Флавони

Молекулярна структура флавонового остова з числами

Флавони (від латинського flavus «жовтий») — це клас флавоноїдів, заснований на основі 2-фенілхромен-4-ону (2-феніл-1- бензопіран -4-ону) (як показано на першому зображенні).[1][2]

Флавони поширені в харчових продуктах, головним чином у спеціях, а також у деяких жовтих або оранжевих фруктах і овочах.[1] Поширені флавони включають апігенін (4',5,7-тригідроксифлавон), лютеолін (3',4',5,7-тетрагідроксифлавон), тангеритин (4',5,6,7,8-пентаметоксифлавон), хризин (5, 7-дигідроксифлавон) і 6-гідроксифлавон.[1]

Взаємодія з ліками

Флавони можуть впливати на активність CYP (P450)[3][4] ферментів, які метаболізують більшість ліків в організмі.

Біосинтез

Синтез апігеніну для зображення загального біосинтезу флавону.

Біосинтез флавонів відбувається за допомогою фенілпропаноїдного шляху, який використовує L-фенілаланін як вихідну точку.[5] Фенілаланін-аміачна ліаза сприяє дезамінуванню L-фенілаланіну до (E)-циннамату[5], який потім окислюється циннамат-4-гідроксилазою з утворенням п-кумарової кислоти.[6] Коензим А приєднується до карбоксилату за допомогою лігази 4-кумарат-КоА, утворюючи (кумароїл-КоА).[5] Потім халконсинтаза сприяє серії реакцій конденсації в присутності 3- малоніл-КоА, що закінчується конденсацією Клайзена з утворенням кільця, утворюючи халкон (показано халкон нарінгеніну)[7], який згодом ізомеризується халконізомеразою з утворенням флаванону (показаний нарингенін).[8] Саме в цей момент флаванон може зазнавати подальших модифікацій (таких як глікозилювання або метилювання) в різних точках скелета. Наступні модифіковані флаванони потім перетворюються у флавони за допомогою флавонсинтази, яка генерує подвійний зв’язок між С-2 і С-3 положення (показано синтез апігеніну).[9]

Органічна хімія

В органічній хімії існує кілька методів синтезу флавонів:

• Реакція Аллана-Робінсона
• Синтез Ауерса
• Перегрупування Бейкера–Венкатарамана
• Реакція Алгара-Флінна-Оямади

Іншим методом є дегідратаційна циклізація певних 1,3-діарилдикетонів.[10]

Перегрупування Весселі–Мозера

Перегрупування Весселі-Мозера (1930)[11] була важливим інструментом у з'ясуванні структури флавоноїдів. Він передбачає перетворення 5,7,8-триметоксифлавону в 5,6,7-тригідроксифлавон при гідролізі метоксигруп до фенольних груп. Він також має синтетичний потенціал, наприклад[12]:

Ця реакція перегрупування проходить у кілька етапів: A розкриття кільця до дикетону, B обертання зв’язку з утворенням сприятливої ацетилацетоноподібної взаємодії фенілкетону та C гідроліз двох метоксигруп і закриття кільця.

Поширені флавони

Флавони та їх структура[13]

