Thujone

Thujone
(-)-alpha-Thujon.svg
(−)-α-Thujone
(+)-beta-Thujon.svg
(+)-p-tujon
(−)-α-thujone-from-xtal-3D-bs-17.png
Ball-and-stick modell av (−)-α-thujone
Names
IUPAC-namn

a: (1S , 4R , 5R )-4-metyl-l-(propan-2-yl)bicyklo[3.1.0]hexan-3-on p : (1S , 4S , 5R ) - 4-metyl-l-propan-2-ylbicyklo[3.1.0]hexan-3-on
Andra namn












Bicyklo[3.1.0]hexan-3-on, 4-metyl-1-(1-metyletyl)-, [1S-(la,4a,5a)]- a-tujon β-tujon Thujon, cis 3-tujanon, (1S,4R,5R)-(-)- Thujon -3-tujanon, (-)- l-tujon; 4-metyl-l-(l-metyletyl)bicyklo[3.1.0]hexan-3-on-, (lS,4R,5R) -3-tujon; cis-Thujone (Z)-Thujone (-)-Thujone; Bicyklo(3.1.0)hexan-3-on, 4-metyl-1-(1-metyletyl)-, (1S,4R,5R)- NSC 93742 1-isopropyl-4- metylbicyklo [3.1.0]hexan-3 -ett
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
4660369
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.096 Edit this at Wikidata
EG-nummer
  • 214-405-7
KEGG
UNII
  • InChI=1S/C10H16O/c1-6(2)10-4-8(10)7(3)9(11)5-10/h6-8H,4-5H2,1-3H3/t7-,8-, 10+/m1/s1  check Y
    Nyckel: USMNOWBWPHYOEA-MRTMQBJTSA-N  check Y
  • InChI=1/C10H16O/c1-6(2)10-4-8(10)7(3)9(11)5-10/h6-8H,4-5H2,1-3H3/t7-,8-, 10+/m1/s1
    Nyckel: USMNOWBWPHYOEA-MRTMQBJTBZ
  • InChI=1S/C10H16O/c1-6(2)10-4-8(10)7(3)9(11)5-10/h6-8H,4-5H2,1-3H3/t7-,8-, 10+/m1/s1
    Nyckel: USMNOWBWPHYOEA-MRTMQBJTSA-N
  • (a-tujon): O=C1[C@H](C)[C@H]2[C@](C(C)C)(C1)C2
  • (β-tujon): C[C@H]([C@H](C2)[C@]2([C@H](C)C)C1)C1=O
Egenskaper
C10H16O _ _ _ _
Molar massa 152,237 g-mol -1
Densitet 0,92 g/cm3 ( p-tujon); 0,9116 g/cm 3 (α-tujon)
Smältpunkt <25 °C
Kokpunkt 203 °C (397 °F; 476 K) (alfa,beta-tujon)
407 mg/L
Faror
GHS- märkning :
GHS07: Exclamation mark
Varning
H302
P264 , P270 , P301+P312 , P330 , P501
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒  N ( vad är check☒ Y N ?)

Thujon ( / ˈ θ n / ( lyssna ) ) är en keton och en monoterpen som förekommer övervägande i två diastereomera ( epimera ) former: (−)-α-thujone och (+)-β-thujone .

Även om det är mest känt som en kemisk förening i spriten absint , är det osannolikt att det är ansvarigt för absintens påstådda stimulerande och psykoaktiva effekter på grund av de små mängderna som finns. Thujon verkar på signalsubstansen gamma-aminosmörsyra (GABA) som en antagonist (motsats till effekterna av alkohol). Som en kompetitiv antagonist av GABA anses enbart tujon vara konvulsivt , men genom att interferera med den hämmande transmittorn GABA kan det förmedla stimulerande, humörhöjande effekter vid låga doser. Det används också i parfymer som en komponent i flera eteriska oljor.

Förutom den naturligt förekommande (−)-α-tujonen och (+)-β-tujonen är två andra former möjliga: (+)-α-thujone och (−)-β-tujone . 2016 hittades de i naturen också, i Salvia officinalis .

Källor

Thujon finns i ett antal växter, såsom arborvitae (släktet Thuja , därav härledningen av namnet), Nootka-cypress , en del enbär , byngröt , oregano , vanlig salvia , revan och malört , framför allt stormalört ( Artemisia absinthium ) , vanligtvis som en blandning av isomerer i ett 1:2-förhållande. Det finns också i olika arter av Mentha (mint).

Biosyntes

Biosyntesen av tujon liknar syntesen av andra monoterpener och börjar med bildningen av geranyldifosfat ( GPP ) från dimetylallylpyrofosfat ( DMAPP ) och isopentenyldifosfat ( IPP ), katalyserat av enzymet geranyldifosfatsyntas. Kvantitativ 13 CNMR-spektroskopisk analys har visat att de isoprenenheter som används för att bilda tujon i växter härrör från metylerytritolfosfatvägen ( MEP ).

