WikiDer > Piperin

Piperine
Piperin
Strukturformel und Molekülmodell
Strukturformel aus Piperin
Piperinkristalle, isoliert aus schwarzem Pfeffer
Allgemeines
MolekularformelC17huh19NEIN3
IUPAC-Name1-[5-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-1-oxo-2,4-pentadienyl]piperidin
Andere Namen1-Piperoylpiperidin, Piperin
Molmasse285,338 G/Maulwurf
LÄCHELN
O=C(/C=C/C=C/C2=CC=C(OCO3)C3=C2)N1CCCCC1
CAS-Nummer94-62-2
PubChem638024
Beschreibunggelbliches Pulver
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
SchädlichGefährlich für die Umwelt
Warnung
H-SätzeH302 - H411
EUH-SätzeNein
P-SätzeP273
Physikalische Eigenschaften
AggregatzustandFest
Farbebeige-gelb
Dichte1,193 g/cm²
Schmelzpunkt130 °C
Gut löslich inEthanol, Chloroform, Diethylether, Benzol, Essigsäure, Pyridin
schlecht löslich inWasser, Petrolether
Ernährungseigenschaften
Art ZusatzstoffAroma
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
Portal  Portalsymbol  Chemie

Piperin ist ein Alkaloid, das ist der Hauptbestandteil der schwarzen Körner Pfeffer (Piper nigrum) und ist für den scharfen Geschmack verantwortlich. Das Granulat enthält 5 bis 9 % Piperin. Die reine Substanz erscheint leicht gelb kristallinsolide, das nicht gut löslich ist in Wasser.

Geschichte

Piperin wurde 1820 entdeckt und seine chemische Zusammensetzung wurde zwischen 1882 und 1894 von dem dänischen Physiker und Chemiker bestimmt Hans Christian rsted.

Heute wird Piperin häufig verwendet, um den Stoffwechsel anzukurbeln und die Nährstoffaufnahme zu erhöhen. Die Wirkung bestimmter Medikamente kann auch durch Piperin stimuliert werden. Piperin ist auch in Pestiziden und vielen von Sportlern verwendeten Nahrungsergänzungsmitteln enthalten.

Synthese

Der erste Schritt in der Synthese[1] von Piperin ist die Einführung von a Bromatom. Dies geschieht mittels a radikale Halogenierung. EIN Michaelis-Arbuzov-Reaktion mit Triethylphosphit bewirkt dann, dass das Bromatom ersetzt wird so dass es a Phosphonat entsteht. Es wird dann verlinkt mit Piperonal mit einem modifizierten Wittig-Reaktion. Hydrolyse des Esters, Herstellung des Säurechlorid mit Oxalylchlorid und verlinke zu Piperidin vervollständigt die Synthese[1]

Schema 1: Piperinsynthese

Toxizität

Die Wirkung von Piperin ist eher reizend als giftig. Bisher sind keine schädlichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit bekannt, dies liegt wahrscheinlich an der geringen Piperin-Exposition. In der Tierforschung jedoch schädliche Fortpflanzungs- und teratogen Wirkungen identifiziert Mögliche Auswirkungen auf die Gesundheit sind Reizungen der Augen, der Haut und der Atemwege. In den Atemwegen wird hauptsächlich eine Reizung der Schleimhäute beobachtet. Oral eingenommen kann Piperin Übelkeit, Erbrechen und Durchfall verursachen. Es sind keine chronischen Wirkungen von Piperin bekannt.[2]

Effizienz

Die LD50Der in Studien zur akuten Toxizität an erwachsenen männlichen Mäusen gemessene Wert hängt von der Art der Verabreichung ab:

Verwaltungmg/kg Körpergewicht
intravenös15,1
Intraperitoneal43
subkutan200
Intramuskulär400

Dosen, die der normalen menschlichen Aufnahme entsprechen, verursachen bei den Tieren keine Nebenwirkungen.[3]

Karzinogenität

Piperin ähnelt in seiner Struktur bekannten krebserregenden Stoffen wie z Safrole, Estragol und Methyleugenol, der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) ist jedoch keine Klassifizierung bekannt.[4]

Toxikokinetik

Schema 2: Piperinstoffwechsel

Verteilung

Bei oraler Einnahme von Piperin befinden sich 22 % der Substanz im Magen, 6 % im Darm und 0,1-0,25 % in der Leber. (1)

Stoffwechsel

Durch Biotransformation wird Piperin in Piperinsäure, Piperonylsäure, Piperonylalkohol, Piperonal- und Vanilsäure und deren Konjugate umgewandelt. Der Metabolismus von Piperin benötigt eine Amidase, die die Substanz an der –CO-N-Bindung spaltet. Dann folgt die Oxidation der Seitenkette und die Abspaltung der Methylendioxygruppe.

Piperin wird wahrscheinlich resorbiert und über die Pfortader zur Leber transportiert, wo es zu Piperinsäure und Piperidin hydrolysiert wird. Piperinsäure wird durch Seitenkettenoxidation zu Piperonylsäure weiterverarbeitet. Piperonal kann auch als Produkt der Seitenkettenoxidation gebildet werden. Diese kann durch Oxidation oder durch Reduktion zu Piperonylalkohol in Piperonylsäure umgewandelt werden.

