Carnegin ist ein Alkaloid aus der Gruppe der Kaktus-Alkaloide und der Tetrahydroisochinolinalkaloide.

Strukturformel
Strukturformel von Carnegin
Allgemeines
Name Carnegin
Summenformel C13H19NO2
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 490-53-9
PubChem 22646
ChemSpider 21227
Wikidata Q27277280
Eigenschaften
Molare Masse 221,29 g·mol−1
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
keine Einstufung verfügbar[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Vorkommen

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Carnegiea gigantea.

Carnegin ist das Hauptalkaloid in Carnegiea gigantea (70 %).[2] Daneben kommt es in Cephalocereus multiareolatus, Cephalocereus scoparius und Neobuxbaumia tetetzo vor.[3] Einige auf Kakteen spezialisierte Arten der Fruchtfliegen (Gattung Drosophila; Drosophila mettleri, Drosophila mojavensis und Drosophila nigrospiracula) können Carnegin abbauen.[4]

Neben dem Vorkommen in Kakteen kommt es auch in Hammada scoparia und Haloxylon articulatum (beide Unterfamilie Salsoloideae) vor.[5][6][7]

Synthese

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Eine Synthese ist ausgehend von 3,4-Dimethoxyphenethylamin möglich. Dieses wird mit Urotropin cyclisiert. Anschließend erfolgt die asymmetrische Hydrocyanierung an Position 1 und Schützung des Amins durch eine Trifluoracetylgruppe. Hydrolyse und Veresterung mit Methanol überführt das Nitril in einen Carbonsäuremethylester; gleichzeitig wird die Trifluoracetylgruppe abgespalten. Die Aminogruppe wird durch eine Boc-Gruppe geschützt und der Ester durch Lithiumaluminiumhydrid zu einer Hydroxymethylgruppe reduziert, die dann tosyliert wird. Erneute Umsetzung mit Lithiumaluminiumhydrid ergibt eine Methylgruppe. Nach Entschützung durch Trimethylsilyltriflat entsteht Salsolidin, welches durch Umsetzung mit Formaldehyd in Acetonitril und Reduktion mit Natriumcyanoborhydrid Carnegin ergibt.[8]

Eine andere, ebenfalls enantioselektive Synthese basiert auf dem Schlüsselschritt einer Michael-Addition eines Phenethylamins an ein chirales Ethinyl-Sulfoxid.[9]

Eigenschaften

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Carnegin wirkt antibakteriell gegen grampositive und -negative Bakterien, darunter Staphylococcus aureus und Pseudomonas aeruginosa.[7]

Einzelnachweise

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  1. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  2. S. D. Brown, J. E. Hodgkins, J. L. Massingill, M. G. Reinecke: Isolation, structuer, synthesis, and absolute configuration of the cactus alkaloid gigantine. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 37, Nr. 11, Juni 1972, S. 1825–1828, doi:10.1021/jo00976a034.
  3. C.M Flores Ortiz, P Dávila, L.B.H Portilla: Alkaloids from Neobuxbaumia species (Cactaceae). In: Biochemical Systematics and Ecology. Band 31, Nr. 6, Juni 2003, S. 581–585, doi:10.1016/S0305-1978(02)00220-X.
  4. Michael R. Frank, Phillip B. Danielson, James C. Fogleman: Comparison of Drosophila cytochrome P450 metabolism of natural and model substrates. In: Journal of Insect Physiology. Band 43, Nr. 10, Oktober 1997, S. 953–957, doi:10.1016/S0022-1910(97)00038-3.
  5. Mezghani-Jarraya, R., et al. Molluscicidal activity of Hammada scoparia (Pomel) Iljin leaf extracts and the principal alkaloids isolated from them against Galba truncatula. In: Memórias do Instituto Oswaldo Cruz 104 (2009): 1035–1038.
  6. Assem El-Shazly, Michael Wink: Tetrahydroisoquinoline and β-Carboline Alkaloids from Haloxylon articulatum (Cav.) Bunge (Chenopodiaceae). In: Zeitschrift für Naturforschung C. Band 58, Nr. 7-8, 1. August 2003, S. 477–480, doi:10.1515/znc-2003-7-805.
  7. a b Amira Bouaziz, Dhekra Mhalla, Imen Zouari, Lobna Jlaiel, Slim Tounsi, Raoudha Jarraya, Mohamed Trigui: Antibacterial and antioxidant activities of Hammada scoparia extracts and its major purified alkaloids. In: South African Journal of Botany. Band 105, Juli 2016, S. 89–96, doi:10.1016/j.sajb.2016.03.012.
  8. Takuya Kanemitsu, Yuki Yamashita, Kazuhiro Nagata, Takashi Itoh: Catalytic Asymmetric Synthesis of (R)-(−)-Calycotomine, (S)-(−)-Salsolidine and (S)-(−)-Carnegine. In: Synlett. Band 2006, Nr. 10, Juni 2006, S. 1595–1597, doi:10.1055/s-2006-941586.
  9. Winghong Chan, Albert W.M. Lee, Lasheng Jiang: Chiral acetylenic sulfoxides in organic synthesis: Secondary amine cyclization and total synthesis of (S)-(−)-carnegine. In: Tetrahedron Letters. Band 36, Nr. 5, Januar 1995, S. 715–718, doi:10.1016/0040-4039(94)02323-4.