Candicine - Candicine

Candicine
Candicine.svg
Имена
Предпочтительное название IUPAC
2- (4-гидроксифенил) -N,N,N-триметилэтан-1-аминий
Другие имена
2- (4-гидроксифенил) -N,N,N-триметилэтанаминий
Мальтоксин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
UNII
Характеристики
C11ЧАС18НЕТ+,
HOC6ЧАС4(CH2)2N (CH3)3+
Молярная масса180,266205 Да (+ 126,90447, если иодид)
Внешностьбесцветное твердое вещество (хлоридные и йодистые соли)
Температура плавления 234 ° С (453 ° F, 507 К) (иодид); 285 ° C (разложение хлорида)
Иодид и хлорид хорошо растворимы в воде.
Опасности
Главный опасностиРаздражающий
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Candicine является естественным органическое соединение это четвертичная аммониевая соль с фенэтиламин скелет. Это N, N, N-триметильное производное хорошо известного биогенный амин тирамин, и, будучи натуральный продукт с положительно заряженным атомом азота в своей молекулярной структуре, он классифицируется как алкалоид. Хотя он содержится во множестве растений, включая ячмень, его свойства не были широко изучены с помощью современных методов. Кандицин токсичен после парентерального введения, вызывая симптомы нервно-мышечная блокада; более подробная информация представлена ​​в разделе «Фармакология» ниже.

Вхождение

Кандицин встречается во многих растениях, особенно в кактусах.[1] Этот алкалоид был впервые выделен из аргентинского кактуса. Трихоцереус Candicans (теперь классифицируется как Candicans эхинопсис), от которого он получил свое название, и от других Трихоцереус разновидность. Т. Candicans может содержать до 5% кандицина, а также является богатым источником близкого алкалоида горденин.[2]

Кандицин также встречается в нескольких растениях рода Цитрусовые.[3]

В конце 1950-х японские исследователи выделили токсичное соединение, которое они назвали «мальтоксином». солодовый ячмень.[4] После публикации некоторых статей по его фармакологии (см. Раздел «Фармакология») под этим названием было установлено, что мальтоксин идентичен кандицину, и более старое название было сохранено в последующих статьях.[5]

Кандицин также был обнаружен в коже лягушки, Лептодактиль pentadactylus pentadactylus, при концентрации 45 мкг / г кожи, но встречается гораздо реже среди амфибии чем его позиционный изомер, лептодактилин.[6][7]

Химия

Доминирующие химические характеристики кандицина заключаются в том, что это четвертичная аммониевая соль и фенол. Катион четвертичного аммония находится в ассоциации с различными анионами, образуя соответствующие соли, наиболее распространенными из которых являются йодид и хлорид, тривиально названные «йодид кандицина» (или «горденин метиодид ») и« кандицин хлорид ». Поскольку нецелесообразно выделять кандицин из природного источника вместе с его исходным противоионом (ами), процедуры выделения разработаны таким образом, чтобы получить его в сочетании с конкретным анионом, выбранным исследователем. Таким образом, название «кандицин» при использовании отдельно не имеет однозначного химического определения.

Присутствие фенольной группы сделало бы водные растворы солей кандицина слабокислыми, но, похоже, не было зарегистрировано никакого pKa. Эта фенольная группа была преобразована в метиловый эфир обработкой кандицина с помощью метилиодид, сделать О-метил кандицин йодид.[8]

Синтез

Один из самых ранних синтезов кандицина - это синтез Баргера, который получил иодид кандицина путем N-метилирования горденина с использованием йодистого метила.[9] Этот метод стал стандартным для преобразования третичных амины к четвертичным солям. Его снова использовали Бак и его коллеги, которые также сообщили о превращении иодида кандицина в хлорид кандицина при обработке AgCl.[10]

Фармакология

Самые ранние фармакологические исследования кандицина (под названием метиодид горденина), по-видимому, были проведены Баргером и Дейлом, которые изучали его действие в основном на кошках и изолированных препаратах органов животных. Эти исследователи обнаружили, что кандицин очень похож на никотин в его эффектах. Например, сокращения изолированных участков кролика тощая кишка было произведено ~ 2 × 10−5M концентрации препарата; 1 мг кандицина йодида внутривенно. у кошек происходит такое же повышение артериального давления, как у 0,5 мг никотина; токсические дозы вызывали паралич дыхания. Было замечено, что в том же анализе артериального давления йодид кандицина был примерно в два раза эффективнее его структурного аналога. тирамин, и намного более мощный, чем его еще более близкий аналог, горденин.[11]

