Lysergol
Lysergol ist eine natürlich vorkommende chemische Verbindung. Es ist ein zur Gruppe der Clavine zählendes Alkaloid, welches von zahlreichen auf Süßgräsern parasitierenden Vertretern der Mutterkornpilzverwandten und anderen Schlauchpilzen produziert wird. Darüber hinaus ist Lysergol in zahlreichen Windengewächsen zu finden.
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Lysergol | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C16H18N2O | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 254,3 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[1] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt |
ca. 245 °C (unter Zersetzung)[2] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Toxikologische Daten | |||||||||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Geschichte
BearbeitenLysergol und sein C-8-Epimer Isolysergol wurden 1949 erstmals von Arthur Stoll, Albert Hofmann und Werner Schlientz partialsynthetisch hergestellt und beschrieben.[3] Das natürliche Vorkommen des Lysergols konnte 1960 von Yamatodani mit Hilfe der Papierchromatographie nachgewiesen werden.[4]
Vorkommen
BearbeitenLysergol wurde zuerst auf Elymus semicostatus, einer Queckenart, nachgewiesen. Für die Produktion dieses Alkaloids ist der Befall mit Mutterkornpilzen verantwortlich. Lysergol kann auch aus einer saprophytischen Kultur von Mutterkornpilzen gewonnen werden.[2] Besonders auffällig ist das Vorkommen von Lysergol neben anderen Clavinen in Windengewächsen.[5]
Im geringen Maße ist es Bestandteil des toxischen Prinzips und der psychotropen Wirkung der rituell genutzten Windengewächsdrogen Ololiuqui (insbesondere aus Turbina corymbosa) und Tlitliltzin (Ipomoea violacea und andere Ipomoea-Arten) neben den primären Wirkungssubstanzen LSA und LSH. Für das Vorkommen von Clavinen, wie Lysergol, in Windengewächsen wird ein Befall mit Mutterkornpilzen der Gattung Periglandula verantwortlich gemacht.[6]
Darstellung
BearbeitenPartialsynthetische Darstellung
BearbeitenLysergol kann partialsynthetisch aus der Lysergsäure hergestellt werden. Lysergol ist das Reaktionsprodukt der Reduktion von Lysergsäuremethylester mit Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH4).[3]
Totalsynthese
BearbeitenLysergol kann enantioselektiv in einem mehrstufigen Prozess ausgehend von Ethinylaziridin und 4-Bromindol-3-yl-acetaldehyd unter Palladium-vermittelter Domino-Zyklisierung hergestellt werden.[7] Im ersten Reaktionsschritt wird mit einer Tosylgruppe geschütztes Ethinylaziridin mit Formaldehyd unter Palladium- und Indium-Katalyse reduktiv zum entsprechenden chiralen 1,3-Aminoalkohol umgesetzt. Das Chiralitätszentrum des Aminoalkohols entspricht dem späteren Stereozentrum in Position C-8 des Lysergols. Im Sinne einer Nozaki-Hiyama-Kishi-Reaktion mit 4-Bromindol-3-yl-acetaldehyd wird unter Nickel- und Chrom-Katalyse als Zwischenprodukt das tosylierte 1-(4-Bromindol-3-yl)-4-(2-phenyl-1,3-oxazinan-5-yl)-butin-2-ol gewonnen. Aus dem aus dieser Verbindung gewonnenen Allen geht in der anschließenden Dominozyklisierung unter Palladium-Katalyse das Ergolin-Grundgerüst hervor. Nach Entfernung der Schutzgruppen kann das Lysergol isoliert werden.
Eigenschaften
BearbeitenChemische und physikalische Eigenschaften
BearbeitenLysergol ist eine farblose weißliche bis leicht gelbliche Substanz. Es ist in Methanol und Ethanol löslich, in Chloroform und Wasser hingegen nur sehr schwerlöslich.[3] Aus Ethanol kristallisiert sie in Form von Prismen.[2]
Lysergol gibt die typischen Nachweisreaktionen auf Mutterkornalkaloide. Dazu zählen insbesondere die Van-Urk-Reaktion und der Nachweis mit dem Allport-Cocking-Reagenz. Das UV-Spektrum der Substanz zeigt Maxima bei 225, 242 und 312 nm.[2]
Stereochemie
BearbeitenLysergol ist ein chiraler Naturstoff mit zwei Asymmetriezentren. Es besitzt eine all-(R)-Konfiguration. Sein C-8-Epimer, das Isolysergol, konnte ebenfalls als Naturstoff nachgewiesen werden.[8] Ohne Bedeutung ist hingegen das C-5-Epimer.
