겔세민

Gelsemine
겔세민
Gelsemine structure.png
인도레 알칼로이드인 겔세민(겔세민)
임상자료
ATC 코드
  • 없는
식별자
  • 3-ethenyl-1-methyl-2,3,3a, 7,8,8a-hydhydro-1h,5h-spiro[3,8,5-(에탄[1,1,2]triyl)oxepino[4,5-b]pyrrole-4,3'-indol]-2'(1'h)-1-one
CAS 번호
  • 509-15-9
펍켐 CID
켐스파이더
유니
CompTox 대시보드 (EPA)
ECHA InfoCard100.007.360 Edit this at Wikidata
화학 및 물리적 데이터
공식C20H22N2O2
어금질량322.408 g·1998−1
3D 모델(JSmol)
  • CN1C(C2CO3)[C@H]4[C@]5(C(C=CC=C6)=C6NC5=O)[C@H]3C[C@H]2[C@]4(C=C)C1
  • InChI=1S/C20H22N2O2/c1-3-19-10-22(2)16-11-9-24-15(8-13(11)19)20(17(16)19)12-6-4-5-7-14(12)21-18(20)23/h3-7,11,13,15-17H,1,8-10H2,2H3,(H,21,23)/t11-,13+,15+,16+,17-,19-,20-/m0/s1
  • 키:NFIYATWFXNPTRM-QJICHLCESA-N

겔세민(CHNO202222)은 아열대·열대 아메리카 및 동남아시아의 원산지인 겔세뮴 속 꽃식물에서 격리된 인도레 알칼로이드로, 중풍작용으로 작용해 사망에 이를 수 있는 독성이 강한 화합물이다. 그것은 일반적으로 포유류 글리신 수용체의 작용제로서 강력한 활동을 가지고 있으며, 그 활성화는 염화물이온 유입에 따른 뉴런의 억제 후 시냅스 전위를 유도하고, 시스템적으로는 다양한 강도와 유해한 효과의 근육 이완을 초래한다. 위험과 독성에도 불구하고, 최근의 약리학적 연구는 이 화합물의 생물학적 활동이 보다 안전한 파생물과 항문을 식별하기 위한 시도를 포함한 지속적인 연구와 함께, 이 화합물의 생물학적 활동이 유전생물학적 또는 식이요법에 의한 산화적 스트레스, 그리고 불안과 다른 조건들과 관련된 치료법을 개발할 수 있는 기회를 제공할 수 있다고 제안했다.겔세미네의 이로운 효과를 이용하기 위한 ogs.[citation needed]

자연원

Picture of plant climbing a trellis, with dar green foliage, and numerous bright yellow flowers.
겔세뮴 종의 예로서, 겔세민에서 분리된 겔세뮴 셈페르비아렌은 아메리카 대륙의 주요 공급원이다.[1][2]

겔세민(Gelsemin)은 아열대 꽃식물에서 열대성 꽃식물인 겔세뮴, 가족 로가니아과에서 발견되며, 2014년 현재 5종이 포함되어 있으며, 이 중 아메리카 대륙에서는 G. semperviens ait, 중국과 동아시아에서는 G. semperviens ait가 성행하고 있다.[1][2] 아메리카 대륙의 종인 G. sempervirens는 노란색이나 카롤리나 자스민(또는 제스아민), 젤스뮴, 이브닝 트럼펫 플라워, 그리고 우드바인을 포함하는 많은 흔한 이름을 가지고 있다.[3][4] 식물 속은 아열대성 및 열대성 아메리카(예:[2] 멕시코, 온두라스, 과테말라, 벨리즈)와 중국 및 동남아시아가 원산이다.[2] 이 종은 "무겁게 향기로운 노란 꽃"으로 높이 평가되며, 17세기 중반부터 유럽에서 재배되었다.[2] 미국 동남부와 중남부의 주([5]州)에서 발견되며,[3] 원반 위로 자라거나 벽을 덮는 훈련을 받을 수 있는 따뜻한 지역의 정원 식물(이미지 참조)

수액과 과즙을 포함한 이 속 식물들의 모든 식물 부분들은 젤세민과 관련 화합물들뿐만 아니라 더 많은 알칼로이드와 다른 자연산물을 함유하고 있는 것으로 보인다.[6][1] 특히 이 식물의 목초지는 여러 개의 독성 알칼로이드를 함유하고 있으며, 일반적으로 가축과 사람에게 독성이 있는 것으로 알려져 있다.[2]

