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树脂毒素

十月 06, 2023

树脂毒素（英語：Resiniferatoxin，簡稱RTX）是一种天然的化学物质，存在于大戟属的树脂大戟（學名：Euphorbia resinifera，一种常见于摩洛哥的仙人掌类植物）中，也存在於尼日利亚北部的多肉植物贝信麒麟（英语：Euphorbia poissonii）（學名：Euphorbia poissonii）[1]中。树脂毒素是辣椒中活性成分辣椒素的一种超强类似物[2]，估计比辣椒素辣度高500[3]到1000倍[4]（估计史高维尔指标在80到160亿史高维尔单位之间）。

树脂毒素
IUPAC名
[(1R,2R,6R,10S,11R,13R,15R,17R)-13-Benzyl-6-hydroxy-4,17-dimethyl-5-oxo-15-(prop-1-en-2-yl)-12,14,18-trioxapentacyclo[11.4.1.01,10.02,6.011,15]octadeca-3,8-dien-8-yl]methyl 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acetate
识别
CAS号 57444-62-9  
PubChem 104826
ChemSpider 21106474
SMILES
 
  • Oc1ccc(cc1OC)CC(=O)OCC=4C[C@]7(O)C(=O)C(\C)=C/C7[C@]52O[C@@]3(O[C@](C[C@H]2C)(C(C)=C)C(O3)C5C=4)Cc6ccccc6
InChI
 
  • 1/C37H40O9/c1-21(2)35-17-23(4)37-27(33(35)44-36(45-35,46-37)19-24-9-7-6-8-10-24) 14-26(18-34(41)30(37) 13-22(3)32(34)40)20-43-31(39)16-25-11-12-28(38)29(15-25)42-5/h6-15,23,27,30,33,38,41H,1,16-20H2,2-5H3/t23-,27?,30?,33?,34-,35-,36-,37-/m1/s1
InChIKey DSDNAKHZNJAGHN-YTRLEMBBBO
MeSH resiniferatoxin
IUPHAR配体 2491
性质
化学式 C37H40O9
摩尔质量 628.71 g/mol g·mol⁻¹
密度 1.35 ± 0.1 g/cm³
溶解性（水） 不溶
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

生物学活性 编辑

树脂毒素可以激活部分涉及伤害感受（英语：Nociception）（即生理性疼痛的传递）的感覺神經元細胞膜上的TRPV1[5][6]，該受體是感觉神经元细胞膜上的离子通道，被树脂毒素的刺激後可以使鈣離子等阳离子通透。阳离子的流入导致神经元去极化，传递的刺激信号类似于受神经支配的组织被烧伤或损坏时传递的信号。而此刺激之后常伴隨是离子通道失活和痛覺減緩，可能是神经末梢的钙超载造成。[7][8]

全合成 编辑

 
保羅·溫德（英语：Paul Wender）團隊合成樹脂毒素三環骨架的步驟

1997年，斯坦福大学化學系的保羅·溫德（英语：Paul Wender）的研究團隊完成了(+)-树脂毒素的全合成[9]。该方法以1,4-戊二烯-3-醇作为原料开始，經由超过25个重要步骤合成樹脂毒素。

合成诸如树脂毒素分子的主要挑战之一是合成该结构的三环骨架。保羅·溫德的團隊通过首先合成中间体1形成第一个环，通过还原中间体1的酮，然后用m-CPBA氧化呋喃核并将得到的羟基转化为羟乙酸酯，可以得到中间体2。当用DBU在乙腈中加热时，它通过氧化吡喃环加成反应，通过中间体3形成中间体4。需要几个合成步骤以从中间体4形成中间体5，主要目的是将七元环的烯丙基分支定位为反式构象。一旦实现这种构象，就可以利用锆茂（英语：zirconocene）介导实现中间体5的环化，之後再以TPAP氧化此過程中產生的羟基，而产生中间体6。中间体6已包含RTX骨架的三个环，然后可以通过附加所需官能团的额外合成步骤转化为树脂毒素。[9]

