フムレン

フムレン
フムレン
フムレン
名前
IUPAC名
[1(11) E ,4 E ,8 E ]-フムラ-1(11),4,8-トリエン
IUPAC体系名
(1 E ,4 E ,8 E )-2,6,6,9-テトラメチルシクロウンデカ-1,4-8-トリエン
その他の名前
α-カリオフィレン; 3,7,10-フムラトリエン
識別子
3Dモデル(JSmol
チェビ
チェムブル
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.027.106
ユニイ
  • InChI=1S/C15H24/c1-13-7-5-8-14(2)10-12-15(3,4)11-6-9-13/h6-7,10-11H,5,8-9,12H2,1-4H3/b11-6+,13-7+,14-10+ チェックはい
    キー: FAMPSKZZVDUYOS-HRGUGZIWSA-N チェックはい
  • InChI=1/C15H24/c1-13-7-5-8-14(2)10-12-15(3,4)11-6-9-13/h6-7,10-11H,5,8-9,12H2,1-4H3/b11-6+,13-7+,14-10+
    キー: FAMPSKZZVDUYOS-HRGUGZIWBF
  • C\1=C/C(C)(C)C/C=C(/CC/C=C(/C/1)C)C
プロパティ[ 1 ]
C 15 H 24
モル質量204.357  g·mol −1
外観 淡黄緑色の透明液体
密度0.886 g/cm 3
融点< 25 °C (77 °F; 298 K)
沸点106~107℃(223~225°F、379~380K)、5mmHg
危険
致死量または濃度(LD、LC):
LD 50中間投与量
>48 mg/kg
安全データシート(SDS) 製品安全データシート
特に記載がない限り、データは標準状態(25 °C [77 °F]、100 kPa)における材料のものです。
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フムレンは、 α-フムレンまたはα-カリオフィレンとも呼ばれ、天然に存在する単環式セスキテルペン(C 15 H 24)で、11員環を持ち、3つのイソプレン単位から構成されています。イソプレン単位は3つの非共役C=C二重結合を含み、そのうち2つは三置換、1つは二置換されています。フムレンはホップHumulus lupulus )の精油に初めて含まれており、その名称が由来となっています。[ 2 ]フムレンはβ-カリオフィレン異性体であり、多くの芳香植物において両者は混合物として一緒に存在することがよくあります。

発生

ホップ

フムレンは、ホップ科植物Humulus lupulusの花托から抽出される精油の成分の一つで、その名が由来しています。フムレンの濃度はホップの品種によって異なりますが、精油の最大40%に達することもあります。[ 3 ]ビール醸造工程におけるフムレンとその反応生成物は、多くのビールに「ホップの香り」を与えます。ノーブルホップ品種はフムレン含有量が高いことが分かっていますが、他のビターホップ品種はフムレン含有量が低いことが分かっています。[ 4 ]醸造工程では、フムレンの複数のエポキシドが生成されます。サンプルのガスクロマトグラフィー質量分析法と訓練された官能評価パネルを用いた科学的研究により、フムレンエポキシドIIの加水分解生成物が、ビールに特有の「ホップの香り」を生み出すことが明らかになりました。[ 5 ] [ 6 ] α-フムレンは、すべての大陸の多くの芳香植物に存在し、しばしばその異性体であるβ-カリオフィレンと共に存在します。大気中にα-フムレンを放出することが証明されている植物としては、松の木、[ 7 ]オレンジ園、[ 8 ]セイヨウオトギリソウ[ 9 ]タバコ、[ 10 ]ヒマワリ畑などがあります。[ 11 ] α-フムレンは、サルビア・オフィシナリス(セージ、料理用セージ)、[ 12 ]ウヤクニンジン( Lindera aggregata Uyaku )の精油に含まれており、[ 13 ]メンタ・スピカタ( Mentha spicata)の精油の最大29.9%、[ 14 ]ショウガ科(Zingiberaceae)の精油、[ 15 ]中国のローレルの木であるリツセア・ムシャエンシス(Litsea mushaensis)の葉油の10% 、 [ 16 ]南アメリカの沿岸熱帯地域の低木であるコルディア・バーベナセア(erva baleeira)の葉抽出物の4%に含まれているが、25%はトランス-カリオフィレンを含んでおり、 [ 17 ]ベトナムのコリアンダー(Persicaria odorata)のスパイスの味に寄与する化合物の1つであり、大麻特有の香り。[ 18 ]

