| Gossypol | |
|---|---|
| | |
| Generel | |
| Systematisk navn |
1,7,8-trioxy-3-methyl-6-isopropyl-9-naphthaldehyd |
| Chem. formel | C30H30O8 _ _ _ _ _ |
| Fysiske egenskaber | |
| Stat | brunt fast stof |
| Molar masse | 518.563 g/ mol |
| Massefylde | 1,4 g/cm³ |
| Termiske egenskaber | |
| Temperatur | |
| • smeltning | 177-182°C (med nedbrydning) |
| • kogning | 707°C |
| Klassifikation | |
| Reg. CAS nummer | 303-45-7 |
| PubChem | 3503 |
| Reg. EINECS nummer | 636-899-7 |
| SMIL | Cc1cc2c(c(c(c(c2C(C)C)O)O)C=O)c(c1c3c(cc4c(c3O)c(c(c(c4C(C)C)O)O)C=O) C)O |
| InChI | InChI=1S/C30H30O8/c1-11(2)19-15-7-13(5)21(27(35)23(15)17(9-31)25(33)29(19)37)22- 14(6)8-16-20(12(3)4)30(38)26(34)18(10-32)24(16)28(22)36/h7-12,33-38H,1- 6H3QBKSWRVVCFFDOT-UHFFFAOYSA-N |
| RTECS | DU3100000 |
| ChemSpider | 3383 |
| Sikkerhed | |
| Toksicitet | giftig |
| Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet. | |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Gossypol er en naturlig polyphenol , et gult pigment fremstillet af bomuld ( lat. Gossypium ), en hæmmer af en række dehydrogenaseenzymer .
Undertrykker spermatogenese og blev testet i Kina som et oralt præventionsmiddel til mænd, forsøgene blev snart afbrudt på grund af høj toksicitet og forekomsten af irreversibel infertilitet (i 20% af tilfældene) . I øjeblikket bruges gossypol ikke som præventionsmiddel [1] , men bruges til andre medicinske formål. Det har antimalariaaktivitet og en række andre egenskaber, som i øjeblikket undersøges.
Det maksimale indhold af gossypol i bomuld er i rødderne og i kernerne af frøene, og mindre i bladene, barken på stænglerne og i bomuldsfrøbollernes ventiler.
I naturen er gossypol ikke kun et af midlerne til at bekæmpe adskillige skadedyr af bomuld, men deltager også i en række andre mekanismer, der giver højere planteresistens over for negative miljøpåvirkninger. .
Gossypol har antivirale, antimikrobielle, antiprotozoale, antioxidantegenskaber , antitumoraktivitet. Gossypols og en række af dets derivaters evne til at blokere reproduktionen af visse patogene dyrevira blev opdaget i undersøgelser af sovjetiske virologer på en model for influenzainfektion. Et par år senere opdagede videnskabsmænd gossypols evne til at inducere syntesen af interferon. Disse effekter blev efterfølgende bekræftet af flere grupper af forskere i udlandet [2] .
Antitumoreffekten afsløret for gossypol har også været af særlig interesse i de sidste årtier og er blevet undersøgt i adskillige kliniske undersøgelser [3] .
Den kemiske formel for gossypol C30H30O8 blev afledt af Clark ( Clark, 1927) . Gossypol er et brunt fast stof ved stuetemperatur, uopløseligt i vand, opløseligt i de fleste organiske opløsningsmidler : methanol , ethanol , acetone , ethylacetat, chloroform , phenol osv. Gossypol findes i naturen i to enantiomere former: (+) venstredrejende positiv og (+) - ) højredrejende negativ. Gossypol findes i bomuldsplanter som en blanding af begge stereoisomerer. Gossypol er en meget aktiv kemisk forbindelse.
De unikke egenskaber ved strukturen og kemiske egenskaber af gossypol-molekyler gør det muligt for dem at danne ret stabile bindinger med forskellige proteiner samt let at integrere i fosfolipid-cytoplasmatiske membraner. På grund af sådanne interaktioner blokerer gossypol aktiviteten af en række enzymer involveret i forskellige metaboliske processer i planteceller, mikroorganismer og i cellerne i mange andre typer levende væsener. .
Gossypol udviser udtalte proapoptotiske egenskaber, sandsynligvis på grund af modifikationen af Bcl-2- og p53 -familieproteiner [3] .
Reversibelt hæmmer calcineurin og binder calmodulin . Hæmmer HIV-1 replikation. Effektiv som proteinkinasehæmmer . Gossypols antifertilitetsvirkning er baseret på evnen til at binde sig til epitelcelleenzymer ( laktatdehydrogenase og glutathion-alfa-transferase), der er involveret i modningen af spermatozoer.
Gossypol har både en direkte inaktiverende effekt på vira , gennem interaktion med kappeproteinerne i viruspartikler og cytoplasmatiske membraner af virusfølsomme celler, og indirekte gennem mekanismerne for induktion af interferoner og andre beskyttende cytokiner [4] .
I naturen udfører gossypol funktionen med at beskytte planten mod skadedyr og sygdomme og er indeholdt i planten hovedsageligt i fri form.
