bicyclopentadione

• 分子结构分类: 有机化合物 - 苯类化合物 - 酚类
• 英文名称: bicyclopentadione
• 英文别名: Curcumin Bicyclopentadione；4-hydroxy-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenoxy)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,3,3a,6a-tetrahydrocyclopenta[c]furan-6-one
• 化学式: C₂₁H₂₀O₈
• 分子量: 400.385
• InChiKey: LPBFKGSGNVHPAY-UHFFFAOYSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.9
• 重原子数：
  29
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  4.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.29
• 拓扑面积：
  115
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  8

反应信息

• 作为产物：
  描述：

  姜黄素 在 potassium hexacyanoferrate(III) 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 反应 0.17h， 生成 bicyclopentadione
  参考文献：
  名称：

  姜黄素毒物人 II 型拓扑异构酶的氧化代谢物

  摘要：

  多酚姜黄素是香料姜黄的主要风味和颜色成分。除了其烹饪用途，姜黄素被认为对人类健康产生积极影响，并显示出抗氧化、抗炎、抗菌和化学预防特性。它还在临床试验中作为抗癌剂。在生理 pH 值的水溶液中，姜黄素会发生自发的自氧化作用，而这种氧化作用会被氧化剂增强。该反应通过一系列醌甲基化物和其他反应性中间体进行以形成最终的双氧化双环戊二酮产物。几种可形成醌的天然多酚已被证明可作为拓扑异构酶 II 毒物（即，它们会增加拓扑异构酶 II 介导的 DNA 裂解水平）。因为其中一些化合物具有化学预防特性，我们确定了姜黄素、其氧化代谢物和结构相关的降解产物（香兰素、阿魏酸和阿魏酰甲烷）对人拓扑异构酶 IIα 和 IIβ 的 DNA 裂解活性的影响。姜黄素氧化途径中的中间体使两种酶介导的 DNA 断裂水平增加了约 4-5 倍。相比之下，姜黄素和双环戊二酮以及香兰素、阿魏酸和阿魏酰甲烷对 DNA 切割没有影响。与其

  DOI：

  10.1021/bi3014455

文献信息

• Autoxidative and Cyclooxygenase-2 Catalyzed Transformation of the Dietary Chemopreventive Agent Curcumin
  作者：Markus Griesser、Valentina Pistis、Takashi Suzuki、Noemi Tejera、Derek A. Pratt、Claus Schneider

  DOI：10.1074/jbc.m110.178806

  日期：2011.1

  occurred by the peroxidase activity. We propose a mechanism of enzymatic or autoxidative hydrogen abstraction from a phenolic hydroxyl to give a quinone methide and a delocalized radical in the heptadienone chain that undergoes 5-exo cyclization and oxygenation. Hydration of the quinone methide (measured by the incorporation of O-18 from H(2)(18)O) and rearrangement under loss of water gives the final dioxygenated

  二酚姜黄素作为癌症化学预防剂的功效受到其化学和代谢不稳定性的限制。非酶促降解已被描述为通过裂解连接酚环的庚二烯酮链产生香草醛、阿魏酸和阿魏酰甲烷。在这里，我们提供了另一种机制的证据，导致庚二烯酮部分的自氧化环化是降解的主要途径。姜黄素的自氧化转化依赖于 pH 值，在 pH 值 8 (2.2 muM/min) 时速率最高，并且与 O(2) 的化学计量吸收相关。氧化也由重组环加氧酶-2 (COX-2) (50 nm; 7.5 muM/min) 催化，并且通过添加 300 muM H(2)O(2)，速率增加了大约 10 倍。COX-2 催化的转化被对乙酰氨基酚而不是吲哚美辛抑制，表明过氧化物酶活性发生了催化作用。我们提出了一种从酚羟基中酶促或自氧化氢提取的机制，以在经历 5-外环化和氧化的庚二烯酮链中产生醌甲基化物和离域自由基。醌甲基化物的水合（通过从 H(2)(18)O 中加入 O-18 来衡
• Thiol Reactivity of Curcumin and Its Oxidation Products
  作者：Paula B. Luis、William E. Boeglin、Claus Schneider

  DOI：10.1021/acs.chemrestox.7b00326

  日期：2018.4.16

  addition at the enone moiety of the heptadienedione chain connecting the two methoxyphenol rings of curcumin. Here we show that curcumin forms the predicted thiol-Michael adducts with three model thiols, glutathione, N-acetylcysteine, and β-mercaptoethanol. More abundant, however, are respective thiol adducts of the dioxygenated spiroepoxide intermediate of curcumin autoxidation. Two electrophilic sites