調製と合成

フムレンは、ファルネシル二リン酸(FPP)から誘導される多くのセスキテルペノイドの一つです。FPPからフムレンを生成する反応は、セスキテルペン合成酵素によって触媒されます。[ 19 ]

この生合成は、ファルネソールからアリルスタンナンを調製することで実験室で模倣することができ、コーリー合成と呼ばれています。実験室でフムレンを合成する方法は多様で、大環状分子のCC結合の閉環が異なります。マクマリー合成ではチタン触媒カルボニルカップリング反応を使用し、高橋合成では保護されたシアノヒドリンアニオンによるハロゲン化アリルの分子内アルキル化を使用し、杉野目合成ではゲラニルフラグメントを使用し、デ・グルート合成ではユーカリ油の粗蒸留物からフムレンを合成します。[ 20 ]フムレンは、以下に概説する4成分アセンブリとパラジウム媒介環化の組み合わせを使用して合成することもできます。この合成は、C−C結合構築と環化ステップの単純さで注目に値し、関連するポリテルペノイドの合成に有利になると考えられています。[ 21 ]

フムレンの位置選択性、すなわち、2つの三置換C═C二重結合のうちの1つが著しく反応性が高いという事実を理解するために、その配座空間を計算的に探索し、4つの異なる配座を同定した。[ 22 ]

研究

実験室での研究では、フムレンの抗炎症作用の可能性について研究されています。[ 23 ] [ 24 ]

2015年にブラジルの研究者らは、コミフォラ・レプトフロエオスの葉油の虫よけ特性、特に「黄熱病蚊」であるネッタイシマカに対する特性にα-フムレンが寄与していることを明らかにした。[ 25 ] [ 26 ]

大気化学

α-フムレンは、多くの植物(発生状況を参照)から放出される生体揮発性有機化合物であり、大気中で二次有機エアロゾルを形成する可能性が比較的高い。日光下でオゾンと急速に反応(光酸化)して、酸素化生成物を形成する。α-フムレンは、ほとんどのモノテルペンと比較して、反応速度係数が非常に高い(1.17 × 10 −14  cm 3分子−1 s −1)。3つの二重結合を含むため、それぞれが凝縮して二次有機エアロゾルを形成する第一、第二、第三世代の生成物が生じる可能性がある。典型的な対流圏オゾン混合比30 ppbでは、α-フムレンの寿命は約2分であるが、第一世代と第二世代の生成物の平均寿命はそれぞれ1時間と12.5時間である。[ 27 ]