Ein anderer Stoffwechselweg spaltet das Piperin an der Methylendioxygruppe. Dabei entstehen Catechinsäuren, die zu Methoxyphenolen, einschließlich Vanilsäure, O-methyliert werden.[5]

Toxikodynamik

Struktur-Reaktivitäts-Beziehung

Das Piperinmolekül ist lipophil und bindet stark an Plasmaproteine.[6]Die Struktur enthält drei Hauptkomponenten:

Alle Teile des Piperinmoleküls sind wichtig für die Hemmung bestimmter Isoformen des Cytochrom P450. Die Sättigung der beiden konjugierten Doppelbindungen verbessert die Hemmung signifikant.[7] Auch die Doppelbindungen spielen eine Rolle bei der nicht wettbewerbsfähigreversibel Hemmung der UDP-Glucose-Dehydrogenase (UDP-GDH) bei Ratten und Meerschweinchen. UDP-GDH ist ein Enzym, das an der Synthese von UDP-Glucuronsäure (UDPGA), einem Cofaktor des Enzyms UDP-Glucuronosyltransferase (UGT), das an der Glukuronidierung.[8]

Piperin bindet an den Hitze- und Capsaicinrezeptor TRPV1. Dadurch entsteht der charakteristische scharfe Geschmack von Pfeffer. Die Bindung von Piperin desensibilisiert den Rezeptor und funktioniert sogar besser als sein ursprüngliches Substrat Capsaicin.

Wirkung auf Mensch und Tier

Synergistisch bewirken

Beim Menschen hemmt Piperin es Cytochrom P450 3A4 nicht wettbewerbsfähig. Auswirkungen auf andere P450 und auf Sulfatierung oder Glucuronidierung sind für menschliches Gewebe nicht bekannt, wurden aber bereits an Tieren nachgewiesen.[9] Die Hemmung von CYP-Enzymen hat Konsequenzen für die Pharmakokinetik und Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln. Daher wurde bereits eine große Gruppe von CYP-Inhibitoren untersucht, um zu sehen, ob sie Brust- oder Gebärmutterkrebs, Entzündungen und andere Krankheiten kontrollieren können Phenytoin, ein Antiepileptikum Medikament verlangsamt. Darüber hinaus gibt es eine deutlich erhöhte Bioverfügbarkeit von β-Lactam-Antibiotika, Amoxicillin Trihydrat und Cefotaxim bei Ratten bei Zugabe von Piperin. Von Cumurin und Coenzym Q10 Es wurde auch gezeigt, dass Piperin zu einer höheren Bioverfügbarkeit beim Menschen beiträgt.[3]Piperin wird nun als Basismolekül verwendet, um andere Synergisten zur selektiven Hemmung bestimmter Cytochrom-P450s im Arzneimittelgebrauch zu entwickeln.[7]

Verdauungseffekte

Piperin ist in der Lage, die Speichelsekretion und die Aktivität der Speichel-Amylase zu erhöhen. Bei oraler Einnahme als Einzeldosis zeigt Piperin eine positive stimulierende Wirkung auf die Gallensäuresekretion. Tierversuche zeigen, dass die Aktivität von Enzymen wie Trypsin, Chymatrypsin und Darmlipase erhöht werden kann.[3]

Antioxidative Wirkung

Piperin kann oxidativen Schäden entgegenwirken, indem es freie Radikale (reaktive Sauerstoffspezies (ROS)) abfängt und die Lipidperoxidation hemmt. Daher kann oxidativer Stress durch Karzinogene und fetthaltige Lebensmittel mit Piperin bekämpft werden. Es ist ein gutes Antioxidans und kann einige der Wirkungen von Diabetes Mellitus Reduzieren.[3]

Einfluss auf das Fortpflanzungssystem

In-vitro-Studien und Tierversuche werden durchgeführt, um die Auswirkungen von Piperin auf das Fortpflanzungssystem zu bestimmen. Piperin kann den Grad der erhöhen Polyspermie und die Düngekapazität reduzieren. Piperin reduziert auch das Hodengewicht bei männlichen Ratten signifikant und kann zu einem verringerten Paarungsverhalten und einer verringerten Fruchtbarkeit führen.[3]

Entzündungshemmende Wirkung

Piperin wirkt signifikant auf akute Veränderungen des Entzündungsprozesses und auf chronische Granulationsveränderungen. Es ist in der Lage, über die Sekretion von Nebennierenkatecholamin einen Alarm auszulösen. Außerdem wurde festgestellt, dass Piperin das Melanozytenwachstum stimuliert.[3]

Andere Auswirkungen auf bioenergetische Reaktionen

Piperin hat in in vitro-Experimenten Auswirkungen auf den Calciumtransport, die Hemmung der mitochondrialen oxidativen Phosphorylierung und die Stimulation des Enzyms Dinitrophenol, wobei das letztgenannte Enzym die mitochondriale ATPase-Aktivität einführt.[3] Piperin hat auch eine analgetische Wirkung. Außerdem stimuliert es wahrscheinlich Serotoninsynthese und kann daher eine antidepressive Wirkung haben.

Anwendungen

Piperin wird verwendet, um Hunde, Katzen, Eichhörnchen, Stinktiere, Waschbären und die Waldmurmeltier abzuwehren. Diese Tiere werden durch den unangenehmen Geruch und Geschmack ferngehalten.[10]