キノンメチド英語: Quinone methide)はシクロヘキサジエンを含む共役有機化合物で、の外側にカルボニル基メチレン基などの二重結合を含むアルキル基をもっている。キノンに似ているが、キノンでの炭素-酸素間二重結合のひとつの酸素原子が炭素原子に置き換わっている。カルボニルとメチレンはオルトまたはパラの配置になる。メタ体のキノンメチドは短時間のみ生成する。

Quinone methide.png

キノンジメチド(quinone dimethide)はキノンの酸素原子が両方ともメチレン基に置き換えられたものである。テトラシアノキノジメタンなどがよく知られている。

性質編集

キノンメチドはキノンより極性が高く、反応性英語版が高い。単純なキノンメチドは寿命が短い反応中間体で、ほかの求核剤と速やかに反応してしまうため、単離されない。ただし立体障害や電気的特性により単離できるだけの安定性を示すものもある。

天然での存在と応用編集

キノンメチドやその誘導体生化学系においてよく見られる構成要素である。キノンメチドはチロシンの分解により発生し、最終的にp英語版-クレゾールになる[1]。さまざまなキノンメチドがリグニン化(植物中でリグニンポリマーが合成されること)に直接かかわっている[2]

多くのキノンメチドが生理活性を示す。細胞毒性があるため、抗がん剤抗生物質DNAアルキル化剤に使われてきた[3]。反応性の高いキノンメチドの酸化がフェノール系抗がん剤の作用機構のもとになっている。

セラストロールの構造式
プリスチメリンの構造式

セラストロール英語版タイワンクロヅル英語版雷公藤)とCelastrus regeliiツルウメモドキの近縁種)から単離されたトリテルペノイドキノンメチドであり、α-英語版トコフェロールの15倍の抗酸化性を示し[4]抗炎症薬[5]抗ガン剤[6][7][8][9]殺虫剤[10]としての活性を示す。

セラステロールのメチルエステルであるプリスチメリン(Pristimerin)はGymnosporia heterophyllaニシキギ科)から単離されたトリテルペノイドキノンメチドで、抗がん剤や抗ウイルス薬としての活性を示す[11]。Pristimerinは精子のカルシウムチャンネル英語版を阻害することから、避妊薬としての効果もあることがわかっている[12]

タキソドンとタキソジオンの酸化還元反応
マイテノキノンの構造式

タキソドン英語版(taxodone)とその酸化体であるタキソジオン(taxodione)はラクウショウ(ヌマスギ)、ローズマリー、いくつかのサルビアなどの植物から見つかり、抗がん剤[13][14][15]抗生物質[16][17][18]抗酸化物質[19]殺菌剤[20]殺虫剤[21]、そして摂食阻害物質[22]としての活性を示すジテルペノイドキノンメチドである。

タキソジオンの異性体であるマイテノキノン(Maytenoquinone)は生理活性をもつキノンメチドとしてMaytenus dispermusニシキギ科ハリツルマサキ属英語版)から発見された[23]

 
ケンドマイシンの構造式

ケンドマイシンStreptomyces violaceoruber英語版ストレプトマイセス属から単離された抗がん剤およびマクロライド系抗生物質のキノンメチドである[24]。It has potent activity as an エンドセリンエンドセリン受容体英語版拮抗剤骨粗鬆症の薬としての活性がある[25]

Elansolid A3 isはChitinophaga sanctiバクテロイデス門スフィンゴバクテリア綱英語版)というバクテリアから得られるキノンメチドで、抗菌活性を示す[26]。抗菌活性をもつキノンメチドは、20-epi-isoiguesterinol, 6-oxoisoiguesterin, isoiguesterinやisoiguesterinol wereなどがSalacia madagascariensisサラシア属の植物)から見つかっている[27]。Quinone methide tingenoneやnetzahualcoyonolはSalacia petenensisから単離されている[28] Nortriterpenoid quinone methide amazoquinoneと(7S, 8S)-7-hydroxy-7,8-dihydro-tingenoneはMaytenus amazonicaから単離された[29]。抗生物質のキノンメチドである15 α-ヒドロキシプリスチメリン(hydroxypristimerin)は南米の薬木であるMaytenus scutioidesから単離された[30]

調製編集

キノンメチドはphotochemical dehydration of o-ヒドロキシベンジルアルコール光化学的に脱水して得られる。

反応編集

キノンメチドは求電子的マイケル付加受容体であり、通常ほかの求核剤と速やかに反応して還元される。キノンメチドは共役している化合物だが、芳香性はない。たいてい共役付加が共役を壊す。還元により芳香性が復活すると同時に、共役が壊れる。