После того, как Рети открыл (и назвал) кандицин как натуральный продукт,[12] Luduena провела серию фармакологических исследований этого алкалоида. Они резюмированы в обзоре Рети: как и раньше, было отмечено сходство эффектов кандицина и никотина. В экспериментах Лудуены кандицин сначала стимулировал, а затем блокировал ганглиозную передачу; его эффекты не были изменены йохимбин, кокаин, или же атропин, но полностью нейтрализуется спартеин или же йодид тетрапропиламмония. Нет мускариновый действие было замечено. Дозы 6 мг / кг были кураре -как у собаки; аналогичные эффекты наблюдались и у жабы, Bufo arenarum.[2]

Candicine[13] (как йодид или хлорид) был повторно исследован японскими фармакологами в начале 1960-х годов. Первоначальные эксперименты на лягушках с использованием прямая мышца мышцы и нервыпортняжник препараты из Rana nigromaculata nigromaculata, показали, что алкалоид вызывает сокращение прямой мышцы живота при концентрациях 0,01–0,2 мг / мл и блокирует реакцию портняжного нерва на прямую или непрямую электрическую стимуляцию при аналогичных концентрациях. Сокращение прямой мышцы живота подавлялось предварительным лечением тубокурарин, как и реакция портняжного нерва (то есть нормальные мышечные сокращения не уменьшались при применении кандицина после тубокурарина). На действие кандицина в этих анализах не влияли эзерин. Принимая во внимание дополнительные наблюдения, эти исследователи пришли к выводу, что действие кандицина на ткани лягушки наиболее похоже на действие хорошо известного деполяризующий нервно-мышечный блокатор декаметоний.[14] Предыдущее сравнение 0,2 мг кандицина хлорида с 2 мг горденин сульфат на препарате прямой мышцы живота показал, что горденин был гораздо менее активен при сокращении, даже при 10-кратной концентрации кандицина.[4]

После своих экспериментов на лягушках японская группа провела серию классических фармакологических исследований кандицина на кошках и кроликах, а также на различных изолированных органах / тканях животных. У кроликов введение кандицина в дозе 0,6 мг / кг внутривенно вызывало респираторные и сердечно-сосудистые нарушения, продолжавшиеся около 15 минут. Температура тела не изменилась; было также мидриаз с последующим миоз, и гиперсаливация. У кроликов в / в. дозы 2,1 мг / кг вызывали апноэ с последующей смертью. У кошек, находящихся под наркозом, дозы 0,06–0,12 мг / кг внутривенно также вызывали респираторные и сердечно-сосудистые нарушения: хотя детали были зависимыми от концентрации и времени, конечными эффектами были стойкая респираторная стимуляция и повышение артериального давления; гипертония не подавлялась атропин, но противостоял гексаметоний. Кандицин вызвал схватку у кошки мигательная перепонка. Концентрация 0,012 мг / мл, нанесенная на изолированное предсердие морской свинки, вызвала уменьшение амплитуды и скорости сокращений, эти эффекты усиливались эзерином, но подавлялись предварительной обработкой атропином. Концентрации 3-6 мкг / мл вызывали сокращения изолированной морской свинки. подвздошная кишка которые ингибировались предварительной обработкой атропин, гексаметоний, тубокурарин или же кокаин, но на них не повлияло присутствие пирбензамин или же хлорфенирамин. Обобщая результаты этих и других наблюдений, авторы пришли к выводу, что кандицин в первую очередь был стимулятором вегетативной нервной системы. ганглии; это освободило катехоламины от мозговое вещество надпочечников; это показало мускарин -как и симпатомиметик эффекты в некоторых анализах, и это был нервно-мышечный блокатор деполяризующего типа. Во многих отношениях кандицин напоминал никотин и диметилфенилпиперазиний (ДМПП).[15]

Токсикология

LD50 = 10 мг / кг (мышь; подкожно);[16]LD50 = 36 мг / кг (мышь; i.p.);[15]LD50 = 50 мг / кг (крыса).[2]

