Scopolin

Strukturformel
Allgemeines
Name	Scopolin
Andere Namen	6-Methoxy-2-oxo-2H-chromen-7-yl-β-D-glucopyranosid (IUPAC);
Summenformel	C16H18O9
Kurzbeschreibung	nadelförmige Kristalle
Externe Identifikatoren/Datenbanken
PubChem	439514
ChemSpider	388609
Wikidata	Q15426984
Eigenschaften
Molare Masse	354,31 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	221–223 °C
Löslichkeit	löslich in Wasser und Ethanol; praktisch unlöslich in Chloroform;
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Scopolin ist ein natürlich vorkommendes Glucosid mit dem Aglycon Scopoletin.

Vorkommen

Scopolin kommt in vielen Pflanzen vor, darunter Tabak, Sonnenblumen, im Krainer Tollkraut im Maniok und in der Himmelblauen Prunkwinde.

Scopolin und sein Aglycon kommen außerdem in den Wurzeln von Arabidopsis thaliana vor. Die Pflanze enthält mehrere Glucosidasen mit einer hohen Spezifität für Scopolin.

Biosynthese

Die Biosynthese in Maniok wurde intensiv untersucht. (E)-Zimtsäure, die aus Phenylalanin entsteht, ist hier ein Vorläufer von Scopoletin und dem Glucosid Scopolin. Diese wird enzymatisch zur (Z)-Zimtsäure isomerisiert.

In Tabak verläuft die Biosynthese ausgehend von Phenylalanin vermutlich über die Coenzym-A-Addukte der Kaffeesäure, Ferulasäure und 6'-Hydroxyferulasäure. Der direkte Vorläufer ist Scopoletin.

Biologische Bedeutung

Scopolin und das Aglycon Scopoletin sind wichtige Phytoalexine in Pflanzen. Scopolin ist der biosynthetische Vorläufer von Fabiatrin.

Die Biosynthese von Scopolin in verschiedenen Pflanzen nimmt in Stresssituationen zu, z. B. bei Sonnenblumen unter UV-Strahlung, in Tabak bei Mangel an Stickstoff oder Bor oder durch Einwirkung von Methyljasmonat und sowohl bei Tabakpflanzen als auch bei Sonnenblumen durch Einwirkung von 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure. Auch Pilzinfektionen können zu verstärkter Biosynthese von Scopolin in Tabak führen. Scopolin wirkt fungizid gegen Sclerotina sclerotiorum (Gattung Sklerotienbecherlinge) und Sonnenblumen, die bei einer Infektion verstärkt Scopolin produzierten, waren deutlich resistenter als andere. Ebenso wurde bei der Himmelblauen Prunkwinde nachgewiesen, dass sie nach einer Pilzinfektion mit Fusarium oxysporum Scopoletin und Scopolin akkumuliert.

Eigenschaften

Scopolin wurde in silico als möglicher Inhibitor der Acetylcholinesterase identifiziert. Die Wirkung hat sich bei Versuchen in vitro und in vivo (an Ratten) bestätigt.

