Loading article…
| |
| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名
アビエタネ
| |
| 体系的なIUPAC名
(4a R ,4b S ,7 S ,8a S ,10a S )-1,1,4a-トリメチル-7-(プロパン-2-イル)テトラデカヒドロフェナントレン | |
| その他の名前
13α-イソプロピルポドカルパン
| |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol）
|
|
| チェビ |
|
| ケムスパイダー |
|
パブケム CID
|
|
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
|
| |
| |
| プロパティ | |
| 炭素20水素36 | |
| モル質量 | 276.508 グラムモル−1 |
| 密度 | 0.876グラム/ミリリットル |
| 沸点 | 338 |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
| |
アビエタンは、アビエチン酸、[1]、カルノシン酸、フェルギノールなど、総称してアビエタンまたはアビエタンジテルペンと呼ばれる様々な天然化合物の構造的基礎を形成するジテルペンです。
アビエタンは、特定の高等植物、特に裸子植物の組織や樹脂に含まれています。[2] [3]テルペンの機能は完全には解明されていませんが、針葉樹は昆虫や微生物の攻撃に対する防御手段としてアビエタンジテルペノイドを生成しているようです。[4] [5]一部のアビエタンジテルペノイド、特に芳香族アビエテンは、その潜在的な生物学的活性から薬理学および天然物コミュニティの関心を集めています。 [6]岩石記録では、アビエタンは琥珀や化石木によく見られ、時には鉱物フィヒテライトの形で見られます。さらに、アビエタンは堆積物（河川と海の両方）や石炭にも見られ、針葉樹からの陸生入力の地球化学的バイオマーカーとして解釈されることがよくあります。[2] [7] [4] [8] [9]
化学構造と性質
アビエタンは、3つの縮合した6員環と、炭素4、10、および13位のアルキル官能基を特徴とする三環式20炭素ジテルペノイドです。高等植物では、アビエタンおよびその他のジテルペノイドは、 4つの5炭素イソプレン単位から合成されます。アビエタンは一般に非極性、揮発性で、水よりも密度が低いです。1つ以上の極性官能基（通常はカルボン酸またはアルコール）が存在すると、特定のアビエタンの極性と沸点は、非置換炭化水素形態と比較して高くなる傾向があります。
生物学的源と合成
高等植物では、アビエタンはゲラニルゲラニル二リン酸(GGPP) からコパリル二リン酸 (CPP) 中間体を経て合成される。まず、GGPP はクラス II ジテルペンシクラーゼ酵素によって CPP に環化される。GGPP 分子の配座は、環化後の CPP 中間体の立体化学を決定する。典型的なアビエタン骨格の立体化学は、椅子型- 椅子型 (「通常の」) 配座で縮合シクロヘキシル環を持つ GGPP 前駆体を示唆しているが、別の立体化学を持つアビエタンの中には、ボート型と椅子型のシクロヘキサン配座異性体の別の組み合わせを含む CCP 異性体から環化されるものもある。アビエタン骨格で環 A と B を形成する CPP への最初の環化の後、クラス I ジテルペン合成酵素の助けを借りて C 環が形成される。その後のメチル移動と脱水素化のステップでアビエテン異性体が得られる。[10]
保存と続成作用
生体分子の続成作用による変化は完全には解明されていないが、堆積物中で加熱および加圧されたアビエタンの変化に影響を与えるいくつかの広範な続成作用パターンが仮定されている。これらのパターンの 1 つ目は脱官能化である。特に、続成作用の還元条件により、アビエタンはカルボン酸やアルコールなどの酸素含有官能基、およびメチル基を失うと考えられている。[8]脱官能化に加えて、アビエタンは脱水素化および芳香族化反応を起こし、特徴的な 3 つの環構造で共役パイ結合のよりエネルギー的に安定したシステムを形成する可能性がある。アビエチン酸の仮定された続成経路は、これらの一般的なパターンを例示している。アビエチン酸は脱水素化されてデヒドロアビエチン酸になり、次にカルボン酸官能基を失ってデヒドロアビエチンになる。5-Me 基の喪失とさらなる脱水素により、芳香族 1,2,3,4-テトラヒドロレテン分子が形成される。最終的な芳香族化により、堆積物サンプル中に観察される一般的なバイオマーカー分子であるレテンが生成される。 [8]
測定技術
