ترپن ها

[*مینا*]

ترپن‌ها (Terpene) در طبیعت گستردگی فراوانی دارند. اکثراً در گیاهان به عنوان جز اصلی روغن‌های ضروری می‌باشند. بسیاری از ترپن‌ها هیدروکربن هستند اما ترکیباتی نیز وجود دارند که جز هیدروکربن نیستند و در ساختمان مولکولی آنها اکسیژن وجود دارد ولی جز ترپن‌ها بشمار می‌آیند مانند الکل‌ها، آلدهید یا کتون‌ها. هیدروکربن‌های ترپنی فرمول مولکولی C5H8)n) دارند.

ترپن‌ها شامل انواع گوناگونی هستند که در زیر به آنها اشاره شده است:

۱-همی‌ترپن (Hemiterpene): که از ۱ واحد ایزوپرن تشکیل شده است. ایزوپرن به تنهایی یک همی‌ترپن محسوب می‌شود. اما مشتقاتی که شامل اکسیژن هستند مانند پرنول (Prenol)و اسید ایزووارلیک (Isovaleric acid)همی‌ترپنویید هستند.

۲-مونوترپن (Monoterpene): که از ۲ واحد ایزوپرن تشکیل شده است و فرمول مولکولی آن C10H16 می‌باشد. مونوترپن الکل به عنوان گرانیول (Geraniol) شناخته می‌شود. پیشوند گرانیل (geranyl-)نمایانگر ۲ واحد ایزوپرن است.

۳-سزکویی‌ترپن (Sesquiterpene): که از ۳ واحد ایزوپرن تشکیل شده است و فرمول مولکولی آن C15H24 می‌باشد. الکل سزکویی‌ترپن به عنوان فارنسول (Farnesol) شناخته می‌شود. پیشوند فارنسیل (Farnesyl-)نمایانگر ۳ واحد ایزوپرن است.

۴-دیترپن (Diterpene): با فرمول مولکولی C20H32 از ۴ واحد ایزوپرن تشکیل شده است. دیترپن‌ها از گرانیل گرانیل پیروفسفات (geranylgeranyl pyrophosphate) مشتق می‌شوند. ترپن‌هایی مانند سمبرن (Cembrene)و تاکسادین (Taxadiene) نمونه‌های از دیترپن هستند. همچنین در ترکیبات زیست‌شناسی مهم مانند رتینول، رتینال و فیتول وجود دارند.

۵-سسترترپن (Sesterterpene): که دارای ۲۵ کربن و ۵ واحد ایزوپرن است.

۶-تری‌ترپن (Triterpene): این ترپن دارای ۶ ایزوپرن می‌باشد. فرمول مولکولی آن C30H48 می‌باشد. اسکوالن (Squalene) که بخش عمده‌ایزوپرن از روغن کبد کوسه را تشکیل می‌دهد مثالی از این نوع ترپن است.

۷-تتراترپن (Tetraterpene): که از ۸ واحد ایزوپرن تشکیل شده است و دارای فرمول مولکولی C40H56 می‌باشد. لیکوپن بدون حلقه، ترپن تک‌حلقه ایزوپرن مانند گاما کاروتن (Gamma carotene)و ۲ حلقه‌ای مانند آلفا و بتا کاروتن نمونه‌هایی از تتراترپن می‌باشند.

۸-پلی‌ترپن (Polyterpene): که از زنجیره بلندی از ایزوپرن‌ها تشکیل شده است. کائوچوی طبیعی نمونه‌ای از پلی‌ترپن می‌باشد.


منبع : ویکی پدیا

[*مینا*]

از نقطه نظر شیمیایی ، روغنهای اسانسی ، عمدتا متشکل از لیپیدهای ساده ‌ای هستند که ترپن نامیده می‌شوند. ترپنها ، مولکولهای آلی نسبتا کوچکی هستند که تنوع ساختاری گسترده‌ای دارند. تاکنون هزاران ترپن مختلف شناخته شده ‌است. بعضی از آنها هیدروکربن هستند و برخی دیگر در ساختارشان اکسیژن هم دارند. تعدادی از آنها مولکولهای راست‌زنجیرند و برخی ترکیبات هم دارای یک یا چند حلقه می‌باشند.

تاریخچه

از زمانهای گذشته ‌انسان می‌دانست که در اثر تقطیر مواد گیاهی با بخار ، مخلوط معطری بدست می‌آید که روغنهای اسانسی نامیده می‌شود. انسانها از دیرباز با خواص معطر گیاهانی مثل عود و کندر و ... آشنا بودند و در پرستشگاه‌ها از بخور آنها ، هنگام نیایش استفاده می‌کردند. عصاره‌های گیاهی را هزاران سال به عنوان دارو ، ادویه و انواع عطرها بکار می‌بردند. تحقیقات روی روغنهای اسانسی نقش عمده‌ای در ظهور و تکامل شیمی آلی در قرن نوزده ‌ایفا کرد.