参考文献

  1. ^メルクインデックス、第12版、 4789
  2. ^グレン・ティンゼス、「ホップの香りと風味」、1993年1月/2月号、Brewing Techniques。< http://realbeer.com/hops/aroma.html > 2010年7月21日アクセス
  3. ^カシオティス、ST;ランゲザール、CR;シェッフェ、JJC (1989)。 「10種類のHumulus lupulus品種の球果からの揮発性化合物の分析」。プランタメッド55 (7): 634.土井: 10.1055/s-2006-962205
  4. ^ “アーカイブコピー” . 2015年9月24日時点のオリジナルよりアーカイブ2011年4月17日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク)
  5. ^ Yange, Xiaogen; Lederer, Cindy; McDaniel, Mina; Deinzer, Max. (1993). 「フムレンエポキシドIIおよびIIIの加水分解生成物の評価」. Journal of Agricultural and Food Chemistry . 41 (8): 1300– 1304. doi : 10.1021/jf00032a026 .
  6. ^ Peackock, Val; Deinzer, Max (1981). 「ビールのホップアロマの化学」 . Journal of the American Society of Brewing Chemists . 39. 2013年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ
  7. ^ D. Helmig; J. Ortega; T. Duhl; D. Tanner; A. Guenther; P. Harley; C. Wiedinmyer; J. Milford; T. Sakulyanontvittaya (2007). 「松の木からのセスキテルペン放出 - アメリカ合衆国本土における同定、放出率、フラックス推定」 Environ . Sci. Technol . 41 (5 ) : 1545– 1553. Bibcode : 2007EnST...41.1545H . doi : 10.1021/es0618907 . PMID 17396639. S2CID 20810373 .  
  8. ^ P. Ciccioli; E. Brancaleoni; M. Frattoni; V. Di Palo; R. Valentini; G. Tirone; G. Seufert; N. Bertin; U. Hansen; O. Csiky; R. Lenz; M. Sharma (1999). 「オレンジ果樹園からの反応性テルペン化合物の放出と樹冠内プロセスによる除去」 . J. Geophys. Res . 104 (D7): 8077– 8094. Bibcode : 1999JGR...104.8077C . doi : 10.1029/1998JD100026 .
  9. ^ D. Degenhardt; D. Lincoln, J. (2006). 「草食動物およびメチルジャスモン酸への曝露に対する臭気植物からの揮発性物質放出」. Chem. Ecol . 32 (4): 725– 743. doi : 10.1007/ s10886-006-9030-2 . PMID 16718568. S2CID 6017606 .  
  10. ^ C. De Moraes; M. Mescher; J. Tumlinson (2001). 「毛虫が誘導する夜行性植物の揮発性物質は同種の雌を撃退する」Nature . 410 (6828): 577– 580. Bibcode : 2001Natur.410..577D . doi : 10.1038/35069058 . PMID 11279494 . S2CID 4408480 .  
  11. ^ G. Schuh; A. Heiden; T. Hoffmann; J. Kahl; P. Rockel; J. Rudolph; J. Wildt (1997). 「ヒマワリとブナからの揮発性有機化合物の放出:温度と光強度への依存性」J. Atmos. Chem . 27 (3): 291– 318. Bibcode : 1997JAtC...27..291S . doi : 10.1023/A:1005850710257 . S2CID 94314856 . 
  12. ^ Bouajaj, S; Benyamna, A; Bouamama, H; Romane, A; Falconieri, D; Piras, A; Marongiu, B (2013). 「モロッコのアトラス山脈に自生するサルビア・オフィシナリスL.の精油の抗菌性、アレロパシー、抗酸化作用」Nat Prod Res . 27 (18): 1673–6 . doi : 10.1080/14786419.2012.751600 . PMID 23240623. S2CID 29522122 .  
  13. ^ Cho, IH; Lee, HJ; Kim, YS (2012年8月). 「朝鮮人参(Panax sp.)の揮発性成分の相違」. J Agric Food Chem . 60 (31): 7616–22 . doi : 10.1021/jf301835v . PMID 22804575 . 