合成三环骨架的另一种方法是利用自由基反应在一步中产生第一和第三环，然后产生剩余的环，由东京大学井上将行的研究團隊提出[10]。

毒性 编辑

树脂毒素是有毒的，微量即可造成化学灼伤（英语：Chemical burn）。树脂毒素的主要作用是激活负责感知疼痛的感觉神经元。它是目前已知的最有效的TRPV1激动剂，其对TRPV1的结合亲和力比辣椒素高约500倍。动物实验表明，对于人类，摄入10克可能对健康造成严重损害，甚至致命[11]。

参考文献 编辑

  1. ^ Euphorbia poissonii （页面存档备份，存于互联网档案馆） in BoDD – Botanical Dermatology Database （页面存档备份，存于互联网档案馆） Accessed 2020-01-01
  2. ^ *Christopher S. J. Walpole; et al. Similarities and Differences in the Structure-Activity Relationships of Capsaicin and Resiniferatoxin Analogues. J. Med. Chem. 1996, 39 (15): 2939–2952. PMID 8709128. doi:10.1021/jm960139d. 
  3. ^ National Institutes of Health, Clinical Center Department of Perioperative Medicine Chemical from cactus-like plant shows promise in controlling surgical pain, while leaving touch and coordination intact, rat study shows （页面存档备份，存于互联网档案馆） News release December 21, 2017, retrieved 28 February 2018.
  4. ^ Ellsworth, Pamela; Wein, Alan J. Questions and Answers about Overactive Bladder. Jones & Bartlett Learning. 2009: 97–100. ISBN 1449631134. 
  5. ^ Szallasi, A.; Blumberg, P. M. Resiniferatoxin, a phorbol-related diterpene, acts as an ultrapotent analog of capsaicin, the irritant constituent in red pepper. Neuroscience. 1989, 30 (2): 515–520 [2018-08-15]. ISSN 0306-4522. PMID 2747924. （原始内容于2019-12-28）. 
  6. ^ Szallasi, Arpad; Blumberg, Peter M. Resiniferatoxin and its analogs provide novel insights into the pharmacology of the vanilloid (capsaicin) receptor. Life Sciences. 1990-01, 47 (16): 1399–1408 [2018-08-15]. ISSN 0024-3205. doi:10.1016/0024-3205(90)90518-v. （原始内容于2020-06-02）. 
  7. ^ Szallasi, A.; Blumberg, P. M. Vanilloid receptor loss in rat sensory ganglia associated with long term desensitization to resiniferatoxin. Neuroscience Letters. 1992-06-08, 140 (1): 51–54 [2018-08-15]. ISSN 0304-3940. PMID 1407700. （原始内容于2020-01-02）. 
  8. ^ Olah, Z.; Szabo, T.; Karai, L.; Hough, C.; Fields, R. D.; Caudle, R. M.; Blumberg, P. M.; Iadarola, M. J. Ligand-induced dynamic membrane changes and cell deletion conferred by vanilloid receptor 1. The Journal of Biological Chemistry. 2001-04-06, 276 (14): 11021–11030 [2018-08-15]. ISSN 0021-9258. PMID 11124944. doi:10.1074/jbc.M008392200. （原始内容于2019-12-22）. 
  9. ^ 9.0 9.1 Wender, Paul A.; Jesudason, Cynthia D.; Nakahira, Hiroyuki; Tamura, Norikazu; Tebbe, Anne Louise; Ueno, Yoshihide. The First Synthesis of a Daphnane Diterpene:  The Enantiocontrolled Total Synthesis of (+)-Resiniferatoxin. Journal of the American Chemical Society. 1997-12, 119 (52): 12976–12977. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja972279y. 
  10. ^ Resiniferatoxin– A Radical Approach – Chemical Science Blog. blogs.rsc.org. [2018-08-15]. （原始内容于2018-06-17）. 
  11. ^ Material Safety Data Sheet for resiniferatoxin, 2009 (PDF). [2018-08-19]. （原始内容 (PDF)于2019-12-07）. 