  姜黄素姜黄素的多药理作用可能部分地通过共价加合到细胞蛋白上来介导。认为与小分子和蛋白质硫醇的共价结合是通过在连接姜黄素的两个甲氧基苯酚环的七二烯二酮链的烯酮部分的迈克尔型加成发生的。在这里，我们显示姜黄素与三种模型硫醇，谷胱甘肽，N-乙酰半胱氨酸和β-巯基乙醇形成了预测的硫醇-迈克尔加合物。然而，姜黄素自氧化的双加氧螺环氧化物中间体的各自的硫醇加合物更为丰富。在螺环氧化物的醌样环上鉴定出两个亲电部位。在环的5'-位置加成β-巯基乙醇可得到1,7-二羟基环戊二酮-5'硫醚，在1'-位加成会导致芳香环从分子上裂解，形成甲氧基苯酚-硫醚和初步确定的环戊二酮醛。姜黄素类的脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素并不形成所有可能的硫醚加合物，这与它们对自氧化的稳定性增加有关。用佛波酯活化的RAW264.7巨噬细胞样细胞形成姜黄素-谷胱甘肽和1,7-二羟基环戊二酮-5'-谷胱甘肽加合物。这些研究表明，母体化合
• Effects of Stable Degradation Products of Curcumin on Cancer Cell Proliferation and Inflammation
  作者：Katherine Z. Sanidad、Julia Zhu、Weicang Wang、Zheyuan Du、Guodong Zhang

  DOI：10.1021/acs.jafc.6b04343

  日期：2016.12.7

  Curcumin is among the most promising dietary compounds for cancer prevention. However, curcumin rapidly degrades in aqueous buffer at physiological pH, making it difficult to understand whether the effects of curcumin are from curcumin itself or its degradation products. Here we studied the antiproliferative and anti-inflammatory effects of curcumin degradation products, including its total degradation products (a mixture containing all stable degradation products of curcumin) and bicyclopentadione (a dominant stable degradation compound of curcumin). Curcumin potently modulated cell proliferation, progression of cell cycle, and apoptosis in MC38 colon cancer cells and inhibited lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory responses and NF-kappa B signaling in RAW 264.7 macrophage cells. In contrast, neither the total degradation products of curcumin nor bicyclopentadione had such effects. For example, after 24 h of treatment in MC38 colon cancer cells, 5 mu g/mL curcumin inhibited 39.2 +/- 1.8% of cell proliferation, whereas its degradation products were inactive. Together, these results suggest that the stable chemical degradation products of curcumin are not likely to play a major role in mediating the biological activities of curcumin.
• Oxidative Metabolites of Curcumin Poison Human Type II Topoisomerases
  作者：Adam C. Ketron、Odaine N. Gordon、Claus Schneider、Neil Osheroff

  DOI：10.1021/bi3014455

  日期：2013.1.8

  The polyphenol curcumin is the principal flavor and color component of the spice turmeric. Beyond its culinary uses, curcumin is believed to positively impact human health and displays antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, and chemopreventive properties. It also is in clinical trials as an anticancer agent. In aqueous solution at physiological pH, curcumin undergoes spontaneous autoxidation

  多酚姜黄素是香料姜黄的主要风味和颜色成分。除了其烹饪用途，姜黄素被认为对人类健康产生积极影响，并显示出抗氧化、抗炎、抗菌和化学预防特性。它还在临床试验中作为抗癌剂。在生理 pH 值的水溶液中，姜黄素会发生自发的自氧化作用，而这种氧化作用会被氧化剂增强。该反应通过一系列醌甲基化物和其他反应性中间体进行以形成最终的双氧化双环戊二酮产物。几种可形成醌的天然多酚已被证明可作为拓扑异构酶 II 毒物（即，它们会增加拓扑异构酶 II 介导的 DNA 裂解水平）。因为其中一些化合物具有化学预防特性，我们确定了姜黄素、其氧化代谢物和结构相关的降解产物（香兰素、阿魏酸和阿魏酰甲烷）对人拓扑异构酶 IIα 和 IIβ 的 DNA 裂解活性的影响。姜黄素氧化途径中的中间体使两种酶介导的 DNA 断裂水平增加了约 4-5 倍。相比之下，姜黄素和双环戊二酮以及香兰素、阿魏酸和阿魏酰甲烷对 DNA 切割没有影响。与其