  14. ^ Chauhan, SS; Prakash, O; Padalia, RC; Vivekanand, Pant AK; Mathela, CS (2011). 「Mentha spicataの化学的多様性:その精油の抗酸化作用とジャガイモの発芽抑制活性」Nat Prod Commun . 6 (9): 1373–8 . PMID 21941918 . 
  15. ^ Suthisut, D; Fields, PG; Chandrapatya, A (2011). 「ショウガ科(Zingiberaceae)の3植物由来の精油とその主成分のSitophilus zeamaisおよびTribolium castaneumに対する接触毒性、摂食抑制、忌避効果」J Econ Entomol . 104 (4): 1445–54 . doi : 10.1603/ec11050 . PMID 21882715. S2CID 45872520 .  
  16. ^ Ho, CL; Wang, EI; Tseng, YH; Liao, PC; Lin, CN; Chou, JC; Su, YC (2010). 「台湾産Litsea mushaensisとL. liniiの葉と枝の油の組成と抗菌活性」Nat Prod Commun . 5 (11): 1823–8 . PMID 21213991 . 
  17. ^デ・カルヴァーリョ・ジュニア;ロドリゲス、RF;サワヤ、AC。ミズーリ州マルケス。清水、MT (2004)。 「Cordia verbenacea DC の精油の化学組成と抗菌活性」。民族薬理学ジャーナル95 ( 2–3 ): 297–301 .土井: 10.1016/j.jep.2004.07.028PMID 15507352 
  18. ^ Hillig, Karl W (2004年10月). 「大麻におけるテルペノイド変異の化学分類学的分析」.生化学系統学および生態学. 32 (10): 875– 891. doi : 10.1016/j.bse.2004.04.004 . ISSN 0305-1978 . 
  19. ^ Moss, GP, 「フムレン由来セスキテルペノイド生合成」国際生化学・分子生物学連合酵素命名法。2011年4月10日アクセス。http ://www.enzyme-database.org/reaction/terp/humul.html
  20. ^ゴールドスミス、デイヴィッド. 「天然物の全合成」. カナダ: ジョン・ワイリー・アンド・サンズ. 1997年 pp 129-133
  21. ^ Hu, Tao & Corey, EJ (2002). 「4成分合成とパラジウム介在環化反応の組み合わせによる(±)-δ-アラネオセンおよびフムレンの短縮合成」. Organic Letters . 4 (14): 2441– 2443. doi : 10.1021/ol026205p . PMID 12098267 . {{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
  22. ^ノイエンシュヴァンダー、U;他。 (2012年)。 「α-フムレンの機能化における位置選択性の起源」。J.Org.化学77 (6): 2865–2869土井: 10.1021/jo3000942PMID 22332847 
  23. ^ Passosa, GF; Fernandesa, ES.; et al. (2007). 「Cordia verbenaceaの精油と有効成分の抗炎症・抗アレルギー作用」. Journal of Ethnopharmacology . 110 (2): 323– 333. doi : 10.1016/j.jep.2006.09.032 . PMID 17084568 . 
  24. ^フェルナンデス ES;パッソスGF。メデイロス R.ダ・クーニャFM。フェレイラ J.カンポスMM;ピアノフスキーLF。カリクスト JB (2007)。 「Cordia verbenaceaの精油から単離された化合物α-フムレンおよび(-)-trans-カリオフィレンの抗炎症効果」。欧州薬理学ジャーナル569 (3): 228–236土井: 10.1016/j.ejphar.2007.04.059PMID 17559833 
  25. ^ Janelle Lassalle (2020年9月19日). 「Humulene」 . The Cannigma . 2021年1月27日閲覧
  26. ^サントス・ダ・シルバ、RC;ミレット・ピニェイロ、P.ベゼラ・ダ・シルバ、PC;ゴメス・ダ・シルバ、A.ヴァヌーサ・ダ・シルバ、M.アマラル・フェラス・ナバロ、DM;ニューハンプシャー州ダ・シルバ。他。 (2015-12-19)。ドミトリ・ボウドコ(編)。「(E)-カリオフィレンとα-フムレン:コミフォラ・レプトフロレオス葉油のガスクロマトグラフィー電気生理学的アッセイによって解明されたネッタイシマカの産卵阻害」プロスワン10 (12) e0144586。Bibcode : 2015PLoSO..1044586Ddoi : 10.1371/journal.pone.0144586 . PMC 4674132 . PMID 26650757 .  
  27. ^ Beck, M.; Winterhalter, R.; Herrmanna, F.; Moortgat, GK (2011). 「α-フムレンの気相オゾン分解」. Phys. Chem. Chem. Phys . 13 (23): 10970– 11001. Bibcode : 2011PCCP...1310970B . doi : 10.1039/c0cp02379e . PMID 21461420 . 

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