ساختار ترپنها

به موجب قاعده ‌ایزوپرنی ، می‌توان ترپنها را ترکیباتی دانست که‌ از الحاق و اتصال سر به دم واحدهای ایزوپرنی پنج‌کربنی تشکیل شده‌اند.

به عنوان مثال ، میرسن دارای دو واحد ایزوپرنی است که بصورت سر به دم بهم متصل شده‌اند و یک زنجیر هشت کربنی با دو شاخه یک کربنی تشکیل داده‌اند.

طبقه‌بندی ترپنها

ترپنها را براساس واحدهای ایزوپرنی پنج کربنی آنها طبقه‌بندی می‌کنند:

مونوترپنها و سزکویی ترپنها عمدتا در گیاهان یافت می‌شوند، ولی ترپنهای بالاتر ، هم در گیاهان و هم در جانوران دیده می‌شوند. به عنوان مثال ، میرسن یک مونوترپن است که ‌از اسانس درخت غار استخراج می‌شود. لاتریپنن در اسانس گشنیز و سیرونلول در اسانس شمعدانی یافت می‌شود.

فعالیت بیولوژیکی ترپنها

بسیاری از ترپنهای بزرگ مولکول ، فعالیت بیولوژیکی مهمی ‌دارند. به عنوان مثال ، لانوسترول (یک تری‌ترپن) پیش ترکیب بیوسنتز هورمونهای استروئیدی است و β- کارتن (یک تتراترپن) ، منبع تغذیه‌ای ویتامین A می‌باشد. کلسترول هم نوعی ترپن می‌باشد.

بیوسنتز ترپنها

اگرچه قاعده ‌ایزوپرن ، روش آسانی برای تعیین و به یاد سپاری ساختمان ترپنها است، اما ایزوترپن خودش پیش ترکیب بیولوژیکی ترپنها نیست. طبیعت ، دو ترکیب معادل با ایزوپرن ، یعنی ایزوپنتیل پیروفسفات و دی‌متیل‌آلیل پیرو فسفات را برای بیوسنتز ترپنها بکار می‌گیرد. این مولکولهای پنج‌کربنی در اثر تراکم سه واحد استیل کوآنزیم تشکیل می‌شوند.

چگونگی ایجاد پیش ترکیب مونوترپنها

دی‌متیل آلیل پیروفسفات ، عامل آلکیل‌دار کننده بسیار عالی است. چون گروه پیرو فسفات آلیلی ، یک گروه ترک کننده مناسب است. گروه پیروفسفات توسط پیوند دوگانه هسته دوست ایزوپنتینیل پیروفسفات استخلاف می‌شود و با حذف یک پروتون از ترکیب واسطه ، جفت شدن سر به دم ، تحقق یافته ، ژرانیول پیروفسفات تشکیل می‌شود. ژرانیول ، یک ترپن الکل است و در اسانس گل سرخ یافت می‌شود و پیش‌ترکیب همه مونوترپنهای دیگر است.

سنتز برخی از ترپنها با استفاده ‌از ژرانیول پیروفسفات

• لیمونن ، مونوترپنی که در روغن مرکبات وجود دارد، در اثر ایزومری شدن پیوند دوگانه و سپس استخلاف هسته دوستی ژرانیول پیروفسفات تشکیل می‌شود.
  
  
• در اثر ترکیب ژرانیول پیروفسفات با یک ایزوپنتیل دیگر ، مولکول 15 کربنی فارنزول پیرو فسفات تشکیل می‌شود که پیش‌ترکیب همه سزکویی ترپنها است.
  
  
• در اثر افزوده شدن واحدهای ایزوپرنی بیشتر به فارنزول ، پیش‌ترکیبهای دی‌ترپنها و سسترترپنها نیز سنتز می‌شود. بیوسنتز تری‌ترپنها مانند اسکوانس که پیش‌ترکیب همه تری‌ترپنهای دیگر و استروئیدها است، از طریق جفت شدن دم به دم فارنزول پیروفسفات روی می‌دهد.
• 
  

کاربردها

ترپنهای موجود در اسانسهای گیاهی در داروسازی ، عطرسازی و صنایع غذایی کاربرد دارند. سیس_پلی ایزوپرن (کائوچوی طبیعی) ترکیبی است که ‌از واحدهای ایزوپرنی ساخته شده ‌است.


منبع : دانشنامه رشد