十月 06, 2023
树脂毒素, 英語, resiniferatoxin, 簡稱rtx, 是一种天然的化学物质, 存在于大戟属的树脂大戟, 學名, euphorbia, resinifera, 一种常见于摩洛哥的仙人掌类植物, 也存在於尼日利亚北部的多肉植物贝信麒麟, 英语, euphorbia, poissonii, 學名, euphorbia, poissonii, 是辣椒中活性成分辣椒素的一种超强类似物, 估计比辣椒素辣度高500, 到1000倍, 估计史高维尔指标在80到160亿史高维尔单位之间, iupac名, benzyl,. 树脂毒素 英語 Resiniferatoxin 簡稱RTX 是一种天然的化学物质 存在于大戟属的树脂大戟 學名 Euphorbia resinifera 一种常见于摩洛哥的仙人掌类植物 中 也存在於尼日利亚北部的多肉植物贝信麒麟 英语 Euphorbia poissonii 學名 Euphorbia poissonii 1 中 树脂毒素是辣椒中活性成分辣椒素的一种超强类似物 2 估计比辣椒素辣度高500 3 到1000倍 4 估计史高维尔指标在80到160亿史高维尔单位之间 树脂毒素IUPAC名 1R 2R 6R 10S 11R 13R 15R 17R 13 Benzyl 6 hydroxy 4 17 dimethyl 5 oxo 15 prop 1 en 2 yl 12 14 18 trioxapentacyclo 11 4 1 01 10 02 6 011 15 octadeca 3 8 dien 8 yl methyl 2 4 hydroxy 3 methoxyphenyl acetate识别CAS号 57444 62 9 PubChem 104826ChemSpider 21106474SMILES Oc1ccc cc1OC CC O OCC 4C C 7 O C O C C C C7 C 52O C 3 O C C C H 2C C C C C O3 C5C 4 Cc6ccccc6InChI 1 C37H40O9 c1 21 2 35 17 23 4 37 27 33 35 44 36 45 35 46 37 19 24 9 7 6 8 10 24 14 26 18 34 41 30 37 13 22 3 32 34 40 20 43 31 39 16 25 11 12 28 38 29 15 25 42 5 h6 15 23 27 30 33 38 41H 1 16 20H2 2 5H3 t23 27 30 33 34 35 36 37 m1 s1InChIKey DSDNAKHZNJAGHN YTRLEMBBBOMeSH resiniferatoxinIUPHAR配体 2491性质化学式 C37H40O9摩尔质量 628 71 g mol g mol 密度 1 35 0 1 g cm 溶解性 水 不溶若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 生物学活性 2 全合成 3 毒性 4 参考文献生物学活性 编辑树脂毒素可以激活部分涉及伤害感受 英语 Nociception 即生理性疼痛的传递 的感覺神經元細胞膜上的TRPV1 5 6 該受體是感觉神经元细胞膜上的离子通道 被树脂毒素的刺激後可以使鈣離子等阳离子通透 阳离子的流入导致神经元去极化 传递的刺激信号类似于受神经支配的组织被烧伤或损坏时传递的信号 而此刺激之后常伴隨是离子通道失活和痛覺減緩 可能是神经末梢的钙超载造成 7 8 全合成 编辑 nbsp 保羅 溫德 英语 Paul Wender 團隊合成樹脂毒素三環骨架的步驟1997年 斯坦福大学化學系的保羅 溫德 英语 Paul Wender 的研究團隊完成了 树脂毒素的全合成 9 该方法以1 4 戊二烯 3 醇作为原料开始 經由超过25个重要步骤合成樹脂毒素 合成诸如树脂毒素分子的主要挑战之一是合成该结构的三环骨架 保羅 溫德的團隊通过首先合成中间体1形成第一个环 通过还原中间体1的酮 然后用m CPBA氧化呋喃核并将得到的羟基转化为羟乙酸酯 可以得到中间体2 当用DBU在乙腈中加热时 它通过氧化吡喃环加成反应 通过中间体3形成中间体4 需要几个合成步骤以从中间体4形成中间体5 主要目的是将七元环的烯丙基分支定位为反式构象 一旦实现这种构象 就可以利用锆茂 英语 zirconocene 介导实现中间体5的环化 之後再以TPAP氧化此過程中產生的羟基 而产生中间体6 中间体6已包含RTX骨架的三个环 然后可以通过附加所需官能团的额外合成步骤转化为树脂毒素 9 合成三环骨架的另一种方法是利用自由基反应在一步中产生第一和第三环 然后产生剩余的环 由东京大学井上将行的研究團隊提出 10 毒性 编辑树脂毒素是有毒的 微量即可造成化学灼伤 英语 Chemical burn 树脂毒素的主要作用是激活负责感知疼痛的感觉神经元 它是目前已知的最有效的TRPV1激动剂 其对TRPV1的结合亲和力比辣椒素高约500倍 动物实验表明 对于人类 摄入10克可能对健康造成严重损害 甚至致命 11 参考文献 编辑 Euphorbia poissonii 页面存档备份 存于互联网档案馆 in BoDD Botanical Dermatology Database 页面存档备份 存于互联网档案馆 Accessed 2020 01 01 Christopher S J Walpole et al