Назва	Структура	R^3	R^5	R^6	R^7	R^8	R^2'	R^3'	R^4'	R^5'	R^6'
Флавонова основа		–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
Примулетин		–	–OH	–	–	–	–	–	–	–	–
Хризин		–	–OH	–	–OH	–	–	–	–	–	–
Тектохризин		–	–OH	–	–OCH3	–	–	–	–	–	–
Приметин		–	–OH	–	–	–OH	–	–	–	–	–
Апігенін		–	–OH	–	–OH	–	–	–	–OH	–	–
Акацетин		–	–OH	–	–OH	–	–	–	–OCH3	–	–
Генкванін		–	–OH	–	–OCH3	–	–	–	–OH	–	–
Ехоїдин		–	–OH	–	–OCH3	–	–OH	–	–	–	–
Байкалеїн		–	–OH	–OH	–OH	–	–	–	–	–	–
Ороксилін А		–	–OH	–OCH3	–OH	–	–	–	–	–	–
Неглетеїн		–	–OH	–OH	–OCH3	–	–	–	–	–	–
Норвогонін		–	–OH	–	–OH	–OH	–	–	–	–	–
Вогонін		–	–OH	–	–OH	–OCH3	–	–	–	–	–
Ліквіритигенін[14]		–	–	–	–OH	–	–	–	–OH	–	–
Нарінгенін[14]		–	–OH	–	–OH	–	–	–	–OH	–	–
Геральдон		–	–	–	–OH	–	–	–OCH3	–OH	–	–
Титонін		–	–	–	–OCH3	–	–	–OH	–OCH3	–	–
Лютеолін		–	–OH	–	–OH	–	–	–OH	–OH	–	–
6-гідроксилютеолін		–	–OH	–OH	–OH	–	–	–OH	–OH	–	–
Хризоеріол		–	–OH	–	–OH	–	–	–OCH3	–OH	–	–
Діосметин		–	–OH	–	–OH	–	–	–OH	–OCH3	–	–
Пілоїн		–	–OH	–	–OCH3	–	–	–OH	–OCH3	–	–
Велутин		–	–OH	–	–OCH3	–	–	–OCH3	–OH	–	–
Норартокарпетин		–	–OH	–	–OH	–	–OH	–	–OH	–	–
Артокарпетин		–	–OH	–	–OCH3	–	–OH	–	–OH	–	–
Скутеллареїн		–	–OH	–OH	–OH	–	–	–	–OH	–	–
Гіспідулін		–	–OH	–OCH3	–OH	–	–	–	–OH	–	–
Сорбіфолін		–	–OH	–OH	–OCH3	–	–	–	–OH	–	–
Пектолінарігенін		–	–OH	–OCH3	–OH	–	–	–	–OCH3	–	–
Цирсимаритин		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–	–	–	–OH	–	–
Міканин		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–	–	–	–OCH3	–	–
Ізоскутеллареїн		–	–OH	–	–OH	–OH	–	–	–OH	–	–
Запотінін		–	–OH	–OCH3	–	–	–OCH3	–	–	–	–OCH3
Запотин		–	–OCH3	–OCH3	–	–	–OCH3	–	–	–	–OCH3
Церосилін		–	–OCH3	–OCH3	–	–	–	–OCH3	–	–OCH3	–
Алнетин		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–	–	–	–	–
Трицетин		–	–OH	–	–OH	–	–	–OH	–OH	–OH	–
Трицин		–	–OH	–	–OH	–	–	–OCH3	–OH	–OCH3	–
Коримбозин		–	–OH	–	–OCH3	–	–	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–
Непетин		–	–OH	–OCH3	–OH	–	–	–OH	–OH	–	–
Педалітин		–	–OH	–OH	–OCH3	–	–	–OH	–OH	–	–
Нодифлоретин		–	–OH	–OH	–OH	–	–	–OCH3	–OH	–	–
Яцеозидин		–	–OH	–OCH3	–OH	–	–	–OCH3	–OH	–	–
Цирсіліол		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–	–	–OH	–OH	–	–
Еупатілін		–	–OH	–OCH3	–OH	–	–	–OCH3	–OCH3	–	–
Цирсілінеол		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–	–	–OCH3	–OH	–	–
Еупаторін		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–	–	–	–OCH3	–OH	–
Синенсетин		–	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–	–	–	–OCH3	–OCH3	–
Гіполаетин		–	–OH	–	–OH	–OH	–	–OH	–OH	–	–
Онопордин		–	–OH	–	–OH	–OCH3	–	–OH	–OH	–	–
Війтин		–	–OH	–	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–OH	–	–	–
Невадензин		–	–OH	–OCH3	–OH	–OCH3	–	–	–OCH3	–	–
Ксантомікрол		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–	–	–OH	–	–
Тангеретин		–	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–	–	–OCH3	–	–
Серпилін		–	–OH	–	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–	–
Судахітин		–	–OH	–OCH3	–OH	–OCH3	–	–OCH3	–OH	–	–
Ацерозин		–	–OH	–OCH3	–OH	–OCH3	–	–OH	–OCH3	–	–
Гіменоксин		–	–OH	–OCH3	–OH	–OCH3	–	–OCH3	–OCH3	–	–
Гарденін D		–	–OH	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–	–OH	–OCH3	–	–
Нобілетин	–	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–OCH3	–	–OCH3	–OCH3	–	–
Скапозин	–	–OH	–OCH3	–OH	–OCH3	–	–OCH3	–OCH3	–OH
Назва	Структура	R^3	R^5	R^6	R^7	R^8	R^2'	R^3'	R^4'	R^5'	R^6'

