Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гармин
Harmine structure.svg
Harmine 3d structure.png
Имена
Название ИЮПАК
7-Метокси-1-метил-9H- пиридо [3,4-b] -индол
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.006.485 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
UNII
  • InChI = 1S / C13H12N2O / c1-8-13-11 (5-6-14-8) 10-4-3-9 (16-2) 7-12 (10) 15-13 / h3-7,15H, 1-2H3 проверитьY
    Ключ: BXNJHAXVSOCGBA-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C13H12N2O / c1-8-13-11 (5-6-14-8) 10-4-3-9 (16-2) 7-12 (10) 15-13 / h3-7,15H, 1-2H3
    Ключ: BXNJHAXVSOCGBA-UHFFFAOYAR
  • COc1ccc2c (c1) [nH] c3c (C) nccc23
Характеристики
C 13 H 12 N 2 O
Молярная масса212,25 г / моль
Температура плавления321 ° С (610 ° F, 594 К) (· HCl); 262 ° С (· HCl · 2H 2 O) [2]
нерастворимый [1]
Растворимость в диметилсульфоксиде100 мМ [1]
Растворимость в этаноле1 мг / мл [1]
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Гармин - это бета-карболин и алкалоид гармалы . Встречается у ряда различных растений, в первую очередь у сирийской руты и Banisteriopsis caapi . [3] Гармин обратимо ингибирует моноаминоксидазу A (MAO-A), фермент, который расщепляет моноамины , превращая его в RIMA . Гармин не подавляет МАО-В . [4] Хармин также известен как банистерин , телепатин , лейкогармин [5] и ягеин . [3]

Биосинтез [ править ]

Совпадающее присутствие β-карболиновых алкалоидов и серотонина в Peganum harmala указывает на наличие двух очень похожих, взаимосвязанных биосинтетических путей, что затрудняет окончательную идентификацию того, является ли свободный триптамин или L- триптофан предшественником в биосинтезе гармина. [6] Однако предполагается, что L-триптофан является наиболее вероятным предшественником, а триптамин выступает в качестве промежуточного звена в этом пути.

На следующем рисунке представлена ​​предлагаемая схема биосинтеза гармина. [7] Путь шикиматовой кислоты дает ароматическую аминокислоту L-триптофан. Декарбоксилирование L-триптофана декарбоксилазой ароматических L-аминокислот (AADC) дает триптамин ( I ), который содержит нуклеофильный центр на атоме углерода C-2 индольного кольца из-за соседнего атома азота, который делает возможным участие в цепи Манниха. типа реакция . Перегруппировки позволяют образовывать основание Шиффа из триптамина, которое затем реагирует с пируватом в II с образованием β-карболинкарбоновой кислоты.. Β-карболинкарбоновая кислота впоследствии подвергается декарбоксилированию с образованием 1-метил β-карболина III . Гидроксилирование с последующим метилированием в IV дает гармалин. Было показано, что порядок O-метилирования и гидроксилирования не имеет значения для образования промежуточного соединения гармалина. [6] На последней стадии V окисление гармалина сопровождается потерей воды и эффективно образует гармин.

Сложность различения L-триптофана и свободного триптамина в качестве предшественника биосинтеза гармина возникает из-за присутствия пути биосинтеза серотонина, который очень похож на путь гармина, но требует наличия свободного триптамина в качестве его предшественника. [6] Таким образом, неясно, является ли декарбоксилирование L-триптофана или включение пирувата в основную структуру триптамина первым этапом биосинтеза гармина. Однако эксперименты по кормлению, включающие скармливание одним из триптамина культур волосистых корней P. harmalaпоказали, что кормление триптамином привело к значительному увеличению уровней серотонина с незначительным эффектом или отсутствием эффекта на уровни β-карболина, подтверждая, что триптамин является предшественником серотонина, и указывая, что он, вероятно, является лишь промежуточным звеном в биосинтезе гармина; в противном случае наблюдалось бы сопоставимое увеличение уровней гармина. [7]

Использует [ редактировать ]

Ингибитор моноаминоксидазы [ править ]

Гармин - это RIMA , поскольку он обратимо ингибирует моноаминоксидазу A ( MAO-A ), но не MAO-B . [4] Пероральный или внутривенный прием гармина в дозах от 30 до 300 мг может вызвать возбуждение, брадикардию или тахикардию , помутнение зрения, гипотензию , парестезии . Концентрация гармина в сыворотке или плазме может быть измерена в качестве подтверждения диагноза. Период полувыведения гармина из плазмы составляет порядка 1–3 часов. [8]