現代の裸子植物樹脂や岩石記録に見られるアビエタンは、ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS) によって分離され、特徴付けられます。極性官能基は分子の揮発性を低減し、ガスクロマトグラフィーによる分離を困難にするため、カルボン酸とアルコール部分を含むアビエタン誘導体は、GC-MS 分析の前にBSTFAで処理してトリメチルシリル基で誘導体化されることがよくあります。 [11]より酸化されたアビエタン誘導体は、テトラメチルアンモニウム水酸化物(TMAH)を使用した熱支援メチル化とそれに続く GC-MS 分析を使用して研究されています。[12] MS-MS 分析は、関心のある質量スペクトル ピークのフラグメンテーション メカニズムを解明するために使用されています。[11]アビエチン酸と他の一般的なアビエタンの質量スペクトルは、 NISTデータベースで公開されています。[13]アビエチン酸のスペクトルは、m/z = 256 と 241 に特徴的なピークを持っています。[11]
バイオマーカーとしての使用
地質学的な環境で保存されているアビエタンは、通常、裸子植物、特に針葉樹に由来すると解釈されています。[9] [8] [4]現代の被子植物と現代の裸子植物はどちらもテルペノイドを合成しますが、裸子植物の組織は被子植物の組織よりもテルペノイドの濃度が著しく高い傾向があります。[3]さらに、二環式、三環式、および五環式テルペノイドの相対的な存在量は、裸子植物と被子植物の間で異なります。一部の被子植物科（特に、カンラン科、トウダイグサ科、キンポウゲ科）もアビエタンを生成することが知られていますが、一般に、アビエタンを含む三環式ジテルペノイドは裸子植物に非常に豊富です。[3] [2]これらの理由と、針葉樹が他の裸子植物に比べてかなりのバイオマスを生産するため、地質学的環境に保存されたアビエタンは、通常、針葉樹のバイオマーカーとして解釈されます。ただし、このような解釈は、古代の植物のテルペノイドの分布と存在量が現代の植物と同様であったという仮定に依存していることに注意することが重要です。続成加熱中に揮発性の高いモノテルペノイドとセスキテルペノイドが失われると、古代の樹脂と岩石記録におけるアビエタンを含むジテルペノイドの相対的な存在量が現代の針葉樹サンプルと異なることが説明できるかもしれません。 [9]
考古学からの例
- 古代の船に使われていたコーキング材には、コロホニー、タール、ピッチからなるアビエテンが含まれていたことが確認されている。 [9]
- アビエタンはエジプトのミイラに関連する針葉樹樹脂を特定するために使用されてきた。[9]
- デヒドロアビエチン酸、デ-7-オキソデヒドロアビエチン酸、15-ヒドロキシ-7-オキソデヒドロアビエチン酸を含むアビエタンの酸化生成物の比率は、フェルメールの有名な絵画「真珠の耳飾りの少女」のワニスの酸化状態を推定するために使用されてきた。[12]
地球化学からの例
- アビエタンやその他のジテルペノイド、トリテルペノイドの炭素同位体測定は、現代の植物だけでなく古代のサンプルでも行われており、その結果、暁新世-始新世温暖極大期（PETM）における炭素同位体の変動が明らかになった。[3] [14]
- 海洋堆積物中に発見されたアビエタンは、古代の陸源からの流入の証拠として使われてきた。[15]
- アビエタンジテルペノイドはジュラ紀のサンプルに含まれる樹脂維管束植物に由来すると考えられている。[7]
参照
参考文献
- ^ サン・フェリシアーノ、アルトゥーロ;ゴルダリザ、マリーナ。サリネロ、ミゲル A.ミゲル・デル・コラル、ホセ・M (1993)。 「アビエタン酸：供給源、生物活性、および治療用途」。プランタ メディカ。59 (6): 485–490。土井: 10.1055/s-2006-959744。PMID 8302943。
- ^ abc Otto, A.; Walther, H.; Püttmann, W. (1997年1月). 「ドイツのヴァイセルスター盆地、タキソジウムに富む漸新世の三日月湖粘土中に保存されたセスキテルペノイドおよびジテルペノイドバイオマーカー」.有機地球化学. 26 (1–2): 105–115. Bibcode :1997OrGeo..26..105O. doi :10.1016/s0146-6380(96)00133-7. ISSN 0146-6380.
- ^ abcd Diefendorf, Aaron F.; Freeman, Katherine H.; Wing, Scott L. (2012-05-15). 「現代の温帯C3樹木におけるジテルペノイドとトリテルペノイドの分布と炭素同位体パターン、およびその地球化学的意義」。Geochimica et Cosmochimica Acta . 85 :342–356. Bibcode :2012GeCoA..85..342D. doi :10.1016/j.gca.2012.02.016. ISSN 0016-7037.
