Usninsyra

Usninsyra är ett av de specifika lavämnen som bildas under ämnesomsättningen och som inte finns i andra grupper av organismer. Namnet kommer från lavsläktet Usnea .

Lavar är välkända för sin variation av sekundära metaboliter , de så kallade lavämnena. Den kanske mest kända sekundära metaboliten av lavar är usninsyra, som produceras i släktena Cladonia , Usnea , Lecanora , Ramalina , Evernia , Parmelia , Alectoria och andra lavsläkten. Usninsyra har antivirala, antibiotika-, smärtstillande, anti-tuberkulos- och insekticida aktiviteter.

Usninsyra produceras av en lavmykobiont , detta visades först i arbetet, och senare extraherades usninsyra från isolerade mykobionter av lavar av släktet Ramalina . Usninsyra isolerades första gången 1843 från lavar av släktena Ramalina och Usnea , ett år senare karakteriserades den som en enskild substans och fick sitt namn. Nio decennier senare etablerades dess kemiska struktur.

Usninsyra produceras i lavar i stora mängder, vilket står för upp till 8% av torrvikten av thalli . Det finns stora säsongsvariationer i halten usninsyra i lavtalli: topphalter under senvåren och försommaren, och generellt låga halter under hösten och vintern. Innehållet av usninsyra korrelerar med tidpunkten för början av sommarsolståndet, nivåer av solstrålning och temperaturförhållanden, och beror på platsen där laven växer.

Usninsyra är en gul kristallin substans, i sin struktur tillhör den dibensofuranderivat och existerar i form av två enantiomera former som skiljer sig åt i konfigurationen av metylgruppen vid C9b- atomen . Den högervridande enantiomeren har R - konfigurationen av den vinkelformade metylgruppen och dess specifika rotation är +478 (med 0,2 CHCl3 , (deg•mL)•(g•dm) -1 ). En typisk producent av (+)-usninsyra är Usnea longissima , källan till den vänstervridande enantiomeren av usninsyra är Cladonia stellaris (-458, c 0,2 CHCl3 , (deg•ml)•(g•dm) -1 ).

Usninsyrans hydroxylgrupper är involverade i bildandet av starka intermolekylära vätebindningar . Dissociationskonstanterna för hydroxylgrupperna i usninsyra, bestämda genom spektrofotometrisk titrering , är: pKai 4,4 (C3 - OH), pKa2 8,8 (C7 - OH), pKa3 10,7 ( C9 - OH). Miljöns surhet och förhållandet mellan neutrala och anjoniska former av usninsyra spelar enligt forskarna en viktig roll i lavens liv.

Hydroxylgrupperna i denna molekyl bildar starka intramolekylära vätebindningar och kan också bilda intermolekylära vätebindningar, vilket kan bidra till snabb överföring av överskottsenergi som tas emot av lavar från solen till miljön i form av värme.

Närvaron av en resorcinolring och ett system av konjugerade karbonylgrupper bidrar till det faktum att usninsyramolekylen absorberar brett i nära UV (320-400 nm), mitt-UV (280-320 nm) och långt UV (under 280) nm) intervall. Det bör noteras att denna metabolit fungerar som ett effektivt solskyddsmedel för lavar. Detta gör att lavar, till exempel, under villkor av lång exponering för solen i varma öknar, kan minska de skadliga effekterna av solstrålning.

Den huvudsakliga metoden för att erhålla usninsyra, från de första studierna på 1800-talet fram till idag, är utvinning av lavar med organiska lösningsmedel och efterföljande utfällning från extraktet eller dess omkristallisering. Usnicsyra är mycket löslig i bensen , kloroform , amylalkohol , isättika, svårlöslig i etanol , petroleumeter , dietyleter och olöslig i vatten . [ett]

Anteckningar

1. ↑ Sokolov, D.N.; Luzina, OA; Salakhutdinov, NF Usnic acid: beredning, struktur, egenskaper och kemiska omvandlingar. — Ryska kemiska recensioner. - 2012. - 81. - 747-768.