Naturlig gossypol er længe blevet undersøgt i forskellige lande som et middel til prævention. Ifølge resultaterne af en særlig gennemgangsanalyse udført af eksperter fra EU-kommissionen for fødevaresikkerhed (EFSA) er mængden af frit gossypol, der skal bruges for at opnå en reversibel svangerskabsforebyggende effekt, 10-20 mg om dagen, mens opnåelsen af effekt er kun mulig med en lang varighed af administration - fra 2 -3 til 16-18 måneder. Da jeg analyserede alle offentliggjorte data for at identificere den minimumsdosis af gossypol, der kan forårsage undertrykkelse af spermatogenese, kom jeg til den konklusion, at dens værdi ifølge forskellige kilder varierer fra 0,12 til 0,35 mg/kg kropsvægt. Doser under 0,12 mg/kg (eller ca. 8-9 mg pr. dag for en voksen) er anerkendt som ikke at vise nogen negative virkninger på den menneskelige krop, herunder reproduktiv funktion hos mænd og kvinder [5] .
Under hensyntagen til resultaterne af detaljerede toksikologiske undersøgelser af gossypol har Verdensfødevareorganisationen (FAO) under WHO fastsat værdien af dets tilladte indhold i fødevarer til et niveau, der ikke overstiger 600 ppm (60 mg / 100 g produkt). I USA er denne norm sat til 45 mg/100 g) [6] . I øjeblikket, under hensyntagen til den etablerede kontrol over indholdet af gossypol i dyrefoder, udføres kontrollen af dets indhold i fødevarer i Europa og USA ikke.
Gossypol, som en naturlig polyphenol, udviser en række biologiske effekter, hvoraf mange kan bruges til at skabe lovende lægemidler. Baseret på gossypol og dets derivater er flere lægemidler blevet oprettet og registreret til dato, hvoraf de fleste ikke bruges: Megosin salve, Gossypol liniment; tabletter Batriden, Gozalidon, Ragosin, Kagocel .
Gossypol blev først opdaget og isoleret som et råpigment af Longmore (1886), mens han raffinerede rå bomuldsfrøolie.
I 1929 fandt en undersøgelse af par i Kina, der brugte rå bomuldsfrøolie til madlavning, at de havde færre børn end familier, der ikke brugte rå bomuldsfrøolie. Så man fandt ud af, at pigmentet gossypol, som er en del af rå bomuldsfrøolie, har en præventionseffekt. Denne opdagelse førte til forskning i gossypol som et mandligt præventionsmiddel. Denne kvalitet viste sig at være særlig relevant i Kina, hvor et statsligt program til regulering af befolkningen har været implementeret i mange år. En storstilet klinisk undersøgelse, der involverede i alt over 8.000 raske frivillige, blev udført i Kina i 1978-80. I disse forsøg, hvor frivillige modtog en høj dosis gossypol (20 mg dagligt) i 75 dage og derefter skiftede til en vedligeholdelsesdosis på 40-50 mg om ugen, blev den svangerskabsforebyggende effekt bekræftet. Mere end 95 % af de frivillige mistede midlertidigt evnen til at blive gravid, og hos langt de fleste mænd blev denne evne genoprettet inden for et par uger efter afslutningen af gossypol. Under forsøgene blev der registreret en lille procentdel af bivirkninger. En ubetydelig del af de frivillige (0,75 %) udviklede hypokaliæmi, og omkring 10 % af mændene, der tog gossypol regelmæssigt i mere end 1 år, fik irreversibel infertilitet [7] . En opfølgende international undersøgelse af 151 mænd fra Brasilien, Nigeria, Kenya og Kina viste, at lavere doser gossypol (7,5 mg og 12 mg dagligt) taget i 12 eller 16 uger gav en antifertilitetseffekt i omkring 80 % af tilfældene. mens sådanne doser ikke længere forårsagede hypokaliæmi, og spermatogenesen hos alle raske mænd blev genoprettet efter ophør med gossypol (Coutinho, 2002). Men i 1998 anbefalede WHO, at yderligere undersøgelser af gossypol blev stoppet i denne retning af dets anvendelse på grund af for meget forsinkelse og utilstrækkelig effektivitet af den forventede svangerskabsforebyggende virkning ved anvendelse af doser af lægemidlet, der ikke forårsager bivirkninger.
Det skal bemærkes, at senere undersøgelser foretaget af videnskabsmænd i Kina viste, at effekten af hypokaliæmi observeret i tidligere forsøg ikke var forbundet med det faktum at bruge gossypol, men på grund af nogle træk ved disse deltageres kost i en klinisk undersøgelse (Coutinho, 2002) ). Det blev også konkluderet, at langvarig gossypol-induceret mandlig infertilitet også kunne være en "håndterbar" bivirkning, enten ved at begrænse de doser, som patienterne bruger eller ved at bruge lægemidlet til patienter, der allerede har familie og frivilligt bruger gossypol i anbefalede doser som alternativer til vasektomi .
I de efterfølgende år blev videnskabsmænds og lægers opmærksomhed henledt på andre gavnlige biologiske virkninger, der er karakteristiske for gossypol [6] . En betydelig mængde forskning er blevet udført i brugen af gossypol og dets derivater som et antiviralt og anticancermiddel. Til dato gennemgår mange af disse lægemidler kliniske forsøg i forskellige regioner i verden. .