Сесквітерпени

Сесквітерпени — це клас терпенів, що складаються з трьох ізопренових ланок і зазвичай мають молекулярну формулу C₁₅H₂₄. Як і монотерпени, сесквітерпени можуть бути циклічними або містити кільця, включаючи багато унікальних комбінацій. Біохімічні модифікації, такі як окислення або перегрупування, утворюють відповідні сесквітерпеноїди^[1].

Полин великий ( Artemisia tridentata) містить сесквітерпенові лактони, які є сесквітерпеноїдами (побудованими з трьох одиниць ізопрену) і мають лактонне кільце, звідки і назва. Ці сполуки містяться в багатьох інших рослинах і можуть викликати алергічні реакції та є токсичними у разі надлишкого вживання, особливо для худоби, на випасі.

Бамбуковий гриб (Phallus indusiatus) у Куктауні, Квінсленд, Австралія, який синтезує два унікальних сесквітерпени

Сесквітерпени синтезуються рослинами і комахами у якості семіохімічних речовин, наприклад, захисні агенти або феромони.

Біосинтез і приклади

Реакція геранілпірофосфату з ізопентенілпірофосфатом призводить до утворення 15-вуглецевого фарнезилпірофосфату (FPP), який є проміжним продуктом у біосинтезі сесквітерпенів, таких як фарнезен^[2][3].

Фарнезилпірофосфат

Циклічні сесквітерпени є більш поширеними порівняно з циклічними монотерпенами через збільшену довжину ланцюга та додатковий подвійний зв’язок у сесквітерпенових попередників. На додаток до звичайних шестичленних кільцевих систем, таких як ті, що містяться в зінгіберені та бісакуроні, циклізація одного кінця ланцюга до іншого кінця може призвести до макроциклічних кілець, таких як гумулен(інші мови) .

Зінгіберен, сесквітерпен, який міститься в імбирі .

δ- кадинен, один із сімейства сесквітерпенів.

Гумулони — це сесквітерпеноїди, які надають пиву «хмелевий» смак.

Кадинени містять два злитих шестичленних кільця. Каріофілен, компонент багатьох ефірних олій, таких як гвоздикова олія, містить дев’ятичленне кільце, злите з циклобутановим кільцем. Ришитин — ще один приклад кадинену, який міститься в картоплі та помідорах^[4][5].

З додаванням третього кільця можливі структури стають дедалі різноманітнішими. Приклади включають лонгіфолен, копаен і спирт пачулол(інші мови).

Сесквітерпеноїди

Основу фарнезілпірофосфату (FPP) можливо перебудувати декількома різними способами та додатково прикрасити різними функціональними групами, що утворює велике різноманіття сесквітерпеноїдів. Геосмін, летюча сполука, яка надає питній воді землистий смак і затхлий запах, а також характерний запах у дощовий день, є сесквітерпеноїдом, що виділяється бактеріями, особливо ціанобактеріями, які мешкають в ґрунтах і водних джерелах^[6]. Після чого фарнезен окислюється і утворюється сесквітерпеноїд фарнезол.

Сесквітерпенові лактони — це поширений клас сесквітерпеноїдів, які мають таку назву через лактонне кільце в структурі. Вони містяться в багатьох рослинах і можуть викликати алергічні реакції, та є токсичними у разі надлишкового вживання, особливо худобою, що пасеться^[7].

Термін «мерозесквітерпеноїди» був введений у 1968 році для опису молекул цього класу, які мають змішане біосинтетичне походження. Це означає, що попередники ізопреноїдів, такі як ізопентенілпірофосфат, походять як з мевалонатного, так і з немевалонатного шляхів^[8].

Список літератури

1. Eberhard Breitmaier (2006). Sesquiterpenes. Terpenes: Flavors, Fragrances, Pharmaca, Pheromones. с. 24—51. doi:10.1002/9783527609949.ch3. ISBN 9783527609949.
2. Davis, Edward M.; Croteau, Rodney (2000). Cyclization Enzymes in the Biosynthesis of Monoterpenes, Sesquiterpenes, and Diterpenes. Topics in Current Chemistry. 209: 53—95. doi:10.1007/3-540-48146-X_2. ISBN 978-3-540-66573-1.
3. Chizzola, Remigius (2013), Regular Monoterpenes and Sesquiterpenes (Essential Oils), Natural Products, Springer Berlin Heidelberg: 2973—3008, doi:10.1007/978-3-642-22144-6_130, ISBN 9783642221439
4. Katsui, N., Murai, A., Takasugi, M., Imaizumi, K., Masamune, T., & Tomiyama, K. (1968). The structure of rishitin, a new antifungal compound from diseased potato tubers. Chemical Communications, (1), 43. https://doi.org/10.1039/c19680000043
5. D’Harlingue, A., Mamdouh, A. M., Malfatti, P., Soulie, M.-C., & Bompeix, G. (1995). Evidence for rishitin biosynthesis in tomato cultures. Phytochemistry, 39(1), 69–70. https://doi.org/10.1016/0031-9422(94)00844-J
6. Izaguirre G, Taylor WD (June 1995). Geosmin and 2-methylisoborneol production in a major aqueduct system. Water Science and Technology. 31 (11): 41—48. doi:10.1016/0273-1223(95)00454-u.
7. Sesquiterpene Lactones and their toxicity to livestock. Cornell CALS. Cornell University. Процитовано 29 грудня 2018.
8. Simpson, Thomas J.; Ahmed, Salman A.; Rupert McIntyre, C.; Scott, Fiona E.; Sadler, Ian H. (17 березня 1997). Biosynthesis of polyketide-terpenoid (meroterpenoid) metabolites andibenin B and andilesin A in Aspergillus variecolor. Tetrahedron (англ.). 53 (11): 4013—4034. doi:10.1016/S0040-4020(97)00015-X. ISSN 0040-4020.

Посилання

• Сесквітерпени у Національній медичній бібліотеці США (MeSH)