Umbelulone - Umbellulone
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| Nomes | |
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Nome IUPAC
4-Metil-1- (propan-2-il) biciclo [3.1.0] hex-3-en-2-ona
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| Outros nomes
Tujenona; Thujen-2-one; Umbelulon
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| ChemSpider | |
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PubChem CID
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| Propriedades | |
| C 10 H 14 O | |
| Massa molar | 150,221 g · mol −1 |
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Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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| Referências da Infobox | |
A umbelulona é uma cetona monoterpênica indutora de dor de cabeça encontrada nas folhas da árvore Umbellularia californica , também conhecida como "árvore da dor de cabeça".
É hipotetizado que causa dores de cabeça ao influenciar o sistema trigeminovascular via TRPA1 .
História
Umbellularia californica é uma árvore nativa da floresta costeira da Califórnia.
O botânico Archibald Menzies foi o primeiro a coletar o óleo no final do século XVIII. Em 1826 esta árvore foi classificada como louro, Laurus regia , pelo botânico David Douglas .
Em 1833, a árvore recebeu outra classificação de Hooker e Arnott, Tetranthera californica . Pouco depois, o nome atual foi dado por Nuttal, Umbellularia californica . Em 1875, Heaney obteve um líquido incolor (Oreodafenol) por fracionamento sob pressão reduzida. Este óleo de louro da Califórnia possui um odor pungente.
Stillman (1880) fez um fracionamento a 215-216 ° C. Ele descobriu que a inalação de seus gases pode causar uma sensação dolorosa de frio e fortes dores de cabeça. Antigamente, as folhas da árvore eram usadas para curar dores de cabeça ou de estômago e até de dente.
Powers e Lee fizeram em 1904 outro fracionamento do óleo da árvore a 217-222 ° C. Isso gerou diferentes compostos: pineno , cineol , eugenol , metil eugenol e uma cetona chamada umbelulona. A umbelulona é o químico responsável pelas dores de cabeça induzidas pela árvore. Eles deram à umbelulona a seguinte fórmula estrutural (Fig. 1).
Em 1908, a fórmula estrutural foi adaptada por Tutin (Fig. 2A).
Isso foi corrigido mais tarde naquele ano por Semmller; ele deu a fórmula estrutural que é aceita hoje (Fig. 2B).
Estrutura e reatividade
A umbelulona é uma cetona monoterpênica encontrada nas folhas da Umbellularia californica. A fórmula da umbelulona é C 10 H 14 O, contendo um anel de ciclopropano e ciclopentano . Existe apenas um isômero de umbellulone conhecido. A umbelulona é um líquido lipofílico (óleo) à temperatura ambiente. O ponto de ebulição da umbelulona é 220 ° C e a pressão de vapor é 0,159 mm / Hg. A umbelulona tem uma ligação de alta afinidade para tióis. A molécula é reativa com a maioria dos tióis, mas não com todos. A reação entre o tiol cisteamina e a umbelulona é mostrada na figura 3. Um medicamento registrado na Europa, denominado Cystagon® ou Procysbi®, contém cisteamina, que pode interagir com a umbelulona.
Síntese
Uma possível síntese da umbelulona é dada pelo seguinte processo. Diazometil isopropil cetona reage com metacrilato de metila para dar 1-carbo-metoxi-2-isobutiril-1-metilciclopropano. Esta reação dá um rendimento de 35%. Este é então hidrolisado a uma mistura de cis e trans 2-isobutiril-1-metil-1-ciclopropano. O isômero trans é isolado e reage com o reagente de cádmio metil Grignard para 1-acetil-2-isobutiril-1-metilciclopropano. Este sofre uma ciclização aldólica no tratamento com base diluída em umbelulona.
Mecanismo de ação
TRPA1
A umbelulona pode causar fortes dores de cabeça ao ativar o canal catiônico do potencial receptor transitório, subfamília A, membro 1 (TRPA1) e influenciar o sistema trigeminovascular via peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP). Uma vez inalada, a umbelulona se difunde da mucosa nasal para a circulação sanguínea. Por causa da alta lipossolubilidade da umbelulona, a molécula passará rapidamente pelas células epiteliais e será rapidamente absorvida pelo sangue. A partir daí, a umbelulona é capaz de atingir as terminações nervosas sensoriais perivasculares dos vasos meníngeos. A estimulação dessas fibras nervosas acabará por levar à liberação de CGRP, um nociceptor conhecido por sua capacidade de induzir enxaqueca e ataques de cefaléia em salvas.
