Карминовая кислота - Carminic acid

Карминовая кислота

Имена
Предпочтительное название IUPAC 3,5,6,8-Тетрагидрокси-1-метил-9,10-диоксо-3 - [(2 S , 3 R , 4 R , 5 S , 6 R ) -3,4,5-тригидрокси-6- (гидроксиметил) оксан-2-ил] -9,10-дигидроантрацен-2-карбоновая кислота
Другие названия Карминовая кислота C.I. Натуральный красный 4 C.I. 75470 CI 75470
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard	100.013.658
Номер ЕС
Номер E	E120 (цвета)
КЕГГ
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox ( EPA )
ИнЧИ InChI = 1S / C22H20O13 / c1-4-8-5 (2-6 (24) 9 (4) 22 (33) 34) 13 (25) 10-11 (15 (8) 27) 16 (28) 12 ( 18 (30) 17 (10) 29) 21-20 (32) 19 (31) 14 (26) 7 (3-23) 35-21 / h2,7,14,19-21,23-24,26, 28-32H, 3H2,1H3, (H, 33,34) / t7-, 14-, 19 +, 20-, 21- / м1 / с1 Y Ключ: DGQLVPJVXFOQEV-NGOCYOHBSA-N Y InChI = 1 / C22H20O13 / c1-4-8-5 (2-6 (24) 9 (4) 22 (33) 34) 13 (25) 10-11 (15 (8) 27) 16 (28) 12 ( 18 (30) 17 (10) 29) 21-20 (32) 19 (31) 14 (26) 7 (3-23) 35-21 / h2,7,14,19-21,23-24,26, 28-32H, 3H2,1H3, (H, 33,34) / t7-, 14-, 19 +, 20-, 21- / м1 / с1 Ключ: DGQLVPJVXFOQEV-NGOCYOHBBS
Улыбки O = C (O) c2c (c3C (= O) c1c (O) c (c (O) c (O) c1C (= O) c3cc2O) [C @ H] 4O [C @@ H] ([C @ @H] (O) [C @ H] (O) [C @ H] 4O) CO) C
Характеристики
Химическая формула	С 22 Н 20 О 13
Молярная масса	492,38 г / моль
Температура плавления	120 ° С (248 ° F, 393 К) ( разлагается )
Кислотность (p K a )	3,39, 5,78, 8,35, 10,27, 11,51
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить  ( что есть   ?) YN
Ссылки на инфобоксы

Карминовая кислота (C ₂₂ H ₂₀ O ₁₃ ) представляет собой красный глюкозидный гидроксиантрапурин, который в природе встречается у некоторых щитовок , таких как кошениль , армянская кошениль и польская кошениль . Насекомые производят кислоту как средство отпугивания хищников. Алюминиевая соль карминовой кислоты является красителем кармина , пигмента . Уроженцы Перу производили красители из кошенили для текстильных изделий, по крайней мере, с 700 г. н.э. Синонимы - CI 75470 и CI Natural Red 4.

Химическая структура карминовой кислоты состоит из основной антрахиноновой структуры, связанной с сахарной единицей глюкозы . Карминовая кислота была впервые синтезирована в лаборатории химиками-органиками в 1991 году.

Ранее считалось, что он содержит остаток α- D- глюкопиранозила, который позже был переопределен как аномер β- D- глюкопиранозила.

Самка Dactylopius coccus на кактусе опунции, сфотографированная Фрэнком Винсентом.

Заготовка из кошенили

Карминовую кислоту обычно получают от чешуйчатых насекомых американского вида, называемых Dactylopius coccus (или кошенили) . Кошенили - паразитические чешуйчатые насекомые, которые в изобилии встречаются на их растениях-хозяевах, кактусе опунции, произрастающем в Мексике и Южной Америке. Насекомые либо выращиваются, либо собираются из диких популяций, в основном для бескрылых самок вида, которые прикрепляются к кактусу и численно превосходят крылатых самцов вида в двести к одному. Традиционно культурные виды выращивались из яиц, которые рабочие помещали на листья кактуса и оставляли для роста. Там самки кошенили оставались неподвижными в течение примерно 3 месяцев, пока их не смахнули, не собрали и не высушили для транспортировки. У самок концентрация карминовой кислоты составляет около 1,5% веса тела, а у новорожденных - около 3,0%. Затем карминовую кислоту экстрагируют, вымачивая высушенные кошенили в воде, и затем добавляют добавки, которые изменяют цвет красителя и позволяют красителю прилипать к объектам.