Значительные с медицинской точки зрения количества гармина содержатся в растениях руты сирийской и Banisteriopsis caapi . Эти растения также содержат заметные количества гармалина , [3] , который также является РИМ. [4] Психоактивный отвар аяхуаски готовят из коры стебля B. caapi, обычно в сочетании с диметилтриптамином (ДМТ), содержащим листья Psychotria viridis . ДМТ - психоделический препарат , но он не проявляет активности при пероральном приеме, если его не принимать вместе с RIMA. Это делает гармин жизненно важным компонентом отвара аяхуаски с точки зрения его способности вызывать психоделические переживания .[9] Сирийская рута или синтетический гармин иногда используются вместо B. caapi при пероральном приеме ДМТ. [10]

Другое [ править ]

Гармалин и гармин флуоресцируют в ультрафиолетовом свете . Эти три экстракта показывают, что средний имеет более высокую концентрацию двух соединений.

Гармин - полезный флуоресцентный индикатор pH. Когда pH окружающей среды увеличивается, флуоресцентное излучение гармина уменьшается.

Благодаря его специфическому связыванию с МАО-А, гармин, меченный углеродом-11, может использоваться в позитронно-эмиссионной томографии для изучения дисрегуляции МАО-А при некоторых психических и неврологических заболеваниях. [11]

Гармин использовался как противопаркинсоническое лекарство с конца 1920-х до начала 1950-х годов. Его заменили другими лекарствами. [12]

Исследование [ править ]

Противораковые [ править ]

«Гармин показал цитотоксичность в отношении клеточных линий HL60 и K562 . Это может объяснить цитотоксический эффект Peganum harmala на эти клетки». [13] Бета-карболиновые ингибиторы МАО, такие как гармин, связываются с ДНК, а также обладают противоопухолевыми свойствами. Было показано, что гармин связывается в сто раз эффективнее, чем его близкий аналог гармалин. Последствия этого в настоящее время недостаточно изучены. [14]

Воздействие на кости и хрящи [ править ]

Было показано, что гармин способствует дифференцировке остеобластов (костеобразующих клеток) [15] и хондроцитов (хрящевых клеток) » [16]. Было также показано, что гармин подавляет образование остеокластов (клеток, резорбирующих костную ткань). [17] ]

Пролиферация островковых клеток поджелудочной железы [ править ]

Гармин в настоящее время является единственным известным лекарством, которое вызывает пролиферацию (быстрый митоз и последующий рост массы) альфа (α) и бета (β) клеток поджелудочной железы у взрослых людей. Эти островковые субклетки обычно очень устойчивы к стимуляции роста на взрослой стадии жизни человека, так как клеточная масса достигает плато примерно в возрасте 10 лет и с тех пор остается практически неизменной. Другие аналогичные препараты оказались успешными в запуске пролиферации бета-клеток у крыс / мышей и свиней.Однако эти препараты не имели успеха у людей. Было обнаружено, что гармин увеличивает уменьшенную массу бета-клеток у диабетиков до клинически значимых уровней в течение короткого времени: это свойство оказывается очень полезным в возможном лечении на основе гармина как при диабете 1, так и 2 типа.

Гармин , как известно, является сильным ингибитором из DYRK1A фермента пути. Считается, что это основной механизм, с помощью которого гармин может индуцировать пролиферацию альфа- и бета-клеток in vivo . DYRK1A - это фермент, который играет решающую роль в подавлении / регулировании пролиферации клеток, поэтому имеет смысл, что частичное блокирование DYRK1A увеличивает рост определенных клеток, включая α- и β-клетки поджелудочной железы. Изменение многих других ферментов и генов , участвующих в пролиферации клеток, не показало значительных результатов у людей, поэтому до сих пор неизвестно, почему ингибирование DYRK1A специфически может заставить α- и β-клетки делиться и расти, не меньше у людей.

Другое [ править ]

Гармин, содержащийся в корневых выделениях Oxalis tuberosa, обладает инсектицидными свойствами. [18]

Было обнаружено, что гармин увеличивает экспрессию глутаматного насоса EAAT2 в центральной нервной системе, тем самым снижая токсичность глутамата . [19]

Природные источники [ править ]

Гармин содержится в большом количестве различных организмов, большинство из которых являются растениями.