Reaktionerna som genererar tujonskelettet i sabinen från GPP förmedlas av enzymet sabinensyntas som har GPP som substrat. GPP ( 1 ) isomeriserar först till linalyldifosfat (LPP) ( 2 ) och neryldifosfat (NPP) ( 3 ). LPP bildar företrädesvis ett delokaliserat allyliskt katjon-difosfat ( 4 ). Jonpar-mellanprodukten cykliserar sedan i en elektrofil addition för att ge den tertiära a-terpinylkatjonen ( 5 ).

The conversion of GPP to alpha-terpinyl cation.

α-terpinylkatjonen ( 5 ) genomgår sedan ett 1,2-hydridskifte via en Wagner-Meerwein-omlagring , vilket leder till bildandet av terpinen-4-yl-katjonen ( 6 ). Denna katjon genomgår en andra cyklisering för att bilda tujylkatjonmellanprodukten ( 7 ) före förlust av en proton för att bilda tujonprekursorn, (+)-sabinen ( 8 ).

The conversion of alpha-terpinyl cation to (+)-sabinene

Från (+)-sabinen ( 8 ) följer den föreslagna biosyntesvägen för att generera tujon en trestegsväg: (+)-sabinen oxideras först till en isomer av (+)-sabinol ( 9-1,2 ) av en cytokrom P450-enzym , följt av omvandling till (+)-sabinon ( 10 ) via ett dehydrogenas . Slutligen medierar ett reduktas omvandlingen till a-tujon ( 11-1 ) och p-tujon ( 11-2 ). Isomerismen av (+)-sabinol-mellanprodukten varierar bland tujonproducerande växter; till exempel, i den västra rödcedern ( Thuja plicata ), kommer tujon uteslutande från (+)- trans -sabinol-mellanprodukten ( 9-1 ), medan tujon bildas från (+) hos den vanliga trädgårdssalvian ( Salvia officinalis ). - cis -sabinol-mellanprodukt ( 9-2 ).

Proposed synthesis of thujone from sabinene

Farmakologi

Forskningsgradig tujon

Baserat på studier som endast tittade på molekylär form, troddes tujon under många år agera på samma sätt som THC cannabinoidreceptorerna ; detta har dock sedan dess visat sig vara falskt. Thujone är en GABAA - receptorantagonist och mer specifikt en GABAA -receptorkompetitiv antagonist . Genom att hämma GABA-receptoraktiveringen kan neuroner avfyras lättare, vilket kan orsaka muskelspasmer och kramper. Denna interaktion med GABAA -receptorn är specifik för alfa-tujon. Thujon är också en 5-HT3 - antagonist .

Den dödliga mediandosen , eller LD 50 , av alfa-tujon, den mer aktiva av de två isomererna, hos möss, är cirka 45 mg/kg, med 0 % dödlighet vid 30 mg/kg och 100 % vid 60 mg/kg . Möss som utsätts för den högre dosen får kramper som leder till döden inom 1 minut. Från 30 till 45 mg/kg upplever mössen muskelspasmer i benen, som utvecklas till allmänna kramper fram till döden eller återhämtning. Dessa effekter är i linje med andra GABA-antagonister. Dessutom metaboliseras alfa-tujon snabbt i levern hos möss. Förbehandling med GABA-positiva allosteriska modulatorer som diazepam , fenobarbital eller 1 g/kg etanol skyddar mot en dödlig dos på 100 mg/kg. [ citat behövs ]

Uppmärksamhetsprestanda har testats med låga och höga doser av tujon i alkohol. Den höga dosen hade en kortsiktig negativ effekt på uppmärksamhetsförmågan. Den lägre dosen visade ingen märkbar effekt.

Thujone rapporteras [ av vem? ] vara giftigt för hjärn-, njur- och leverceller och kan orsaka kramper om det används i för hög dos. Andra tujoninnehållande växter som trädet arborvitae ( Thuja occidentalis ) används i örtmedicin, främst för deras immunsystemstimulerande effekter [ citat behövs ] . Biverkningar från den eteriska oljan från denna växt inkluderar ångest, sömnlöshet och kramper, vilket bekräftar effekterna av tujones centrala nervsystem.

I absint

Thujone är mest känd för att vara en förening i andan absint . Tidigare ansågs absint innehålla upp till 260–350 mg/L tujon, men moderna tester har visat att denna uppskattning är alldeles för hög. En studie från 2008 av 13 pre-ban (1895–1910) flaskor med gaskromatografi-masspektrometri ( GC-MS ) fann att flaskorna hade mellan 0,5 och 48,3 mg/L och i genomsnitt 25,4 mg/LA 2005 studie återskapade tre 1899 hög- malörtsrecept och testade med GC-MS, och fann att den högsta innehöll 4,3 mg/L tujon. GC-MS-testning är viktig i denna egenskap, eftersom enbart gaskromatografi kan registrera en felaktigt hög avläsning av tujon eftersom andra föreningar kan störa och öka den uppenbara uppmätta mängden.

