ウンベルロンは、ウンベラリア・カリフォルニカという木の葉に含まれる頭痛を誘発するモノテルペンケトンで、この木は「頭痛の木」とも呼ばれています。[ 1 ] [ 2 ]
Umbellularia californicaは、カリフォルニアとオレゴン州南部原産の樹木です。 [ 3 ]
植物学者のアーチボルド・メンジーズは、 18世紀末に初めてこの油を採取した人物である。1826年、植物学者のデイビッド・ダグラスはこの木をゲッケイジュ( Laurus regia)に分類した。
1833年、この木はフッカーとアーノットによってTetranthera californicaという別の分類を受けた。その直後、ナッタルによって現在のUmbellularia californicaという名前が付けられた。1875年、ヒーニーは減圧分画により無色の液体(オレオダフェノール)を得た。このカリフォルニアローレルの油は刺激臭がある。
スティルマン(1880年)は215~216℃で分画実験を行った 。彼は、その蒸気を吸入すると、痛みを伴う冷感と激しい頭痛を引き起こすことを発見した。昔は、この木の葉は頭痛や腹痛、さらには歯痛の治療薬として用いられていた。
パワーズとリーは1904年に、この木の油を217~222 ℃で分画した。その結果、ピネン、シネオール、オイゲノール、メチルオイゲノール、そしてウンベルロンと呼ばれるケトンという異なる化合物が得られた。ウンベルロンは、この木によって引き起こされる頭痛の原因となる化学物質である。彼らはウンベルロンに以下の構造式を与えた。

1908年にトゥティンによって構造式が採用され、同年後半にゼムラーによって修正され、今日受け入れられている構造式が得られた。

ウンベルロンは、ウンベルラリア・カリフォルニカの葉に含まれるモノテルペンケトンです。ウンベルロンの化学式はC 10 H 14 Oで、シクロプロパン環とシクロペンタン環を含んでいます。ウンベルロンの異性体は1種類しか知られていません。ウンベルロンは室温では親油性の液体(油)です。ウンベルロンの沸点は220 ℃、蒸気圧は0.159 mm/Hgです。ウンベルロンはチオール類に対して高い親和性結合を示します。この分子は、システアミン などのほとんどのチオール類と反応しますが、すべてと反応するわけではありません。[ 1 ]

ウンベルロンの合成法として考えられるのは以下の手順である。[ 4 ]ジアゾメチルイソプロピルケトンをメタクリル酸メチルと反応させて、1-カルボメトキシ-2-イソブチリル-1-メチルシクロプロパンを得る。この反応の収率は35%である。次にこれを加水分解して、シス-およびトランス-2-イソブチリル-1-メチル-1-シクロプロパンの混合物を得る。トランス異性体を単離し、カドミウムメチルグリニャール試薬と反応させて1-アセチル-2-イソブチリル-1-メチルシクロプロパンを得る。これを希塩基で処理するとアルドール環化反応が起こり、ウンベルロンが得られる。

ウンベロンは、一過性受容体電位型カチオンチャネルサブファミリーAメンバー1(TRPA1)を活性化し、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)を介して三叉神経血管系に影響を与えることで、重度の頭痛を引き起こす可能性があります。ウンベロンは吸入されると、鼻粘膜から血液循環に拡散します。ウンベロンは脂溶性が高いため、上皮細胞を速やかに通過し、血液中に速やかに吸収されます。そこから、ウンベロンは髄膜血管の血管周囲感覚神経終末に到達できます。これらの神経線維の刺激は、最終的にCGRPの放出につながります。CGRPは、片頭痛や群発頭痛発作を誘発する能力で知られる侵害受容体です。[ 1 ]
ウンベロンによるTRPA1の活性化は、このイオンチャネルの開口をもたらします。カルシウムが細胞内に流入し、細胞膜が脱分極します。膜の脱分極によりCGRP1が放出されます。放出されたCGRPはCGRP受容体に結合します。これにより、CGRP依存性の脳血管の局所的な血管拡張が誘発されます。脳血管の血管拡張は、脳の外膜への血流を増加させます。CGRPが受容体に結合すると、肥満細胞の脱顆粒と好中球およびその他の免疫細胞の浸潤も促進されます。免疫細胞の増加とその炎症反応は、片頭痛発生の主な原因と考えられています。脳血管の血管拡張が片頭痛や頭痛の原因に寄与するかどうかについては、現在も議論が続いています。それでも、血管拡張作用と血流増加は、CGRPの放出、ひいては片頭痛や頭痛の存在を示す間接的な指標として利用できる。
TRPM8(一過性受容体電位型カチオンチャネル、サブファミリーM、メンバー8)は、活性化されると強い冷感を引き起こすイオンチャネルです。メントールはTRPM8の主要なリガンドですが、ウンベロンはメントールと構造的に類似しているため、ウンベロンもTRPM8を活性化することができます。ただし、この相互作用は弱いものです。
ウンベラリア・カリフォルニカの精油には、ウンベロンが40~60%含まれています。この精油に触れたり、蒸気を吸い込んだりすると、頭痛や粘膜の炎症を引き起こす可能性があります。
ウンベロンはヘモグロビンをメトヘモグロビンに変換する可能性があります。メトヘモグロビンは血液中のグロビンタンパク質で、通常の二価鉄(Fe 2+)ヘモグロビンではなく、主に三価鉄(Fe 3+ )ヘモグロビンから構成されています。メトヘモグロビンは酸素結合能が低下していますが、ヘモグロビン単位上の他の3つの二価鉄イオンと結合することで、酸素放出も減少します。赤血球は臓器に酸素を供給する能力が低下するため、低酸素症になる可能性が高くなります。メトヘモグロビン血症は、メトヘモグロビン濃度が40%を超えると生命を脅かす可能性のある状態です。[ 5 ]
ウンベラリア・カリフォルニカは、これらの毒性作用を持たない一般的な月桂樹の葉(ゲッケイジュ)と混同してはならない。
2013年に、ウンベラリア・カリフォルニカの新たな潜在的な用途が明らかになった。その精油は、蚊の刺咬防止と幼虫駆除の活性に使用された。[ 6 ]このことから、この精油のさらなる研究が促された。