Biologische Bedeutung
BearbeitenLysergol zählt zu den pharmakologisch aktivsten Verbindungen aus der Gruppe der Clavine. Lysergol besitzt eine hohe Affinität zu 5-HT1-Rezeptoren, insbesondere zu 5-HT1B-, 5-HT1D- und 5-HT1F-Rezeptoren.[9] An 5-HT1B-Rezeptoren wirkt Lysergol als ein potenter Partialagonist.[10] Mit geringerer Potenz aktiviert Lysergol auch 5-HT2A-Rezeptoren. Dem gegenüber ist Lysergol ein Antagonist an α1-Adrenozeptoren mit moderater Rezeptoraffinität.[11] An α2-Adrenozeptoren wirkt Lysergol als ein Partialagonist.[12] Bei der Weideviehkrankheit Fescue toxicosis, die durch das Abweiden von Gräsern, die mit Mutterkornpilzen befallen wurden, entsteht, wird Lysergol als eine entscheidende Komponente angesehen.[13] Auf Grund des starken Nebenwirkungsprofil (wie z. B. Erhöhung des Blutdrucks) besitzt Lysergol keine Relevanz als psychotrope Substanz.[14]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d Datenblatt Lysergol, 97% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 31. Oktober 2013 (PDF).
- ↑ a b c d Matazô Abe, Saburô Yamatodani, Tôgo Yamano, Mitsugi Kusumoto: Isolation of Lysergol, Lysergene and Lysergine from the Saprophytic Cultures of Ergot Fungi. In: Agricultural and Biological Chemistry. Band 25, Nr. 7, 1961, S. 594–596, doi:10.1080/00021369.1961.10857851.
- ↑ a b c A. Stoll, A. Hofmann, W. Schlientz: Die stereoisomeren Lysergole und Dihydro-lysergole. 15. Mitteilung über Mutterkornalkaloide. In: Helvetica Chimica Acta. Band 32, Nr. 6, 1949, S. 1947–1956, doi:10.1002/hlca.19490320622.
- ↑ Saburo Yamatodani: Researches on Ergot Fungus. Part XXXIX. In: Journal of the agricultural chemical society of Japan. Band 34, Nr. 7, 1960, S. 584–589, doi:10.1271/nogeikagaku1924.34.7_584.
- ↑ Eckart Eich: Solanaceae and Convolvulaceae: Secondary Metabolites: Biosynthesis, Chemotaxonomy, Biological and Economic Significance (A Handbook). Springer, Berlin, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-540-74541-9, Tryptophan-derived Alkaloids, S. 213–259, doi:10.1007/978-3-540-74541-9_4.
- ↑ Ulrike Steiner, Sarah Leibner, Christopher Lewis Schardl, Adrian Leuchtmann, Eckhard Leistner: Periglandula, a new fungal genus within the Clavicipitaceae and its association with Convolvulaceae. In: Mycologia. Band 103, Nr. 5, 2011, S. 1133–1145, doi:10.3852/11-031, PMID 21558502.
- ↑ Shinsuke Inuki, Akira Iwata, Shinya Oishi, Nobutaka Fujii, Hiroaki Ohno: Enantioselective Total Synthesis of (+)-Lysergic Acid, (+)-Lysergol, and (+)-Isolysergol by Palladium-Catalyzed Domino Cyclization of Allenes Bearing Amino and Bromoindolyl Groups. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 76, Nr. 7, 2011, S. 2072–2083, doi:10.1021/jo102388e, PMID 21361331.
- ↑ S. Agurell: Isolysergol from saprophytic cultures of ergot. In: Acta Pharmaceutica Suecica. Band 3, Nr. 1, 1966, S. 7–10, PMID 5909433.
- ↑ Heinz Pertz, Eckart Eich: Ergot: The Genus Claviceps. Medicinal and Aromatic Plants – Industrial Profiles. Hrsg.: Vladimir Kren, Ladislav Cvak. CRC Press, 2004, ISBN 0-203-30419-5, Ergot alkaloids and their derivatives as ligands for serotoninergic, dopaminergic, and adrenergic receptors, S. 411–440.
- ↑ H. Pertz: 5-Hydroxytryptamine (5-HT) contracts the guinea-pig isolated iliac artery via 5-HT1-like and 5-HT2 receptors. In: Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. Band 348, Nr. 6, 1993, S. 558–565, doi:10.1007/BF00167230, PMID 8133899.
- ↑ H. Pertz: Naturally occurring clavines: antagonism/partial agonism at 5-HT2A receptors and antagonism at alpha 1-adrenoceptors in blood vessels. In: Planta Medica. Band 62, Nr. 5, 1996, S. 387–392, doi:10.1055/s-2006-957922, PMID 8923801.
- ↑ Adyary Fallarero, Katariina Pohjanoksa, Gloria Wissel, Ulla-Mari Parkkisenniemi-Kinnunen, Henri Xhaard, Mika Scheinin, Pia Vuorela: High-throughput screening with a miniaturized radioligand competition assay identifies new modulators of human α2-adrenoceptors. In: European Journal of Pharmaceutical Sciences. Band 47, Nr. 5, 2012, S. 941–951, doi:10.1016/j.ejps.2012.08.021, PMID 2298240.
- ↑ N. S. Hill, F. N. Thompson, J. A. Stuedemann, G. W. Rottinghaus, H. J. Ju, D. L. Dawe, E. E. Hiatt: Ergot alkaloid transport across ruminant gastric tissues. In: Journal of Animal Science. Band 79, Nr. 2, 2001, S. 542–549, doi:10.2527/2001.792542x, PMID 11219466.
- ↑ H. Panda: Handbook on Drugs from Natural Sources. ASIA PACIFIC BUSINESS PRESS Inc., 2010, ISBN 978-81-7833-133-1 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).