Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Кариофилен (произносится /kæriofilɪn/), более формально (−) β-кариофилен (BCP), – это природный бициклический сесквитерпен, входящий в состав многих эфирных масел, особенно масла гвоздики, масла, получаемого из стеблей и цветков Syzygium aromaticum (гвоздики), эфирного масла Cannabis sativa, копаибы и розмарина. Обычно он встречается в смеси с изокариофиленом (цис-изомер двойной связи) и α-гумуленом (устаревшее название: α-кариофилен), являющимся изомером с раскрытым кольцом. Кариофилен примечателен наличием циклобутанового кольца, а также транс-двойной связи в 9-членном кольце, что является редкостью в природе. Кариофилен – одно из химических соединений, определяющих аромат черного перца.
Caryophyllene (,/k//ær//i//oʊ /'/f//ɪ//l//iː//n/), more formally (−) β caryophyllene (BCP), is a natural bicyclic sesquiterpene that is a constituent of many essential oils, especially clove oil, the oil from the stems and flowers of Syzygium aromaticum (cloves), the essential oil of Cannabis sativa, copaiba, rosemary, It is usually found as a mixture with isocaryophyllene (the cis double bond isomer) and α humulene (obsolete name: α caryophyllene), a ring opened isomer. Caryophyllene is notable for having a cyclobutane ring, as well as a trans double bond in a 9 membered ring, both rarities in nature. Caryophyllene is one of the chemical compounds that contributes to the aroma of black pepper.
Фармакология
β Кариофилен действует как полный агонист каннабиноидного рецептора 2 типа (CB2-рецептор) у крыс. β Кариофилен обладает сродством связывания Ki = 155 нМ с CB2-рецепторами у мышей. В исследовании, сравнивающем обезболивающий эффект у мышей с CB2-рецепторами и без них, было показано, что β-кариофилен обладает противовоспалительным действием, связанным с его активностью в отношении CB2-рецепторов; мыши без CB2-рецепторов практически не получали облегчения по сравнению с мышами с функциональными CB2-рецепторами. Для сравнения, каннабинол (CBN) связывается с CB2-рецепторами как частичный агонист с аффинностью Ki = 126,4 нМ, а дельта-9-тетрагидроканнабинол – как частичный агонист с аффинностью Ki = 36 нМ. Кариофилен способствует повышению холодоустойчивости при низких температурах окружающей среды. Дикие гигантские панды часто валяются в конском навозе, содержащем β-кариофилен/кариофиленоксид, для ингибирования транзиторного рецепторного потенциала меластатина 8 (TRPM8) – типичного холодово-активированного ионного канала млекопитающих. В исследовании in vitro на клетках человеческой колоректальной аденокарциномы β-кариофилен, используемый самостоятельно, не ингибировал рост раковых клеток, однако комбинация β-кариофилена (10 мкг/мл) и паклитаксела (0,025 мкг/мл) привела к 189% ингибированию роста раковых клеток (по сравнению с использованием паклитаксела в одиночку).
β Caryophyllene acts as a full agonist of the cannabinoid receptor type 2 (CB2 receptor) in rats. β Caryophyllene has a binding affinity of Ki = 155 nM at the CB2 receptors in mice. β Caryophyllene has been shown to have anti inflammatory action linked to its CB2 receptor activity in a study comparing the pain killing effects in mice with and without CB2 receptors with the group of mice without CB2 receptors seeing little benefit compared to the mice with functional CB2 receptors. To compare binding, cannabinol (CBN) binds to the CB2 receptors as a partial agonist with an affinity of Ki = 126.4 nM, while delta 9 tetrahydrocannabinol binds to the CB2 receptors as a partial agonist with an affinity of Ki = 36 nM. Caryophyllene helps to improve cold tolerance at low ambient temperatures. Wild giant pandas frequently roll in horse manure, which contains β caryophyllene/caryophyllene oxide, to inhibit transient receptor potential melastatin 8 (TRPM8), an archetypical cold activated ion channel of mammals. In an in vitro human colorectal adenocarcinoma study, β caryophyllene used alone did not inhibit cancer cell growth, but a combination of β caryophyllene 10 μg/mL and paclitaxel 0.025 μg/mL resulted in 189% cancer cell growth inhibition (compared to paclitaxel used alone).
