Введение
Умбеллиферон, также известный как 7 гидроксикумарин, гидрангин, скиметтин и бета-умбеллиферон, является природным продуктом кумаринного семейства. Он сильно поглощает ультрафиолетовый свет нескольких длин волн. Есть некоторые признаки того, что это химическое вещество является антимутагенным, оно используется в солнцезащитных кремах. Умбеллиферон обладает антиоксидантными свойствами. Это желтовато-белое кристаллическое твердое вещество, которое имеет небольшую растворимость в горячей воде, но высокую растворимость в этаноле.
Природные явления и название
Название умбеллиферона происходит от семейства растений umbelliferae, а семейство растений, в свою очередь, было названо по цветочным стеблям в форме зонтиков, каждый из которых называется зонтиком. Умбеллиферон встречается во многих известных растениях из семейства Апиацеев (Umbelliferae), таких как морковь, кориандр и садовая ангелика, а также в растениях из других семейств, таких как мышиные уши (Hieracium pilosella, Asteraceae) или гидранжии с большими листьями (Hydrangea macrophylla, Hydrangeaceae, под названием гидранжины). Это один из компонентов ассафетиды, сушеного латекса из гигантского фенхеля (Ferula communis). Он также встречается в Justicia pectoralis (Acanthaceae).
Биосинтез
Умбеллиферон является фенилпропаноидом и как таковой синтезируется из L фенилаланина, который, в свою очередь, вырабатывается через путь шикимата. Фенилаланин лизируется в цинаминовую кислоту, после чего проводится гидроксилирование цинамат-4 гидроксилазой, получая 4-кумариновую кислоту. Кумаровая кислота 4 вновь гидроксилируется цинаматом/кумарат-2-гидроксилазой, получая 2,4 дигидроксикинаминовую кислоту (умбеловую кислоту), после чего происходит вращение связи ненасыщенной связи, прилегающей к группе карбоновой кислоты. Наконец, внутримолекулярная атака гидроксильной группы C2' на группу карбоновой кислоты закрывает кольцо и образует лактоновый умбеллиферон.
Химический синтез
Умбеллиферон традиционно синтезируется с использованием конденсации Пехмана из рессорцинола и формально-кислотной кислоты (генерируемой из яблочной кислоты in situ). В более новом синтезе используется метилпропионат и катализатор палладия.
Ультрафиолетовая флуоресценция
Умбеллиферон сильно поглощает при 300, 305 и 325 нм, с значениями log ε 3, 9, 3, 95 и 4, 15 соответственно, и он флуоресцирует в синем цвете как в ультрафиолетовом, так и в видимом свете. Мощное поглощение при трех различных длинах волн, в сочетании с тем, что энергия рассеивается безопасно в виде видимого света, делает амбеллиферон полезным солнцезащитным средством. Поглощение изменяется в щелочном растворе, так как фенольная гидроксильная группа депротонируется (pKa = 7, 7).
Применение
Ультрафиолетовая активность амбеллиферона привела к его использованию в качестве солнцезащитного средства и оптического отбеливателя для текстиля. Он также используется в качестве усилителя для лазеров красителей. Умбеллиферон может использоваться в качестве индикатора флуоресценции для ионов металлов, таких как медь и кальций. Он действует как индикатор рН в диапазоне 6,5-8,9. Умбеллиферон является мощным ингибитором 3- 17β гидроксистероидной дегидрогеназы, основного фермента, отвечающего за преобразование 4- андростена 3, 17- диона в тестостерон, с IC50 1, 4 мкМ.
Деривативы
Умбеллиферон является исходным соединением для большого количества натуральных продуктов. Герниарин (7 O метилумбеллиферон или 7 метоксикумарин) содержится в листьях водяной конопли (Eupatorium ayapana) и руптурного корня (Herniaria). O Гликозилированные производные, такие как скимин (7 O β D глюкопиранозилумбеллиферон), встречаются в природе и используются для флюориметрического определения ферментов гликозид- гидролазы. Широко распространены и изопренилированные производные, такие как мармин (находится в коже грейпфрута и в коре дерева Баэль) и фурокумарины, такие как мармезин, ангелицин и псорален. Апиозилглюкозид Умбеллиферона 7 можно изолировать из корня Gmelina arborea.