Александр Шульгин перечисляет около тридцати различных видов, содержащих гармин, в том числе семь видов бабочек из семейства Nymphalidae . [20]

К растениям, содержащим гармин, относятся табак , Peganum harmala , два вида пассифлоры и многие другие. Лимонный бальзам ( Мелисса лекарственная ) содержит гармин. [21]

Помимо B. caapi , по крайней мере, три представителя Malpighiaceae содержат гармин, в том числе еще два вида Banisteriopsis и растение Callaeum antifebrile . Каллавей, Брито и Невес (2005) обнаружили уровни гармина 0,31-8,43% в образцах B. caapi . [22]

Семейство Zygophyllaceae , к которому принадлежит P. harmala , содержит по крайней мере два других растения, несущих гармин: Peganum nigellastrum и Zygophyllum fabago .

История [ править ]

J. Fritzche был первым, кто выделил и назвал гармин. Он выделил его из шелухи семян Peganum harmala в 1848 году. Родственный гармалин был уже выделен и назван Гебелем в 1837 году из того же растения. [23] [12] Фармакология гармина не изучалась подробно до 1895 года. [12] Структуры гармина и гармалина были определены в 1927 году Ричардом Хельмутом, Фредериком Манске и его коллегами. [24] [25]

В 1905 годе колумбийский естествоиспытатель и химик Рафаэль Zerda-Bayón предложили название telepathine на то неизвестное галлюциногенное вещество в аяхуаске варево. [3] [12] «Телепатин» происходит от « телепатии », поскольку Зерда-Байон считал, что аяхуаска вызывает телепатические видения. [3] [26] В 1923 году колумбийский химик Гильермо Фишер-Карденас первым выделил гармин из Banisteriopsis caapi , который является важным травяным компонентом настоя из аяуаски. Он назвал изолированную гармину «телепатом». [3] Это было сделано исключительно в честь Зерда-Байона, поскольку Фишер-Карденас обнаружил, что телепатин оказывает на людей лишь легкие негаллюциногенные эффекты.[27] В 1925 году Баррига Вильяльба, профессор химии в Университете Боготы, выделил гармин из B. caapi , но назвал его «яджейне» [12], который в некоторых текстах написан как «ягейне». [3] В 1927 году Ф. Эльгер, химик, работавший в Hoffmann-La Roche , выделил гармин из B. caapi . С помощью профессора Роберта Робинсона в Манчестере Элгер показал, что гармин (которая была выделена уже в 1848 году) идентична телепатину и яджейну. [28] [12] В 1928 году Луи Левин выделил гармин из B. caapi и назвал его «банистерином» [29].но вскоре выяснилось, что это якобы новое соединение является гармином. [12]

Правовой статус [ править ]

Австралия [ править ]

Алкалоиды гармалы считаются запрещенными веществами Списка 9 в соответствии со Стандартом по ядам (октябрь 2015 г.). [30] Вещество из Списка 9 - это вещество, которым можно злоупотреблять или использовать не по назначению, производство, владение, продажа или использование которого должны быть запрещены законом, за исключением случаев, когда это требуется для медицинских или научных исследований или для аналитических, учебных или учебных целей с одобрение органов здравоохранения Содружества и / или штата или территории. [30]

