樹脂毒素

樹脂毒素
	IUPAC名; [(1R,2R,6R,10S,11R,13R,15R,17R)-13-Benzyl-6-hydroxy-4,17-dimethyl-5-oxo-15-(prop-1-en-2-yl)-12,14,18-trioxapentacyclo[11.4.1.01,10.02,6.011,15]octadeca-3,8-dien-8-yl]methyl 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acetate
識別
CAS號	57444-62-9
PubChem	104826
ChemSpider	21106474
SMILES	Oc1ccc(cc1OC)CC(=O)OCC=4C[C@]7(O)C(=O)C(\C)=C/C7[C@]52O[C@@]3(O[C@](C[C@H]2C)(C(C)=C)C(O3)C5C=4)Cc6ccccc6;
InChI	1/C37H40O9/c1-21(2)35-17-23(4)37-27(33(35)44-36(45-35,46-37)19-24-9-7-6-8-10-24) 14-26(18-34(41)30(37) 13-22(3)32(34)40)20-43-31(39)16-25-11-12-28(38)29(15-25)42-5/h6-15,23,27,30,33,38,41H,1,16-20H2,2-5H3/t23-,27?,30?,33?,34-,35-,36-,37-/m1/s1;
InChIKey	DSDNAKHZNJAGHN-YTRLEMBBBO
MeSH	resiniferatoxin
IUPHAR配體	2491
性質
化學式	C37H40O9
莫耳質量	628.71 g/mol g·mol⁻¹
密度	1.35 ± 0.1 g/cm³
溶解性（水）	不溶
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

樹脂毒素（英語：Resiniferatoxin，簡稱RTX）是一種天然的化學物質，存在於大戟屬的樹脂大戟（學名：Euphorbia resinifera，一種常見於摩洛哥的仙人掌類植物）中，也存在於奈及利亞北部的多肉植物貝信麒麟（英語：Euphorbia poissonii）（學名：Euphorbia poissonii）^[1]中。樹脂毒素是辣椒中活性成分辣椒素的一種超強類似物^[2]，估計比辣椒素辣度高500^[3]到1000倍^[4]（估計史高維爾指標在80到160億史高維爾單位之間）。

生物學活性

樹脂毒素可以激活部分涉及傷害感受（英語：Nociception）（即生理性疼痛的傳遞）的感覺神經元細胞膜上的TRPV1^[5]^[6]，該受體是感覺神經元細胞膜上的離子通道，被樹脂毒素的刺激後可以使鈣離子等陽離子通透。陽離子的流入導致神經元去極化，傳遞的刺激信號類似於受神經支配的組織被燒傷或損壞時傳遞的信號。而此刺激之後常伴隨是離子通道失活和痛覺減緩，可能是神經末梢的鈣超載造成。^[7]^[8]

全合成

1997年，史丹佛大學化學系的保羅·溫德（英語：Paul Wender）的研究團隊完成了(+)-樹脂毒素的全合成^[9]。該方法以1,4-戊二烯-3-醇作為原料開始，經由超過25個重要步驟合成樹脂毒素。

合成諸如樹脂毒素分子的主要挑戰之一是合成該結構的三環骨架。保羅·溫德的團隊通過首先合成中間體1形成第一個環，通過還原中間體1的酮，然後用m-CPBA氧化呋喃核並將得到的羥基轉化為羥乙酸酯，可以得到中間體2。當用DBU在乙腈中加熱時，它通過氧化吡喃環加成反應，通過中間體3形成中間體4。需要幾個合成步驟以從中間體4形成中間體5，主要目的是將七元環的烯丙基分支定位為反式構象。一旦實現這種構象，就可以利用鋯茂（英語：zirconocene）介導實現中間體5的環化，之後再以TPAP氧化此過程中產生的羥基，而產生中間體6。中間體6已包含RTX骨架的三個環，然後可以通過附加所需官能團的額外合成步驟轉化為樹脂毒素。^[9]

合成三環骨架的另一種方法是利用自由基反應在一步中產生第一和第三環，然後產生剩餘的環，由東京大學井上將行的研究團隊提出^[10]。

毒性

樹脂毒素是有毒的，微量即可造成化學灼傷（英語：Chemical burn）。樹脂毒素的主要作用是激活負責感知疼痛的感覺神經元。它是目前已知的最有效的TRPV1激動劑，其對TRPV1的結合親和力比辣椒素高約500倍。動物實驗表明，對於人類，攝入10克可能對健康造成嚴重損害，甚至致命^[11]。

參考文獻

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