Дослідження

В одному попередньому дослідженні 2021 року споживання флавонів було пов’язане з нижчими ймовірностями суб’єктивного зниження когнітивних здібностей після поправки на вік, загальне споживання енергії, основні недієтичні фактори та особливі дієтичні фактори.[15]

Примітки

1. Flavonoids. Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University, Corvallis, OR. November 2015. Процитовано 30 березня 2018.
2. Flavone. ChemSpider, Royal Society of Chemistry. 2015. Процитовано 30 березня 2018.
3. Cermak, Rainer; Wolffram, Siegfried. The Potential of Flavonoids to Influence Drug Metabolism and Pharmacokinetics by Local Gastrointestinal Mechanisms. Current Drug Metabolism (англ.). Т. 7, № 7. с. 729—744. doi:10.2174/138920006778520570. Процитовано 17 грудня 2023.
4. Si, Dayong; Wang, Ying; Zhou, Yi-Han; Guo, Yingjie; Wang, Juan; Zhou, Hui; Li, Ze-Sheng; Fawcett, J. Paul (1 березня 2009). Mechanism of CYP2C9 Inhibition by Flavones and Flavonols. Drug Metabolism and Disposition (англ.). Т. 37, № 3. с. 629—634. doi:10.1124/dmd.108.023416. ISSN 0090-9556. PMID 19074529. Процитовано 17 грудня 2023.
5. Ferrer JL, Austin MB (2008). Structure and function of enzymes involved in the biosynthesis of phenylpropanoids. Plant Physiol. Biochem. 46 (3): 356—370. doi:10.1016/j.plaphy.2007.12.009. PMC 2860624. PMID 18272377.
6. Mizutani M, Ohta D, Sato R (1997). Isolation of a cDNA and a genomic clone encoding cinnamate 4-hydroxylase from Arabidopsis and its expression manner in plants. Plant Physiology. 113 (3): 755—763. doi:10.1104/pp.113.3.755. PMC 158193. PMID 9085571.
7. Ferrer JL, Jez JM (1999). Structure of chalcone synthase and the molecular basis of plant polyketide biosynthesis. Nat. Struct. Biol. 6 (8): 775—784. doi:10.1038/11553. PMID 10426957.
8. Jez JM, Bowman ME (2000). Structure and mechanism of the evolutionarily unique plany enzyme chalcone isomerase. Nat. Struct. Biol. 7 (9): 786—791. doi:10.1038/79025. PMID 10966651.
9. Martens S, Mithofer A (2005). Flavones and flavone synthases. Phytochemistry. 66 (20): 2399—2407. doi:10.1016/j.phytochem.2005.07.013. PMID 16137727.
10. Sarda SR, Pathan MY, Paike VV, Pachmase PR, Jadhav WN, Pawar RP (2006). A facile synthesis of flavones using recyclable ionic liquid under microwave irradiation. Arkivoc. xvi (16): 43—8. doi:10.3998/ark.5550190.0007.g05.
11. Wessely F, Moser GH (December 1930). Synthese und Konstitution des Skutellareins. Monatshefte für Chemie. 56 (1): 97—105. doi:10.1007/BF02716040.
12. Larget R, Lockhart B, Renard P, Largeron M (April 2000). A convenient extension of the Wessely-Moser rearrangement for the synthesis of substituted alkylaminoflavones as neuroprotective agents in vitro (PDF). Bioorg. Med. Chem. Lett. 10 (8): 835—8. doi:10.1016/S0960-894X(00)00110-4. PMID 10782697.
13. Harborne, Jeffrey B.; Marby, Helga; Marby, T. J. (1975). The Flavonoids - Springer. doi:10.1007/978-1-4899-2909-9. ISBN 978-0-12-324602-8. S2CID 33487001.
14. Dewick, Paul M. (2009). The Shikimate Pathway: Aromatic Amino Acids and Phenylpropanoids. Medicinal Natural Products. A Biosynthetic Approach. Chichester, UK: John Wiley & Sons. с. 137—186. doi:10.1002/9780470742761.ch4. ISBN 978-0-470-74276-1.
15. Yeh, Tian-Shin; Yuan, Changzheng; Ascherio, Alberto; Rosner, Bernard A.; Willett, Walter C.; Blacker, Deborah (7 вересня 2021). Long-term Dietary Flavonoid Intake and Subjective Cognitive Decline in US Men and Women. Neurology (англ.). 97 (10): e1041—e1056. doi:10.1212/WNL.0000000000012454. ISSN 0028-3878. PMC 8448553. PMID 34321362.