脚注編集

[脚注の使い方]
  1. ^ Stich, T. A.; Myers, W. K.; Britt, R. D., "Paramagnetic intermediates generated by radical S-adenosylmethionine (SAM) enzymes",Accounts of Chemical Research 2014, 47, 2235-2243.
  2. ^ Quinone Methides in Lignification
  3. ^ “Quinone methide derivatives: important intermediates to DNA alkylating and DNA cross-linking actions”. Current Medicinal Chemistry英語版 12 (24): 2893–2913. (2005). doi:10.2174/092986705774454724. PMID 16305478. 
  4. ^ “Celastrol, a potent antioxidant and anti-inflammatory drug, as a possible treatment for Alzheimer's disease.”. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry英語版 25 (7): 1341–1357. (2001). doi:10.1016/S0278-5846(01)00192-0. PMID 11513350. 
  5. ^ “Suppression of inflammatory responses by celastrol, a quinone methide triterpenoid isolated from Celastrus regelii”. Eur J Clin Invest 39 (9): 819–827. (2009). doi:10.1111/j.1365-2362.2009.02186.x. PMID 19549173. 
  6. ^ “Enhancement of radiation sensitivity in lung cancer cells by celastrol is mediated by inhibition of Hsp90.”. International Journal of Molecular Medicine英語版 27 (3): 441–446. (2011). doi:10.3892/ijmm.2011.601. PMID 21249311. 
  7. ^ Tiedemann (2009). “Identification of a potent natural triterpenoid inhibitor of proteosome chymotrypsin-like activity and NF-kappaB with antimyeloma activity in vitro and in vivo.”. Blood英語版 113 (17): 4027–37. doi:10.1182/blood-2008-09-179796. PMC 3952546. PMID 19096011. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3952546/. 
  8. ^ “Celastrol acts as a potent antimetastatic agent targeting beta1 integrin and inhibiting cell-extracellular matrix adhesion, in part via the p38 mitogen-activated protein kinase pathway”. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics英語版 334 (2): 489–499. (2010). doi:10.1124/jpet.110.165654. PMID 20472666. 
  9. ^ Byun (2009). “Reactive oxygen species-dependent activation of Bax and Poly(ADP)-ribose) polymerase-1 is required for mitochondrial cell death induced by triterpenoid Pristimerin in human cervical cancer cells.”. Molecular Pharmacology英語版 76 (4): 734–44. doi:10.1124/mol.109.056259. PMID 19574249. 
  10. ^ “Insecticidal activity of Maytenus species (Celastraceae) nortriterpene quinone methides against codling moth, Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: tortricidae).”. Journal of Agricultural and Food Chemistry英語版 48 (1): 88–92. (2000). doi:10.1021/jf990008w. PMID 10637057. 
  11. ^ “Anticytomegalovirus activity of pristimerin, a triterpenoid quinone methide isolated from Maytenus heterophylla (Eckl. & Zeyh.).”. Antivir Chem Chemother英語版 18 (3): 133–139. (2007). doi:10.1177/095632020701800303. PMID 17626597. 
  12. ^ Nadja Mannowetza, Melissa R. Millera, and Polina V. Lishko (2017). “Regulation of the sperm calcium channel CatSper by endogenous steroids and plant triterpenoids”. 米国科学アカデミー紀要. doi:10.1073/pnas.1700367114. http://www.pnas.org/content/early/2017/05/09/1700367114.full. 
  13. ^ Kupchan, S. M.; Karim, A; Marcks, C. (1968). “Tumor inhibitors. XXXIV. Taxodione and taxodone, two novel diterpenoid quinone methide tumor inhibitors from Taxodium distichum”. アメリカ化学会誌 90 (21): 5923. doi:10.1021/ja01023a061. 
  14. ^ “Taxodione, a DNA-binding compound from Taxodium distichum L. (Rich.).”. Zeitschrift für Naturforschung C英語版 63 (5–6): 355–360. (2008). doi:10.1515/znc-2008-5-608. 
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  21. ^ Norihisa Kusumoto; Tatsuya Ashitani; Yuichi Hayasaka; Tetsuya Murayama; Koichi Ogiyama; Koetsu Takahashi (2009). “Antitermitic Activities of Abietane-type Diterpenes from Taxodium distichum Cones”. Journal of Chemical Ecology 35 (6): 635–642. doi:10.1007/s10886-009-9646-0. 
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外部リンク編集