화학

참고 항목: 겔세민 § 화학합성
젤스민 번호 매기기

겔세민은 1870년에 G. sempervirens Ait로부터 격리되었다.[7][8] 그것의 화학식은 CHNO로202222 결정되었고, 따라서 분자 중량은 322.44 g/mol이었다.[9] 그것의 구조는 마침내 1959년 콘로이와 차크라바티에 의해 X선 결정학적 분석과 핵자기공명(NMR) 분광법에 의해 결정되었다.[10][7][8]

모노테르페노이드 타입의 인도레 알칼로이드로,[11] 천연물 겔세미닌과 가까운 친척으로, 동일한 자연원으로부터도 존재한다.[6] 알칼로이드의 겔세민 등급은 알칼로이드와 이 식물 속으로부터 격리된 다른 자연산물의 일부다.[1]

비밀의
트립타민
3α(S)-스트릭토시딘(이소빈코사이드)
스텐도시딘과 그 전구체, 선각 표현. 3α(S)-스트릭토시딘(이소빈코사이드)은 겔세미네이트의 생합성 경로의 핵심 매개체로, 본질적으로 모든 모노테르페노이드 인도레 알칼로이드의 공통 전구체다. 프리텐토시딘은 트립타민과 세콜로냐닌으로부터 효소 촉매로 만들어진 한 단계에서 파생된다(그 중 후자인 테르펜은 궁극적으로 메발론산에서 파생된다).

1998년 현재 겔세민 생합성은 본질적으로 모든 모노테르페노이드 인도레 알칼로이드의 공통 전구체인 3α(S)-스트릭토시딘(이소빈코사이드)에서 진행된다고 생각되는데, 이는 메발론산 유래 세콜로냐닌과 트립타민에서 직접 파생되는 것이다.[12][11]: p. 629 깐토시딘으로부터, 생합성은 쿠미신(악쿠아미딘), 쿠미딘, 보바신디올, 안하이드로보바신디올, 젤세니딘(휴먼티닌 타입) 등 5개의 매개체를 통해 진행된다.[11]: p. 629 [13] 관련 알칼로이드 코우민 및 젤세미신도 이 경로(산화 및 재배열을 통한 하이드로보바신디올, 방향성 산화 및 O-메틸화를 통한 젤세미신 그 자체에서 추출한다.[11]: p. 629 [13]: p. 132ff 화학 합성(자연 제품 합성, 연구 및 전체 합성)에 대해서는 아래의 별도 섹션을 참조하십시오.

생물학적 활동 요약

다음의 전체 섹션은 겔세미네이트의 특정 활동에 전념하고 있다. 주목할 점은 노출이 마비 및 사망을 초래할 수 있는 독성이 강한 화합물이라는 사실이다. 이 중 일부 수용체에 대한 결합 친화력이 고유 작용제인 글리신보다 현저히 높은 글리신 수용체 작용제로 보고되고 있다. 또한 모델 동물(쥐, 토끼)의 경로/시스템에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이질적인 생물학적 또는 식이 요인에 의한 산화 스트레스와 관련이 있고, 불안과 다른 조건의 치료에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

역사

젤시미움 추출물, 즉 겔세민 추출물은 간접적으로 100년 넘게 진지한 과학 연구의 대상이 되어 왔다. 의학적으로 보면, 젤스뮴 틱틱틱은 19세기 후반 영국에서 의사들에 의해 신경통 치료에 사용되었다; 의사로서 처음 훈련을 받은 저명한 작가인 아서 코난 도일은 그러한 치료의 성공을 관찰한 후, 매일 틱틱틱의 증가하는 복용량을 섭취했고, "d를 복용하는데 얼마나 걸릴지 확실하다"고 말했다.양탄자, 그리고 약물 과다 복용으로 인한 주요 증상은 무엇인가"라고 말했다. 그는 영국 의학 저널에 이 문제에 대한 그의 첫 번째 경력 논문을 제출했다.[14][primary source] 화학 쪽에서는 1910년 12월 미국화학회 약학부 회의인 L.E.의 "겔세뮴의 평가"라고 쓴 논문 중에서 보고하고 있다. 세이어[15][primary source]