- ^ abc Freeman, KH; Pancost, RD (2014)、「陸生植物と気候のバイオマーカー」、地球化学に関する論文、Elsevier、pp. 395–416、doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.01028-7、ISBN 978-0-08-098300-4、 2021-05-10取得
- ^ Mason, Charles J.; Klepzig, Kier D.; Kopper, Brian J.; Kersten, Philip J.; Illman, Barbara L.; Raffa, Kenneth F. (2015 年 6 月)。「アカマツとシロトウヒによるシミュレートされた樹皮甲虫攻撃に対するジテルペン酸誘導の対照的なパターン、および菌類関連物質間の感受性の種間差異」。Journal of Chemical Ecology。41 ( 6 ) : 524–532。Bibcode :2015JCEco..41..524M。doi : 10.1007 /s10886-015-0588-4。ISSN 0098-0331。PMID 26003180。S2CID 1506353。
- ^ ab González, Miguel A. (2015). 「芳香族アビエタンジテルペノイド：その生物学的活性と合成」。Natural Product Reports . 32 (5): 684–704. doi :10.1039/C4NP00110A. ISSN 0265-0568. PMID 25643290.
- ^ ab Simoneit, Bernd RT; Grimalt, JO; Wang, TG; Cox, RE; Hatcher, PG; Nissenbaum, A. (1986年1月). 「現代の樹脂植物の残骸および化石木材、琥珀、石炭に含まれる環状テルペノイド」.有機地球化学. 10 (4–6): 877–889. Bibcode :1986OrGeo..10..877S. doi :10.1016/s0146-6380(86)80025-0. ISSN 0146-6380.
- ^ abcde キロップス、SD (1993)。有機地球化学入門。VJ キロップス。ハーロウ、エセックス、イギリス：ロングマンサイエンティフィック＆テクニカル。ISBN 0-582-08040-1. OCLC 27895324.
- ^ abcde 「発生源と年齢に関連するバイオマーカーパラメータ」、バイオマーカーガイド、ケンブリッジ大学出版局、pp. 483–607、2004-12-16、doi :10.1017/cbo9781107326040.004、ISBN 978-0-521-83762-0、 2021-05-10取得
- ^ ab Peters, Reuben J. (2010). 「すべてに2つの環：ラブダン関連ジテルペノイド」。Natural Product Reports . 27 (11): 1521–1530. doi :10.1039/c0np00019a. ISSN 0265-0568. PMC 3766046. PMID 20890488 .
- ^ abc Azemard, Clara; Menager, Matthieu; Vieillescazes, Catherine (2016-09-01). 「GC-MS/MSによるジテルペン化合物の分析：主要な針葉樹樹脂の同定への貢献」.分析および生物分析化学. 408 (24): 6599–6612. doi :10.1007/s00216-016-9772-9. ISSN 1618-2650. PMID 27449645. S2CID 8264935.
- ^ ab Pastorova, I.; Van Der Berg, KJ; Boon, JJ; Verhoeven, JW (1997-08-01). 「TMAHによる熱支援メチル化を用いた酸化ジテルペノイド酸の分析」Journal of Analytical and Applied Pyrolysis . 43 (1): 41–57. doi :10.1016/S0165-2370(97)00058-2. ISSN 0165-2370.
- ^ 「アビエチン酸」. webbook.nist.gov . 2021年5月22日閲覧。
- ^ スハウテン、ステファン;ウォルタリング、マルティン; Rijpstra、W. アイリーン C.スルイス、アッピー;ブリンクハウス、ヘンク。シニンヘ・ダムステ、Jaap S. (2007 年 6 月)。 「高等植物有機物における暁新世から始新世の炭素同位体移動：北極における被子植物と針葉樹の分別」。地球惑星科学の手紙。258 (3-4): 581-592。ビブコード:2007E&PSL.258..581S。土井：10.1016/j.epsl.2007.04.024。hdl : 1874/385783。ISSN 0012-821X。S2CID 129625887。
- ^ Simoneit, Bernd RT (1977年4月). 「深海堆積物中のジテルペノイド化合物およびその他の脂質とその地球化学的意義」. Geochimica et Cosmochimica Acta . 41 (4): 463–476. Bibcode :1977GeCoA..41..463S. doi :10.1016/0016-7037(77)90285-x. ISSN 0016-7037.