베타 카르볼린

beta-Carboline
β-카르볼린
Beta-Carboline.svg
Chemical structure of β-carboline
이름
선호 IUPAC 이름
9H피리도[3,4-b]도
기타 이름
  • 노하르마네
  • 노하르만
  • 9H-β-카볼린
식별자
3D 모델(JSmol)
128414
체비
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.005.418 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 205-959-0
케그
메슈 노하르만
펍켐 CID
유니
  • InChi=1S/C11H8N2/c1-2-4-10-8(3-1)9-5-6-12-7-11(9)13-10/h1-7,13H 수표Y
    키: AIFRHYZB트렘프-우흐프파오야-N 수표Y
  • InChi=1/C11H8N2/c1-2-4-10-8(3-1)9-5-6-12-7-11(9)13-10/h1-7,13H
    키: AIFRHYZB슈뢰프-어프파오야그
  • c1ccc3c(c1)[nH]c2cncc23
특성.
C11H8N2
어금질량 168.20 g/168
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

β-카르볼린 (9H-피리도[3,4-b]indole)은 100개 이상의 알칼로이드와 합성 화합물에 대한 기본적인 화학 구조를 나타낸다.이러한 물질의 효과는 각각의 대체물에 따라 달라진다.천연 β-카볼린은 주로 뇌 기능에 영향을 미치지만 항산화[1] 효과도 나타낼 수 있다.합성적으로 설계된 β-카볼린 유도체는 최근 신경보호성,[2] 인지강화성, 항암성질을 가진 것으로 나타났다.[3]

약리학

특정 β-카볼린의 약리학적 효과는 대체물에 따라 달라진다.예를 들어 천연 β-카볼린 하르민에는 위치 7과 1에 대체물이 있다.따라서 신경 발달에 필요한 분자인 DYRK1A 단백질 키나아제의 선택적 억제제 역할을 한다.[4][5]또한 세로토닌 수용체 2A와 상호작용하여 쥐에게 다양한 항우울제 효과를 나타낸다.[6][7]게다가, 그것은 쥐 해마에서 뇌에서 유래된 신경영양인자(BDNF)의 수준을 증가시킨다.[7][8]BDNF의 감소는 인간의 심각한 우울증과 관련이 있다.하르민의 항우울제 효과는 세로토닌과 노르아드레날린의 분해를 줄임으로써 MAO-A 억제제로서의 기능에도 기인할 수 있다.[8][9]

합성 파생상품인 9-메틸-β-카볼린은 신경영양성 인자의 발현 증가와 호흡사슬 활성 강화 등 신경보호 효과를 보여 왔다.[10][11]또한 이 파생상품은 인지기능을 [12]향상시키고 도파민성 뉴런 수를 증가시키며 시냅스와 덴드리트성 증식을 촉진하는 것으로 나타났다.[13][14]그것은 또한 파킨슨병과 다른 신경퇴행 과정에 대한 동물 모델에서도 치료 효과를 보여주었다.[11]

그러나 위치 3에 대체물이 있는 β-카볼린은 GABA-A 수용체에 대한 벤조디아제핀의 영향을 감소시키고 따라서 경련성, 항시 유발성, 기억력 향상 효과를 가질 수 있다.[15]또한 3-히드록시메틸-베타-카볼린은 설치류에서 플루라제팜의 수면 촉진 효과를 차단하며, 그 자체로 용량 의존적인 방식으로 수면을 감소시킬 수 있다.[16]또 다른 파생물질인 메틸-β-카르보린-3-카르복실산염은 낮은 용량에서는 학습과 기억력을 자극하지만 높은 용량에서는 불안과 경련을 유발할 수 있다.[15]위치 9의 수정과 함께, 불안이나 경련을 조장하지 않고 학습과 기억력에 대해 유사한 긍정적인 효과가 관찰되었다.[12]

또한 β-카볼린 유도체는 "스트렙토미스"종이 거주하는 토양에서 항생제 레베토마이신 A의 생성을 강화한다.[17][18]구체적으로는 β-카볼린을 룩스R 계열의 대형 ATP 결합 조절기에 결합함으로써 생체합성 유전자의 발현이 촉진된다.