Исключения составляют травы или препараты для терапевтического использования, такие как: (а) содержащие 0,1 процента или менее алкалоидов гармалы; или (б) в разделенных препаратах, содержащих 2 мг или меньше алкалоидов гармалы на рекомендуемую суточную дозу. [30]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c "Гармин - CAS 442-51-3" . scbio.de . Санта-Крус Биотехнология, Инк . Проверено 27 октября 2015 года .
  2. ^ Индекс Merck (1996). 12-е издание
  3. ^ Б с д е е г Djamshidian А, и др. (2015). "Banisteriopsis caapi, забытая потенциальная терапия болезни Паркинсона?" . Клиническая практика двигательных расстройств . 3 (1): 19–26. DOI : 10.1002 / mdc3.12242 . PMC 6353393 . PMID 30713897 .  
  4. ^ a b c Frecska E, Bokor P, Winkelman M (2016). «Терапевтические возможности аяхуаски: возможные эффекты против различных болезней цивилизации» . Границы фармакологии . 7 . DOI : 10.3389 / fphar.2016.00035 . PMC 4773875 . PMID 26973523 .  
  5. ^ Аллен JR, Holmstedt BR (1980). «Простые β-карболиновые алкалоиды» . Фитохимия . 19 (8): 1573–1582. DOI : 10.1016 / S0031-9422 (00) 83773-5 .
  6. ^ a b c Берлин Йохен; Рюгенхаген Кристиане; Грейдзяк Норберт; Кузовкина Инна; Витте Людгер; Рэй Виктор (1993). "Биосинтез серотонина и бета-карболина алкалоидов в волосатых корневых культурах Peganum Harmala". Фитохимия . 33 (3): 593–97. DOI : 10.1016 / 0031-9422 (93) 85453-х .
  7. ^ a b Неттлшип Лесли; Слейтор Майкл (1974). "Ограничения экспериментов по кормлению при изучении биосинтеза алкалоидов в культурах каллуса Peganum Harmala". Фитохимия . 13 (4): 735–42. DOI : 10.1016 / s0031-9422 (00) 91406-7 .
  8. ^ Р. Базельт, Утилизация токсичных лекарств и химикатов у человека , 8-е издание, Биомедицинские публикации, Фостер-Сити, Калифорния, 2008, стр. 727-728.
  9. ^ Джонатан Х и др. (2019). «Аяхуаска: Психологические и физиологические эффекты, фармакология и потенциальное использование при наркомании и психических заболеваниях» . Современная нейрофармакология . 17 (2): 108–128. DOI : 10.2174 / 1570159X16666180125095902 . PMC 6343205 . PMID 29366418 .  
  10. ^ Simão AY, et al. (2019). «Токсикологические аспекты и определение основных компонентов аяхуаски: критический обзор» . Лекарства . 6 (4): 106. DOI : 10.3390 / medicine6040106 .
  11. ^ Nathalie Ginovart; Джеффри Х. Мейер ; Анахита Боуваривала; Дуг Хасси; Евгений А. Рабинер; Сильвен Хоул ; Алан А. Уилсон (2006). «Количественная оценка связывания [ 11 C] -гармина с моноаминоксидазой-A в мозге человека с помощью позитронно-эмиссионной томографии » . Журнал церебрального кровотока и метаболизма . 26 (3): 330–344. DOI : 10.1038 / sj.jcbfm.9600197 . PMID 16079787 . 
  12. ^ a b c d e f g Фоли, Пол Бернар (2001). "V. Летаргический энцефалит: новые стратегии в терапии паркинсонизма". Бобы, корни и листья: краткая история фармакологической терапии паркинсонизма (PhD). Баварский университет Юлиуса Максимилиана. С. 166–180. Документ https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-1181975 . Проверено 22 ноября 2020 .
  13. ^ Джаханиани, F; Ebrahimi, SA; Рахбар-Рошандель, N; Махмудиан М. (июль 2005 г.). «Ксантомикрол является основным цитотоксическим компонентом Dracocephalum kotschyii и потенциальным противораковым средством». Фитохимия . 66 (13): 1581–92. DOI : 10.1016 / j.phytochem.2005.04.035 . PMID 15949825 . 
  14. ^ Нафиси, Шохре; Бонсайи, Махьяр; Маали, Пегах; Халилзаде, Мохаммед Али; Манучехри, Фирузех (2010). «Алкалоиды β-карболина связывают ДНК». Журнал фотохимии и фотобиологии B: Биология . 100 (2): 84–91. DOI : 10.1016 / j.jphotobiol.2010.05.005 . PMID 20541950 . 