작용기전

겔세민(Gelsemin)은 글리신 수용체(GlyR)의 작용제로 글리신보다 이 수용체의 연구된 예에 대해 친화력이 훨씬 높다.[citation needed] 글리신 수용체가 활성화되면 염화물이온이 뉴런으로 들어가 억제 후 시냅스 전위를 일으키며, 이는 시스템적으로 근육 이완으로 이어진다.[16][primary source][better source needed]

독성 및 독성학

생쥐의 경우 LD가50 56mg/kg([17]복강 내), 치사량(LDLo)이 0.1~0.12mg/kg(내성)인 것으로 나타났다.[18] 토끼의 경우 LD는Lo 0.05-0.06mg/kg(무관상)이었다.[18] 개구리의 경우Lo LD는 20~30mg/kg(피하)이었다.[18] 개의 경우 LD는Lo 0.5~1.0mg/kg(내성)이었다.[18]

식물의 수액은 민감한 개인에게 피부 자극을 일으킬 수 있으며, 꽃에서만 흡입하면 인체에 중독될 수 있다는 보고가 있다(아래 참조, 그러한 꽃에서 곤충이 죽는 경우도 보고됨).[2]

이 식물의 목초지는 여러 개의 독성 알칼로이드를 함유하고 있는 것으로 알려져 있는데, 돼지를 먹였다는 보고가 있기는 하지만, 일반적으로 가축이나 다른 동물들이 잎을 먹고 살 때 낙태를 하고 치명적인 독으로 간주된다.[2] 보르네오 섬 등에서도 어독으로 사용돼 온 것으로 알려졌다.[2]

인간의 독살은 소아나 성인의 경우를 포함하여 알려져 있으며, 성인의 경우 우발적 독살과 고의적 독살 모두 알려져 있다. 인간의 낮은 용량에서 글리신 수용체에서 젤세민 작용에 의해 유발되는 억제 후 시냅스 전위는 무의식적인 근육 조절의 상실로 인한 메스꺼움, 설사, 근육 경련을 초래할 수 있다; 높은 용량에서 시력 장애나 실명, 마비, 사망 등이 발생할 수 있다.[citation needed] G. semperviens의 꽃을 꿀꿀로 착각한 아이들은 꽃의 꿀을 빨아서 중독되었다; 그것의 섭취는 꿀벌(그러나 꿀벌은 아니다) 사망률과 관련이 있다(예:[19][page needed][2][20] 미국 남동부에서). 중국, 베트남, 보르네오 등에서 섭취나 흡연을 통해 자살의 경우 독극물로 사용돼 온 것으로 알려졌다.[2]

치료

겔세민은 독성이 강해 해독제가 없는 치명적 물질이지만 저선량 주취에서도 증상을 관리할 수 있다. 구강 노출의 경우 위 세척이 수행되며, 위 세척은 섭취 후 약 1시간 이내에 수행해야 한다. 활성탄을 투여하여 위장관의 유리독소를 결합시켜 흡수를 방지한다. 벤조디아제핀이나 페노바르비탈도 일반적으로 발작 조절을 돕기 위해 투여되며 아트로핀은 서맥 치료에 사용될 수 있다. 전해질 및 영양소 수준을 모니터링하고 제어한다.[9]

피부노출의 경우 피부 손상을 피하기 위해 15분간 비누와 물로 부위를 씻는다.[9]

겔세민 중독의 효과를 되돌릴 수 있는 치료법은 현재 없는 반면, 예비 연구에서는 스트리치닌이 글리신 수용체에서 길항 효과로 인해 잠재적 치료적 응용이 있다는 것을 제시했다.[21][primary source][better source needed]

화학합성

젤세미네의 화학 합성은 알칼로이드 중 그 위치와 복잡한 구조(연속 스테레오 7개, 반지 6개)를 감안할 때 1990년대 초부터 적극적인 관심 대상이었다.[7][better source needed] 그것의 첫 번째 경주 총합성은 W.N. Spectamp 그룹에 의해 1994년에 처음으로 주목할 만한 첫 수확량이 0.83%(2014년 이전, 이후 0.02-1.2%)[22][7][better source needed]이었다.