Безопасность
Кариофилен получил статус общепризнанного безопасного вещества (GRAS) от FDA и одобрен FDA для использования в качестве пищевой добавки, обычно в качестве ароматизатора. У крыс, получавших до 700 мг/кг ежедневно в течение 90 дней, не было выявлено каких-либо значительных токсических эффектов. LD50 кариофилена для мышей составляет 5000 мг/кг.
Caryophyllene has been given generally recognized as safe (GRAS) designation by the FDA and is approved by the FDA for use as a food additive, typically for flavoring. Rats given up to 700 mg/kg daily for 90 days did not produce any significant toxic effects. Caryophyllene has an of 5,000 mg/kg in mice.
Химия
Первый полный синтез кариофиллена в 1964 году, осуществленный Э. Дж. Кори, в то время считался одним из классических примеров возможностей синтетической органической химии.
The first total synthesis of caryophyllene in 1964 by E. J. Corey was considered one of the classic demonstrations of the possibilities of synthetic organic chemistry at the time.
Метаболизм и производные
Гидроксикариофиленовый оксид (C15H24O2) был выделен из мочи кроликов, которым вводили (−) кариофилен (C15H24). Рентгеноструктурный анализ кристаллов 14-гидроксикариофилена (в виде его ацетата) был опубликован. Метаболизм кариофилена протекает через (−) кариофиленовый оксид (C15H24O), поскольку это соединение также даёт 14-гидроксикариофилен (C15H24O) в качестве метаболита. Кариофилен (C15H24) → кариофиленовый оксид (C15H24O) → 14-гидроксикариофилен (C15H24O) → 14-гидроксикариофиленовый оксид (C15H24O2). Кариофиленовый оксид, в котором алкеновая группа кариофилена превращается в эпоксид, является компонентом, определяющим каннабис собаками-детекторами наркотиков, и также разрешён в качестве пищевой добавки, часто в качестве ароматизатора.
14 Hydroxycaryophyllene oxide (C15H24O2) was isolated from the urine of rabbits treated with (−) caryophyllene (C15H24). The X ray crystal structure of 14 hydroxycaryophyllene (as its acetate derivative) has been reported. The metabolism of caryophyllene progresses through (−) caryophyllene oxide (C15H24O) since the latter compound also afforded 14 hydroxycaryophyllene (C15H24O) as a metabolite. Caryophyllene (C15H24) → caryophyllene oxide (C15H24O) → 14 hydroxycaryophyllene (C15H24O) → 14 hydroxycaryophyllene oxide (C15H24O2). Caryophyllene oxide, in which the alkene group of caryophyllene has become an epoxide, is the component responsible for cannabis identification by drug sniffing dogs and is also an approved food additive, often as flavoring.
Биосинтез
Кариофилен – распространенный сесквитерпен, встречающийся у различных видов растений. Он биосинтезируется из общих терпенных предшественников диметилаллилпирофосфата (DMAPP) и изопентенилпирофосфата (IPP). Сначала отдельные молекулы DMAPP и IPP вступают в реакцию типа SN1 с отщеплением пирофосфата, катализируемую ферментом GPPS2, образуя геранилпирофосфат (GPP). Затем GPP реагирует со второй молекулой IPP, также посредством реакции типа SN1, катализируемой ферментом IspA, с образованием фарнезилпирофосфата (FPP). В заключение, FPP подвергается внутримолекулярной циклизации, катализируемой ферментом QHS1, в результате чего образуется кариофиллен.
Caryophyllene is a common sesquiterpene among plant species. It is biosynthesized from the common terpene precursors dimethylallyl pyrophosphate (DMAPP) and isopentenyl pyrophosphate (IPP). First, single units of DMAPP and IPP are reacted via an SN1 type reaction with the loss of pyrophosphate, catalyzed by the enzyme GPPS2, to form geranyl pyrophosphate (GPP). This further reacts with a second unit of IPP, also via an SN1 type reaction catalyzed by the enzyme IspA, to form farnesyl pyrophosphate (FPP). Finally, FPP undergoes QHS1 enzyme catalyzed intramolecular cyclization to form caryophyllene.