Historia

Sammansättningen upptäcktes efter att absint blev populär i mitten av 1800-talet. Dr Valentin Magnan , som studerade alkoholism, testade ren malörtsolja på djur och upptäckte att den orsakade anfall oberoende av alkoholens effekter. Baserat på detta antogs absint, som innehåller en liten mängd malörtsolja, vara farligare än vanlig alkohol. Så småningom isolerades tujon som orsak till dessa reaktioner. Magnan fortsatte med att studera 250 missbrukare av alkohol och noterade att de som drack absint hade anfall och hallucinationer . Anfallen orsakas av att (+)-α-tujon interagerar med GABA-receptorerna, vilket orsakar epileptisk aktivitet. I ljuset av moderna bevis är dessa slutsatser tveksamma, eftersom de är baserade på en dålig förståelse av andra föreningar och sjukdomar, och grumlade av Magnans tro att alkohol och absint urartade den franska rasen.

Efter att absint förbjöds, avbröt forskningen fram till 1970-talet, då den brittiska vetenskapliga tidskriften Nature publicerade en artikel som jämförde den molekylära formen av tujon med tetrahydrocannabinol (THC), den primära psykoaktiva substansen som finns i cannabis , och antog att den skulle agera på samma sätt på hjärnan, utlöste myten att tujon var en cannabinoid .

På senare tid, efter Europeiska rådets direktiv nr 88/388/EEG (1988) som tillåter vissa halter av tujon i livsmedel i EU, utfördes de ovan beskrivna studierna och fann endast små halter av tujon i absint.

förordningar

europeiska unionen

Maximala tujonnivåer i EU är:

  • 0,5 mg/kg i livsmedel beredda med Artemisia -arter, exklusive de beredda med salvia och alkoholfria drycker
  • 10 mg/kg i alkoholhaltiga drycker som inte är beredda med Artemisia- arter
  • 25 mg/kg i mat tillagad med salvia
  • 35 mg/kg i alkoholhaltiga drycker beredda med Artemisia -arter

Förenta staterna

I USA är tillsats av ren tujon inte tillåten i livsmedel. Livsmedel eller drycker som innehåller Artemisia- arter, vit ceder , ekmossa , renfana eller rölleka , måste vara tujonfria, vilket i praktiken innebär att de innehåller mindre än 10 delar per miljon tujon. Andra örter som innehåller tujon har inga begränsningar. Till exempel salvia och salviaolja (som kan vara upp till 50 % tujon) på Food and Drug Administrations lista över allmänt erkända som säkra (GRAS) ämnen.

Absint som erbjuds till försäljning i USA måste vara tujonfri enligt samma standard som gäller för andra drycker som innehåller Artemisia, så absint med små mängder tujon kan importeras lagligt.

Kanada

I Kanada är spritlagarna provinsregeringarnas domän. Alberta, Ontario och Nova Scotia tillåter 10 mg/kg tujon; Quebec tillåter 15 mg per kg; [ citat behövs ] Manitoba tillåter 6–8 mg thujone per liter; British Columbia håller sig till samma nivåer som Ontario. Men i Saskatchewan och Quebec kan man köpa vilken sprit som helst som finns tillgänglig i världen vid köp av högst en låda, vanligtvis 12 750 ml flaskor eller 9 L. De individuella spritnämnderna måste godkänna varje produkt innan den får säljas på hyllor.

Kemiska spektra för α-tujon

' H NMR (500 MHz, CDCI3 )

5 [ppm] = 2,54 (ddd, J = 18,8, 2,3, 1,1 Hz, IH, H-2), 2,21 (q, J = 7,2 Hz, IH, H-4), 2,07 (d, J = 18,8 Hz, IH, H-2'), 1,36 (hept, J = 6,8 Hz, IH, H-7), 1,15 (d, J = 7,5 Hz, 3H, H-9), 1,08 (dd, J = 8,1, 4,0 Hz 1H, H-5), 1,00 (d, J = 6,8 Hz, 3H, H-8), 0,95 (d, J = 6,8 Hz, 3H, H-8') 0,76 (ddd, J = 8,1, 5,6, 2,5 Hz, IH, H-6), 0,12 (dd, J = 5,6, 4,1 Hz, IH, H-6').

13C NMR (91 MHz, CDCI3 )

5 [ppm] = 221,7 (C=O, C-3), 47,5 (CH, C-4), 39,9 (CH2, C-2), 33,1 (CH, C-7), 29,8 (C, C-1 ), 25,7 (CH, C-5), 20,1 (CH3, C-8), 19,9 (CH3, C-8') 18,9 (CH3, C-9), 18,4 (CH2, C-6).

Masspektrometri

m/z: 81(100), 110(96,58), 109(59,88), 95(58,97), 67(57,37). Webbplatsen www.webbook.nist.gov listar m/z-förhållandena för Thujone som: 110(100), 81(~89), 95(~71); 67(~69), 109(~44).

IR

cm -1 : 3020, 2961, 1733, 1602, 1455, 1219, 1096, 1014.

Se även

  • Piołunówka – polskt alkoholpreparat med tujoninnehåll högre än i absint

Vidare läsning

externa länkar