이 문헌에는 1994년 A.P. 존슨, 1996년 T. 후쿠야마, 2000년 다시, 1997년 D.J. 하트, 1999년 L.E. 오버맨, 2002년 S.J. 다니셰프스키, Y.의 그룹으로부터 총 8개의 합성이 추가로 보고되었다. 2012년 진, 후기 후쿠야마 그룹 합성(31단계, 0.86%)[7][better source needed]과 진 그룹 합성(25단계, 1%)이 비대칭인 상태에서. 2015년에 중국 F.G. Qiu와 H. Zhai 그룹의 조직 분석 Diels-Alder 접근법을 사용한 추가적인 비대칭 합성이 보고되었으며 12단계와 5%의 놀라운 수율을 보였다.[7]

잠재적 의료 애플리케이션

현대 의료 효용

약리학적 연구는 불안의 치료와 산화적 스트레스를 수반하는 조건의 치료와 관련된 잠재력을 가지고 있는 젤세민 활동을 제안했다. 또 겔세민에는 항염증 및 항암 작용이 있는 것으로 파악됐다. 최근 젤세민에 대한 연구에는 복합적인 유익한 효과를 안전하게 적용할 수 있는 안전한 젤세민 아날로그와 파생상품을 개발하기 위한 조사가 포함되어 있다.[citation needed]

겔세뮴 셈페르바이렌에서 도출된 준비물의 확인된 불안요인 효과는 대부분 그러한 준비물에 겔세민 존재에 기인한다고 믿어진다.[23][verification needed] 쥐 연구에 따르면, 젤세민 사용은 잠재적으로 효과가 있는 것으로 보고되었다. 여기서 Diazepam과의 치료와 비교되었다.[21][primary source]

겔세민은 산화스트레스에 대한 보호 효과를 제공할 수 있는 잠재력이 있다고 제안되어 왔다. 작은 쥐 연구에서 시스플라틴의 표적외 효과(반응성 산소종을 생성하는 경로의 유도에서 발생하는 신독성, 암 치료에 사용하는 데 영향을 미치는 요인)를 조사했고, 겔세민(Gelsemin)은 시스플라틴에 의해 유발된 DNA 손상, 그리고 산화성 기계성으로 인한 일반적인 손상을 현저히 약화시키는 것으로 밝혀졌다.ms. 크산틴 산화효소 및 지질 과산화 작용 억제와 함께 "항산화제의 생산 및/또는 활성 증가, 두 효소 모두... 그리고 비침습적인...".[24][primary source][better source needed]

작은 토끼 연구에서 겔세민 투여가 식이요법 유발 고지혈증과 관련된 파라미터에 미치는 영향을 조사했는데, 여기서 겔세민은 "선량 의존적인 방식으로 고지혈증 유도 산화 스트레스를 감소[e]하는 것뿐만 아니라 고지혈증과 관련된 지질 프로파일 파라미터를 유의미한 수준으로 향상시키는 것을 관찰했다"고 한다. 관련 대사물 및 효소 활성 수준의 변화된 활동에 의해 결정된다. 그 결과를 종합하면 연구 저자들은 고지방 식단에 노출된 동물에 대한 젤세민 보충제가 효과를 반전시키고 그러한 식단에서 발생하는 산화적 스트레스로부터 조직을 보호하는 데 유용할 수 있다는 결론을 내리게 되었다.[25][primary source][better source needed]

겔세민에는 항염증 활동이 관찰되어 왔다.[clarification needed][24][primary source][better source needed]

겔세민에는 항암 작용이 있는 것으로 관찰됐다.[clarification needed][24][primary source][better source needed]

전통적인 의료 용도

겔세민(Gelsemine)이 유래하는 식물인 겔세뮴 셈페르바이렌(Sempervien)에서 나오는 준비물은 예를 들어 겔세뮴 틱을 사용함으로써 다양한 질병에 대한 치료로 사용되어 왔다.[citation needed] 적용대상은 여드름, 불안, 귀 통증, 편두통 등 염증반응과 관련된 질환과 함께, 신경기능이 비정상적인 경우(타박상, "핀과 바늘" 느낌, 신경통 등)에 대한 치료가 포함되었다.[26][better source needed][primary source][unreliable source]

참고 항목

참조

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  20. ^ 봄부스 참을성 없는 (범블비)의 경우, 겔세민을 먹이면 기생충 크리티디아 봄비의 부하가 감소할 수 있으며, 이는 꿀벌 건강을 개선하는데 있어 노화 효율을 증가시켜, 그렇지 않으면 일반적으로 독성이 있는 2차 대사물의 채집을 통해 꽃가루 매개자가 자가 매개하는 선택적 이점을 얻을 수 있는 가능성이 있다. 참조
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추가 읽기