  15. ^ Ёнэдзав Т, Ли JW, Hibino А, Асаи М, Ходжо Н, Ч ПО, Teruya Т, Нагай К, Chung пользовательский интерфейс, Yagasaki К, В JT (2011). «Гармин способствует дифференцировке остеобластов посредством передачи сигналов костных морфогенетических белков». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 409 (2): 260–265. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2011.05.001 . PMID 21570953 . 
  16. ^ Хара Е.С., Ono М, Kubota S, Sonoyama Вт, Оид Y, Хаттори Т, Т Нишиды, Furumatsu Т, Т Озаки, Такигава М, Kuboki Т (2013). «Новые хондрогенные и хондропротекторные эффекты природного соединения гармина» . Биохимия . 95 (2): 374–81. DOI : 10.1016 / j.biochi.2012.10.016 . PMID 23116713 . 
  17. ^ Egusa Н, Doi М, Саеки М, Fukuyasu S, Акаси Y, Y Ёкота, Yatani Н, Kamisaki Y (2011). «Небольшая молекула гармина регулирует экспрессию NFATc1 и Id2 в клетках-предшественниках остеокластов». Кость . 49 (2): 264–274. DOI : 10.1016 / j.bone.2011.04.003 . PMID 21504804 . 
  18. ↑ Pal Bais, Harsh; Пак, Санг Ук; Stermitz, Frank R .; Халлиган, Кэтлин М .; Виванко, Хорхе М. (18 июня 2002 г.). «Экссудация флуоресцентных β-карболинов из корней Oxalis tuberosa L.» (PDF) . Фитохимия . 61 (5): 539–543. DOI : 10.1016 / S0031-9422 (02) 00235-2 . PMID 12409020 . Архивировано из оригинального (PDF) 5 сентября 2008 года . Проверено 2 февраля 2008 .  
  19. ^ Ли Y; Sattler R; Ян Э.Дж.; Nunes A; Аюкава Y; Ахтар С; Ji G; Zhang PW; Ротштейн JD. (18 июня 2011 г.). «Гармин, природный алкалоид бета-карболина, усиливает экспрессию астроглиального транспортера глутамата» . Нейрофармакология . 60 (7–8): 1168–75. DOI : 10.1016 / j.neuropharm.2010.10.016 . PMC 3220934 . PMID 21034752 .  
  20. ^ Шульгин, Александр ; Шульгин, Энн (1997). TiHKAL: Продолжение . Transform Press . ISBN 0-9630096-9-9. Страницы 713–714
  21. ^ Натали Харрингтон (2012). «Алкалоиды Гармалы как химические вещества, передающие сигнал пчелам» . Журнал студенческих исследований . 1 (1): 23–32. DOI : 10,47611 / jsr.v1i1.30 .
  22. ^ Callaway JC; Брито GS; Невес Е.С. (2005). «Фитохимический анализ Banisteriopsis caapi и Psychotria viridis». Журнал психоактивных препаратов . 37 (2): 145–150. DOI : 10.1080 / 02791072.2005.10399795 . PMID 16149327 . S2CID 30736017 .  
  23. ^ "Bestandtheile der Samen von Peganum Harmala" . Юстус Либигс Аннален дер Хеми . 64 (3): 360–369. 1848. DOI : 10.1002 / jlac.18480640353 .
  24. ^ Манске RH, Перкин, WH, Робинсон R (1927). «Гармин и гармалин. Часть IX. Синтез гармалина» . Журнал химического общества : 1–14. DOI : 10.1039 / JR9270000001 .
  25. ^ 5591738 , Лотсоф , Ховард С., «Метод лечения химической зависимости с использованием β-карболиновых алкалоидов, их производных и солей», выпущен 07.01.1997. 
  26. ^ Бальдо, Бенджамин (1920). «Телепатия и телепатия» (PDF) . Американский аптекарь . 68 (4): 15. Архивировано (PDF) из оригинала на 2020-10-23.
  27. ↑ Фишер-Карденас, Гильермо (1923). "V. Летаргический энцефалит: новые стратегии в терапии паркинсонизма". Estudio sobre el Principio activo del Yagé (PDF) (доктор философии). Universidad Nacional . Проверено 22 ноября 2020 .
  28. ^ Элгер, Ф. (1928). "Uber das Vorkommen von Harmin in einer südamerikanischen Liane (Yagé)" . Helvetica Chimica Acta . 11 (1): 162–166. DOI : 10.1002 / hlca.19280110113 .
  29. Перейти ↑ Schultes, RE (1982). «Бета-карболин Галлюциногены Южной Америки» . Журнал психоактивных препаратов . 14 (3): 205–220. DOI : 10.1080 / 02791072.1982.10471930 .
  30. ^ a b c Стандарт ядов, октябрь 2015 г. https://www.comlaw.gov.au/Details/F2015L01534

Внешние ссылки [ править ]

  • Запись Harmine в TiHKAL • информация