Карминовая кислота высвобождается в виде красного вещества, которое видно на руке человека после раздавливания кокка Dactylopius - Диком Калбертом.

Использовать как средство устрашения

Для многих масштабируемых насекомых рода Dactylopius , карминовой кислоты, тщательно документированный Томас Эйснер , были показано, что очень мощным сдерживающим фактор кормления муравьев. В статье Эйснера 1980 года он отмечает, что красный цвет карминовой кислоты, выделяющейся при раздавливании кошенили, также может быть визуальным апосематическим сдерживающим фактором для хищников. Однако он отмечает, что на позвоночных не проводились тесты, подтверждающие эту теорию. Однако в той же статье Эйснер упоминает, что кошенили были горькими, когда их попробовали люди.

Самка (слева) и самец (справа) кошенили

Подобно другим соединениям, содержащимся в различных растениях, хищники, которые способны преодолеть сдерживающий фактор, способны изолировать карминовую кислоту в своей плоти и использовать сдерживающий фактор для собственной защиты. Пиралидная моль ( Laetilia coccidivora ) является одним из таких хищников, которые питаются кошенилями, улавливая карминовую кислоту своей жертвы в собственном теле для защиты от хищников. Способность связывать карминовую кислоту была также замечена у нескольких других видов, несущих личинки ( Hyperaspis , Leucopis , так далее.). Эйснер отмечает, что способность связывать это соединение, вероятно, возникла из-за того, что муравьи являются обычным хищником среди личинок.

Биосинтез карминовой кислоты

Биосинтез карминовой кислоты

Карминовая кислота - вторичный метаболит поликетида, продуцируемый щитовкой Dacylopius coccus . С точки зрения биосинтетического происхождения карминовая кислота предположительно связана либо с поликетидом типа II, либо с шикиматного пути . Это утверждение не оспаривалось до тех пор, пока не был выделен ключевой промежуточный продукт, исключительный для пути поликетида. До этого подробный биосинтетический механизм официально не был предложен.

Биосинтез карминовой кислоты можно разделить на три этапа. На стадии инициации участвуют трансферазы, которые загружают ацетил (AT) и малонил-CoA (MCAT) в ацильный белок-носитель (ACP), образуя ацетил и малонил-ACP, соответственно. Ацетил-АСР действует как затравка для декарбоксилирующей конденсации с малонил-КоА, катализируемой белком кетоацилсинтазы (KS). Полученный ацетоацетил-АСР является простейшим поликетидом, продуцируемым этим путем, и впоследствии он конденсируется еще с шестью малонил-АСР перед циклизацией.

Стадия элонгации состоит из повторяющегося decarboxylative конденсации на коэффициенте длины кетоацила - синтазы / цепи гетеродимер , который контролирует продолжительность вегетационного поликетидного. Результате octaketide затем ароматизируют домен циклазы , который катализирует альдольный -подобных реакция циклизации приводит к образованию кислотного flavokermesic антрона (FKA). В любом пути на основе поликетидов антрон флавокермезиновой кислоты является первым циклическим промежуточным соединением. Успешное выделение и характеристика FKA в кокцидах дикого типа укрепили доказательства опосредованного поликетидом пути биосинтеза.

Реакции, которые следуют за образованием FKA, состоят из стадий ароматизации и функционализации. FKA подвергают двум циклам гидроксилирования, катализируемого двумя различными монооксигеназами P450, с образованием флавокермезиновой кислоты и кермезиновой кислоты соответственно. Необходимо определить, являются ли эти монооксигеназы кислород- или флавин-зависимыми. Первое монооксигенирование происходит в углероде центрального ароматического кольца, C10, тогда как второе происходит в положении C4. Окончательное присоединение углевода к С2-положению. Реакция С-гликозилирования катализируется UDP- глюкозозависимой мембраносвязанной глюкозилтрансферазой . Порядок последних двух шагов не определен из-за отсутствия экспериментальных кинетических данных.

Рекомендации