것은 다른 화합물들을 생산했다: 피네네올, 시네올, 오제놀, 메틸 오제놀, 그리고 움벨룰론이라고 불리는 케톤.엄벨룰론은 나무에 의해 유발되는 두통의 원인이 되는 화학물질이다.그들은 움벨룰론에게 다음과 같은 구조식을 주었다.

1904년 파워스와 리에 따르면 스트루큐럴 공식.

1908년 투틴이 구조식을 수정하였고, 그 해 말 Semmler가 이를 수정하여 오늘날 받아들여지고 있는 구조식을 제공하였다.

(A) Tutin, 1908에 따른 구조식 (B) Semmler, 1908에 따른 구조식

구조와 반응성

엄벨룰론은 캘리포니아 엄벨룰라 잎에서 발견되는 모노텔펜 케톤이다.움벨룰론의 공식은 사이클로프로판과1014 사이클로펜탄 고리를 포함하는 CHO이다.움벨룰론의 이성질체는 오직 하나밖에 알려져 있지 않다.엄벨룰론은 상온에서 친유성 액체입니다.움벨룰론의 비등점은 220 °C이고 증기압력은 0.159 mm/Hg이다.엄벨룰론은 티올에 대한 높은 친화성 결합을 가지고 있다.그 분자는 시스테아민과 같은 대부분의 티올과 반응하지만 모든 [1]티올과 반응하지는 않는다.

시스테아민과 움벨룰론 사이의 반응.

합성

움벨룰론의 가능한 합성 방법은 다음과 [3]같다.디아조메틸이소프로필케톤과 메타크릴산메틸을 반응시켜 1-카르보-메톡시-2-이소부틸-1-메틸시클로프로판을 얻는다.이 반응으로 35%의 수율을 얻을 수 있습니다.그런 다음 시스와 트랜스-2-이소부틸-1-메틸-1-시클로프로판의 혼합물로 가수분해된다.트랜스 이성질체는 분리되고 1-아세틸-2-이소부틸-1-메틸시클로프로판 카드뮴 메틸그리냐드 시약과 반응한다.이것은 묽은 염기로 치료 시 움벨룰론으로 알돌 환화를 거친다.

작용 메커니즘

TRPA1

TRPA1 채널 작용제는 TRPA1 채널을 활성화하여 CGRP를 방출할 수 있습니다. CGRP는 수용체에 결합하여 혈관확장을 시작합니다.엄벨룰론은 TRPA1과 TRPM8이라는 두 개의 이온 채널과 상호작용할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 엄벨룰론은 TRPA1에 대한 친화력이 높고 TRPM8에 대한 친화력이 낮다.

움벨룰론은 일시적인 수용체 전위 양이온 채널인 서브패밀리 A, 멤버 1(TRP1)을 활성화하고 칼시토닌 유전자 관련 펩타이드(CGRP)를 통해 삼각혈관계에 영향을 줌으로써 심각한 두통을 일으킬 수 있다.일단 흡입하면 움벨룰론은 코 점막에서 혈액 순환으로 확산됩니다.움벨룰론의 높은 지질 용해성 때문에, 분자는 상피 세포를 빠르게 통과하여 혈액에 빠르게 흡수될 것이다.거기서부터 움벨룰론은 뇌수막 혈관의 혈관 주변 감각 신경 말단에 도달할 수 있다.이러한 신경 섬유의 자극은 결국 편두통과 군발성 두통 [1]발작을 유발하는 것으로 알려진 노카셉터인 CGRP의 방출로 이어질 것이다.

움벨룰론에 의한 TRPA1의 활성화는 이 이온 채널을 개방시킨다.칼슘이 세포로 들어가 세포막이 탈분극된다.막의 탈분극은 CGRP1의 방출을 가져온다. 방출된 CGRP는 CGRP 수용체에 결합할 수 있다.이것은 뇌혈관의 CGRP 의존적인 국소 혈관 확장을 유도할 것이다.뇌혈관의 혈관확장은 뇌의 외막으로 가는 혈류를 증가시킬 것이다.CGRP 수용체에 결합하는 것은 또한 호중구 및 다른 면역 세포에 의한 비만 세포 탈과 침투를 촉진할 것이다.면역 세포의 증가와 그 염증 반응이 편두통의 발생의 주요 원인이라고 생각된다.뇌혈관의 혈관확장이 편두통과 두통의 원인에 기여하는지는 여전히 논의되고 있다.그러나 혈관확장효과와 혈류증가는 CGRP의 방출과 편두통 및 두통의 존재에 대한 간접지표로 사용할 수 있다.