A ativação do TRPA1 pela umbelulona resulta na abertura desse canal iônico. O cálcio entrará na célula e a membrana celular será despolarizada. A despolarização da membrana resultará na liberação de CGRP1. O CGRP liberado pode se ligar ao seu receptor CGRP. Isso irá induzir uma vasodilatação local dependente de CGRP (Fig. 4) dos vasos sanguíneos cerebrais. A vasodilatação dos vasos sanguíneos cerebrais aumenta o fluxo sanguíneo para as membranas externas do cérebro. A ligação do CGRP ao seu receptor também promoverá a degranulação dos mastócitos e a infiltração por neutrófilos e outras células do sistema imunológico. Acredita-se que o aumento das células do sistema imunológico e sua resposta inflamatória sejam a principal causa da ocorrência da enxaqueca. Ainda está sendo discutido se a vasodilatação dos vasos sanguíneos cerebrais contribui para a causa da enxaqueca e das dores de cabeça. Ainda assim, o efeito vasodilatador e o aumento do fluxo sanguíneo podem ser usados como uma indicação indireta para a liberação de CGRP e, portanto, para a presença de enxaqueca e dores de cabeça.
TRPM8
O canal catiônico do potencial receptor transiente, subfamília M, membro 8 (TRPM8) é um canal iônico que é capaz de induzir uma sensação de frio intenso quando ativado. O mentol é o ligante primário do TRPM8, mas como a umbelulona tem algumas semelhanças estruturais com o mentol, a umbelulona também é capaz de ativar o TRPM8. Mas esta é uma interação fraca.
Indicações
A exposição à umbelularia pode resultar em uma intensa sensação de frio na cavidade nasal. Quando combinado com uma dor de cabeça, um aumento no CGRP plasmático ou irritação dos olhos, aumenta a possibilidade de a pessoa ter sido exposta à umbelulona.
Toxicidade
O óleo de Umbellularia californica contém 40% a 60% de umbelulona. Possui efeito semelhante à atropina nos nervos e fibras musculares. O contato com o óleo ou a exposição aos vapores pode causar:
- Dor de cabeça
- Irritação nos olhos
- Irritação no nariz
- Irritação da membrana mucosa
- Perda de concentração
- Reduzindo a pressão arterial
- Dificuldade de respiração
A umbelulona induz a produção rápida de metemoglobina . Metemoglobina é uma globina no sangue que consiste principalmente em hemoglobina férrica (Fe 3+ ) , em vez da hemoglobina ferrosa (Fe 2+ ) usual . A metemoglobina tem uma capacidade diminuída de ligar o oxigênio, mas, em combinação com os três outros íons ferrosos na unidade de hemoglobina, a liberação de oxigênio também é diminuída. Os glóbulos vermelhos serão menos capazes de nutrir órgãos com oxigênio, portanto, a probabilidade de hipóxia aumenta. A letalidade da metemoglobina é possível em concentrações superiores a 50% da substância nos glóbulos vermelhos.
A Umbellularia californica não deve ser confundida com a folha de louro convencional (Laurus nobilis), que é desprovida desses efeitos tóxicos.
Outras aplicações
Em 2013, uma nova aplicação potencial da Umbellularia californica veio à tona. O óleo essencial foi usado por sua atividade desencorajadora de picadas de mosquito e larvicida. Isso incentiva uma investigação mais aprofundada deste óleo. Não só como repelente natural para outros artrópodes, mas também de importância médica e veterinária. Isso pode levar a uma nova abordagem de base molecular para a investigação etnofarmacológica de óleos essenciais para o controle de pragas. [1]
Referências
3. Drake, M .; Stuhr, E .; (1934) "Algumas propriedades farmacológicas e bactericidas da umbellulone" [2] . Página visitada em 2016-03-10.