Similarities and Differences in the Structure Activity Relationships of Capsaicin and Resiniferatoxin Analogues J Med Chem 1996 39 15 2939 2952 PMID 8709128 doi 10 1021 jm960139d National Institutes of Health Clinical Center Department of Perioperative Medicine Chemical from cactus like plant shows promise in controlling surgical pain while leaving touch and coordination intact rat study shows 页面存档备份 存于互联网档案馆 News release December 21 2017 retrieved 28 February 2018 Ellsworth Pamela Wein Alan J Questions and Answers about Overactive Bladder Jones amp Bartlett Learning 2009 97 100 ISBN 1449631134 Szallasi A Blumberg P M Resiniferatoxin a phorbol related diterpene acts as an ultrapotent analog of capsaicin the irritant constituent in red pepper Neuroscience 1989 30 2 515 520 2018 08 15 ISSN 0306 4522 PMID 2747924 原始内容存档于2019 12 28 Szallasi Arpad Blumberg Peter M Resiniferatoxin and its analogs provide novel insights into the pharmacology of the vanilloid capsaicin receptor Life Sciences 1990 01 47 16 1399 1408 2018 08 15 ISSN 0024 3205 doi 10 1016 0024 3205 90 90518 v 原始内容存档于2020 06 02 Szallasi A Blumberg P M Vanilloid receptor loss in rat sensory ganglia associated with long term desensitization to resiniferatoxin Neuroscience Letters 1992 06 08 140 1 51 54 2018 08 15 ISSN 0304 3940 PMID 1407700 原始内容存档于2020 01 02 Olah Z Szabo T Karai L Hough C Fields R D Caudle R M Blumberg P M Iadarola M J Ligand induced dynamic membrane changes and cell deletion conferred by vanilloid receptor 1 The Journal of Biological Chemistry 2001 04 06 276 14 11021 11030 2018 08 15 ISSN 0021 9258 PMID 11124944 doi 10 1074 jbc M008392200 原始内容存档于2019 12 22 9 0 9 1 Wender Paul A Jesudason Cynthia D Nakahira Hiroyuki Tamura Norikazu Tebbe Anne Louise Ueno Yoshihide The First Synthesis of a Daphnane Diterpene The Enantiocontrolled Total Synthesis of Resiniferatoxin Journal of the American Chemical Society 1997 12 119 52 12976 12977 ISSN 0002 7863 doi 10 1021 ja972279y Resiniferatoxin A Radical Approach Chemical Science Blog blogs rsc org 2018 08 15 原始内容存档于2018 06 17 Material Safety Data Sheet for resiniferatoxin 2009 PDF 2018 08 19 原始内容存档 PDF 于2019 12 07 取自 https zh wikipedia org w index php title 树脂毒素 amp oldid 77413246, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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