TRPM8

과도수용체 전위 양이온 채널, 서브패밀리 M, 멤버 8(TRPM8)은 활성화 시 강렬하게 차가운 감각을 유도할 수 있는 이온 채널이다.멘톨은 TRPM8의 1차 배위자이지만 움벨룰론은 멘톨과 구조적으로 유사하기 때문에 움벨룰론도 TRPM8을 활성화시킬 수 있지만 이는 약한 상호작용이다.

표시

배꼽에 노출되면 비강에 심한 냉감각을 일으키기 쉽다.두통, 혈장 CGRP의 증가 또는 눈의 자극과 결합하면 움벨룰론에 노출되었을 가능성이 높아집니다.

독성

엄벨룰라리아 캘리포니아의 기름은 엄벨룰론의 40~60%를 함유하고 있다.아트로핀과 비슷한 효과가 신경과 근육 섬유에 있습니다.오일과의 접촉 또는 증기에 노출되면 다음과 같은 원인이 발생할 수 있습니다.

  • 두통.
  • 눈에 거슬리다
  • 코에 염증이 생기다
  • 점막 자극
  • 집중력 저하
  • 혈압을 낮추다
  • 호흡곤란

엄벨룰론은 메트헤모글로빈의 빠른 생성을 유도한다.메트헤모글로빈은 일반적인 철(Fe2+) 헤모글로빈 대신 주로 철(Fe3+) 헤모글로빈으로 구성된 혈액 내 글로빈이다.메트헤모글로빈은 산소 결합 능력이 감소하지만 헤모글로빈 단위의 다른 3개의 철 이온과 함께 산소 방출도 감소합니다.적혈구는 산소를 가진 장기를 배양하는 능력이 떨어지기 때문에 저산소증에 걸릴 확률이 높아진다.메트헤모글로빈 치사율은 적혈구 내 물질의 50% 이상의 농도에서 가능하다.

Umbellularia californica는 이러한 독성 효과가 없는 전통적인 만엽(Laurus nobilis)으로 오해해서는 안 된다.

기타 응용 프로그램

2013년, Umbellularia Californica의 새로운 잠재적 응용 프로그램이 밝혀졌습니다.에센셜 오일은 모기에 물리는 억제와 살충 [4]활동에 사용되었다.이를 통해 이 오일에 대한 추가 조사가 촉진됩니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d Nassini, R.; Materazzi, S.; Vriens, J.; Prenen, J.; Benemei, S.; De Siena, G.; La Marca, G.; Andrè, E.; Preti, D.; Avonto, C.; Sadofsky, L.; Di Marzo, V.; De Petrocellis, L.; Dussor, G.; Porreca, F.; Taglialatela-Scafati, O.; Appendino, G.; Nilius, B.; Geppetti, P. (2011). "The 'headache tree' via umbellulone and TRPA1 activates the trigeminovascular system". Brain. 135 (Pt 2): 376–390. doi:10.1093/brain/awr272. PMID 22036959.
  2. ^ Rachel Ehrenberg (November 3, 2011). "Headache tree is a pain in the brain: Bay laurel swells cranial blood vessels". ScienceNews. Retrieved 2011-11-07.
  3. ^ Smith, Howard E.; Eastman, Richard H. (1956). "Synthesis of an Isomer of Umbellulone". Journal of Organic Chemistry. 21 (7): 830. doi:10.1021/jo01113a019. ISSN 0022-3263.
  4. ^ Tabanca, Nurhayat; Avonto, Cristina; Wang, Mei; Parcher, Jon F.; Ali, Abbas; Demirci, Betul; Raman, Vijayasankar; Khan, Ikhlas A. (2013). "Comparative Investigation of Umbellularia californica and Laurus nobilis Leaf Essential Oils and Identification of Constituents Active against Aedes aegypti". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 61 (50): 12283–12291. doi:10.1021/jf4052682. PMID 24266426.

추가 정보

  • Drake, Miles E.; Stuhr, Ernst T. (1935). "Some pharmacological and bactericidal properties of umbellulone". The Journal of the American Pharmaceutical Association. 24 (3): 196–207. doi:10.1002/jps.3080240304.