Воздействие на растения

Кандицина йодид обладает некоторыми свойствами ингибировать рост растений: 50 мкг / растение соли давали 76-100% ингибирование удлинения второго междоузлия в бобах с признаками некроза; ~ 100 мкг кандицина йодида, нанесенного на корни проростков сорго, вызвали 50% ингибирование общей длины растения.[17]

Воздействие на рассольных креветок

LC50 для кандицина хлорида в рассольная креветка биопроба - 923 мкг / мл.[18]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Смит Т.А. (1977). «Фенэтиламины и родственные соединения в растениях». Фитохимия 16 9-18.
  2. ^ а б c Л. Рети (1953). «β-Фенэтиламины». В Алкалоиды, Vol. III, (Р. Х. Ф. Манске и Х. Л. Холмс, ред.), Стр. 313-338, Нью-Йорк: Academic Press.
  3. ^ Сервилло, Луиджи; Джоване, Альфонсо; Д’Онофрио, Нунция; Казале, Росарио; Каутела, Доменико; Феррари, Джованна; Балестриери, Мария Луиза; Кастальдо, Доменико (2014). «N-Метилированные производные тирамина в растениях рода цитрусовых: идентификация N, N, N-триметилтирамина (кандицина)». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 62 (12): 2679–2684. Дои:10.1021 / jf5001698. ISSN  0021-8561.
  4. ^ а б N. Urakawa et al. (1959). «Некоторые химические и фармакологические свойства амина (мальтоксина), выделенного из корешка солода». Яп. J. Pharmacol. 9 41-45.
  5. ^ Н. Урукава, Ю. Хирабе и Ю. Окубо (1961). «Идентификация мальтоксина, активного начала из корешка солода, как кандицина». Яп. J. Pharmacol. 11 4-10.
  6. ^ В. Эрспамер, Дж. М. Сей и М. Розегини (1963). «Встречаемость кандицина (п-гидроксифенилэтилтриметиламмония) в экстрактах кожи Leptodactylus pentadactylus pentadactylus». Life Sci. 3 825-827.
  7. ^ M. Roseghini et al. (1986). «Индол-, имидазол- и фенил-алкиламины в коже ста сорока американских амфибий, кроме буфонидов». Комп. Biochem. Physiol. C 85 139-147.
  8. ^ К. В. Розенмунд (1910). «Die Synthese des Hordenins, eines Alkaloids aus Gerstenkeimen, und über (α) -p-Oxyphenyläthylamin». Chem. Бер. 43 306-313.
  9. ^ Г. Баргер (1909). «Синтез горденина, алкалоида из ячменя». J. Chem. Soc., Trans. 95 2193-2197.
  10. ^ Дж. С. Бак, Р. Бальцли и В. С. Иде (1938). «Производные β-фенэтиламина. Третичные и четвертичные соли». 60 1789-1792.
  11. ^ Г. Баргер и Х. Х. Дейл (1910). «Химическая структура и симпатомиметическое действие аминов». J. Physiol. 41 19–59.
  12. ^ Л. Рети (1933) Компт. Ренд. Soc. Биол. 114 811.
  13. ^ Именуется «мальтоксином» - см. Объяснение в разделе «Возникновение».
  14. ^ Н. Уракава, Т. Дегучи и Ю. Окубо (1960). «Декаметониевое действие мальтоксина, активного компонента из корешка солода, на мышцы лягушки». Яп. J. Pharmacol. 10 1-6.
  15. ^ а б T. Deguchi et al. (1963). «Ганглистимулирующее действие кандицина». Яп. J. Pharmacol. 13 143–159.
  16. ^ Г. Хабермель (1969). «Chemie und Biochemie von Amphibiengiften». Naturwissenschaften 56 615-622.
  17. ^ Н. Б. Мандава, Г. Дж. Кападиа и Дж. Ф. Уорли (1981). «Подавление роста растений фенэтиламинами и тетрагидрохинолинами». J. Nat. Prod. " 44 94-100.
  18. ^ B. N. Meyer et al. (1983). «Алкалоиды кактусов. CIII. Корифантин и О-метил-кандицин, два новых четвертичных алкалоида из Coryphantha greenwoodii». J. Nat. Prod. 46 688-693.