또한 유산균 spp.는 β-카볼린(1-acetel-β-카볼린)을 분비하여 병원성 곰팡이 칸디다 알비칸이 보다 치명적인 성장 형태(yeast-to-filament 전환)로 변화하지 못하게 한다.따라서 β-카볼린은 질 칸디다스에서 곰팡이 패혈증에 이르는 병리학을 유발하는 마이크로바이옴 성분의 불균형을 역전시킨다.[19]

β-카볼린은 DNA, 효소(GPX4, 키나제 등), 단백질(ABCG2/BRCP1 등) 등 다양한 암 관련 분자와도 상호작용하기 때문에 잠재적 항암제로도 논의된다.[3]

β-카볼린의 의학적 사용을 위한 탐색적 인간 연구

liana Banisteriopsis caapi의 추출물은 아마존 부족들이 엔테오겐으로 사용되어 19세기 중반에 환각제로 묘사되었다.[20]20세기 초, 유럽의 약사들은 하르민을 활성 물질로 식별했다.[21]이 발견은 의약품으로서의 잠재력을 더욱 조사하려는 관심을 자극했다.예를 들어, 저명한 약리학자 루이 르윈은 후두뇌증 파킨슨병 환자에게 B. caapi를 투여한 후 신경학적 핸디캡에서 극적인 효과를 보였다.[20]1930년경에는 일반적으로 하르미네로 치료함으로써 저포키닌증, 침 흘림, 기분, 때로는 경직성이 개선된다는 것이 합의되었다.파킨슨병과 후두뇌성 파킨슨병을 앓고 있는 환자들을 대상으로 20, 30대에 모두 25개의 연구가 발표되었다.하르민의 약리학적 효과는 주로 중심 모노아민 산화효소(MAO) 억제 특성에 기인한다.생체내 연구와 설치류 연구는 바니스테리오시스 카피 추출물과 페가눔 하르말라 추출물이 선조체 도파민 방출을 유발한다는 것을 보여주었다.[22][23][24]게다가, 해민은 MPTP 치료 생쥐에서 도파민성 뉴런의 생존을 지원한다.[25]하민 역시 N-메틸-아스파테이트(NMDA) 수용체를 적대시하기 때문에 일부 연구자들은 파킨슨병 환자의 빠른 개선을 이러한 항글루타마테라믹 효과 때문이라고 추측했다.[26][20]그러나 당시 합성 항고체제의 출현으로 하르민은 완전히 포기하게 되었다.[20]

구조

β-카볼린은 인도레 알칼로이드 그룹에 속하며 인도레 골격과 융합된 피리딘 링으로 구성된다.[27]β-카볼린의 구조는 트립타민 구조와 유사하며, 에틸아민 체인은 여분의 탄소 원자를 통해 인도레 링에 다시 연결되어 3링 구조를 생성한다.β-카볼린의 생합성은 유사한 트립타민으로부터 이 경로를 따르는 것으로 생각된다.[28]선택적으로 빨간색과 파란색으로 이중 결합을 색칠하여 구조 공식에 표시된 세 번째 링에서 다양한 수준의 포화도가 가능하다.

Substituted beta-carbolines (structural formula)

β-카볼린의 예

보다 중요한 일부 β-카볼린은 아래 구조별로 표로 작성된다.이들의 구조물은 앞에서 언급한 적색 또는 청색으로 표시된 결합을 포함할 수 있다.

단축 이름 R1 R6 R7 R9 구조
β-카르볼린 H H H H β-Carboline
피놀린 H OCH3 H H Pinoline
하르메 CH3 H H H Harmane
하르민 CH3 H OCH3 H Harmine
하르말린 CH3 H OCH3 H Harmaline
하르말롤 CH3 H 오호 H Harmalol
테트라하이드로아민 CH3 H OCH3 H Tetrahydroharmine
9-메틸-β-카볼린 H H H CH3 9-Me-BC
3-카르복시-테트라하이드론하르만 H / CH3 / COOH H H H 3-Carboxy-Tetrahydronorharman3.svg

자연발생

검은 불빛 아래 전갈 형광 투시하는 Paruroctonus 전갈 형광등 표시

β-카르볼린 알칼로이드는 원핵생물, 식물, 동물에 널리 퍼져 있다.일부 β-카볼린, 특히 테트라하이드로-카볼린들은 트립토판, 세로토닌 및 트립타민을 전구체로 하여 식물과 인체에서 자연적으로 형성될 수 있다.

참고 항목

참조

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외부 링크