Einzelnachweise

1 2 3 Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis. Springer Berlin Heidelberg, 2013, ISBN 978-3-642-57880-9, S. 585 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
1 2 3 4 Datenblatt Scopolin, ≥95.0% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 28. Juli 2023 (PDF).
1 2 Manisha Sharan, Goro Taguchi, Keiichi Gonda, Takashi Jouke, Makoto Shimosaka, Nobuaki Hayashida, Mitsuo Okazaki: Effects of methyl jasmonate and elicitor on the activation of phenylalanine ammonia-lyase and the accumulation of scopoletin and scopolin in tobacco cell cultures. In: Plant Science. Band 132, Nr. 1, Februar 1998, S. 13–19, doi:10.1016/S0168-9452(97)00260-4.
1 2 3 4 J. Li, J. Wu: Scopolin, a Glycoside Form of the Phytoalexin Scopoletin, Is Likely Involved in the Resistance of Nicotiana Attenuata Against Alternaria Alternata. In: Journal of Plant Pathology. Band 98, Nr. 3, 2016, S. 641–644.
1 2 Frank A. Einhellig, Elroy L. Rice, Paul G. Risser, Simon H. Wender: Effects of Scopoletin on Growth, CO 2 Exchange Rates, and Concentration of Scopoletin, Scopolin, and Chlorogenic Acids in Tobacco, Sunflower, and Pigweed. In: Bulletin of the Torrey Botanical Club. Band 97, Nr. 1, Januar 1970, S. 22, doi:10.2307/2483987.
1 2 Judith M. Rollinger, Ariane Hornick, Thierry Langer, Hermann Stuppner, Helmut Prast: Acetylcholinesterase Inhibitory Activity of Scopolin and Scopoletin Discovered by Virtual Screening of Natural Products. In: Journal of Medicinal Chemistry. Band 47, Nr. 25, 1. Dezember 2004, S. 6248–6254, doi:10.1021/jm049655r.
↑ Soad A.L. Bayoumi, Michael G. Rowan, Ian S. Blagbrough, John R. Beeching: Biosynthesis of scopoletin and scopolin in cassava roots during post-harvest physiological deterioration: The E-Z-isomerisation stage. In: Phytochemistry. Band 69, Nr. 17, Dezember 2008, S. 2928–2936, doi:10.1016/j.phytochem.2008.09.023.
↑ Bun-ichi Shimizu, Hisashi Miyagawa, Tamio Ueno, Kanzo Sakata, Ken Watanabe, Kei Ogawa: Morning Glory Systemically Accumulates Scopoletin and Scopolin after Interaction with Fusarium oxysporum. In: Zeitschrift für Naturforschung C. Band 60, Nr. 1-2, 1. Februar 2005, S. 83–90, doi:10.1515/znc-2005-1-216.
↑ Y. O. Ahn, B.-i. Shimizu, K. Sakata, D. Gantulga, Z. Zhou, D. R. Bevan, A. Esen: Scopolin-hydrolyzing -glucosidases in roots of Arabidopsis. In: Plant and Cell Physiology. Band 51, Nr. 1, 1. Januar 2010, S. 132–143, doi:10.1093/pcp/pcp174.
↑ Soad A.L. Bayoumi, Michael G. Rowan, Ian S. Blagbrough, John R. Beeching: Biosynthesis of scopoletin and scopolin in cassava roots during post-harvest physiological deterioration: The E-Z-isomerisation stage. In: Phytochemistry. Band 69, Nr. 17, Dezember 2008, S. 2928–2936, doi:10.1016/j.phytochem.2008.09.023.
1 2 L.T. Innerarity, E.C. Smith, S.H. Wender: The conversion of scopoletin-4-14C into scopolin and fabiatrin in tobacco seedlings. In: Phytochemistry. Band 11, Nr. 4, April 1972, S. 1389–1395, doi:10.1016/S0031-9422(00)90091-8.
↑ E. Prats, M. E. Bazzalo, A. León, J. V. Jorrín: Fungitoxic effect of scopolin and related coumarins on Sclerotinia sclerotiorum. A way to overcome sunflower head rot. In: Euphytica. Band 147, Nr. 3, Februar 2006, S. 451–460, doi:10.1007/s10681-005-9045-8.
↑ Bun-ichi Shimizu, Hisashi Miyagawa, Tamio Ueno, Kanzo Sakata, Ken Watanabe, Kei Ogawa: Morning Glory Systemically Accumulates Scopoletin and Scopolin after Interaction with Fusarium oxysporum. In: Zeitschrift für Naturforschung C. Band 60, Nr. 1-2, 1. Februar 2005, S. 83–90, doi:10.1515/znc-2005-1-216.

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[Hager-1] 1 2 3 Hagers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis. Springer Berlin Heidelberg, 2013, ISBN 978-3-642-57880-9, S. 585 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[Sigma-2] 1 2 3 4 Datenblatt Scopolin, ≥95.0% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 28. Juli 2023 (PDF).

[:0-3] 1 2 Manisha Sharan, Goro Taguchi, Keiichi Gonda, Takashi Jouke, Makoto Shimosaka, Nobuaki Hayashida, Mitsuo Okazaki: Effects of methyl jasmonate and elicitor on the activation of phenylalanine ammonia-lyase and the accumulation of scopoletin and scopolin in tobacco cell cultures. In: Plant Science. Band 132, Nr. 1, Februar 1998, S. 13–19, doi:10.1016/S0168-9452(97)00260-4.

[:1-4] 1 2 3 4 J. Li, J. Wu: Scopolin, a Glycoside Form of the Phytoalexin Scopoletin, Is Likely Involved in the Resistance of Nicotiana Attenuata Against Alternaria Alternata. In: Journal of Plant Pathology. Band 98, Nr. 3, 2016, S. 641–644.

[:2-5] 1 2 Frank A. Einhellig, Elroy L. Rice, Paul G. Risser, Simon H. Wender: Effects of Scopoletin on Growth, CO 2 Exchange Rates, and Concentration of Scopoletin, Scopolin, and Chlorogenic Acids in Tobacco, Sunflower, and Pigweed. In: Bulletin of the Torrey Botanical Club. Band 97, Nr. 1, Januar 1970, S. 22, doi:10.2307/2483987.

[:3-6] 1 2 Judith M. Rollinger, Ariane Hornick, Thierry Langer, Hermann Stuppner, Helmut Prast: Acetylcholinesterase Inhibitory Activity of Scopolin and Scopoletin Discovered by Virtual Screening of Natural Products. In: Journal of Medicinal Chemistry. Band 47, Nr. 25, 1. Dezember 2004, S. 6248–6254, doi:10.1021/jm049655r.

[7] Soad A.L. Bayoumi, Michael G. Rowan, Ian S. Blagbrough, John R. Beeching: Biosynthesis of scopoletin and scopolin in cassava roots during post-harvest physiological deterioration: The E-Z-isomerisation stage. In: Phytochemistry. Band 69, Nr. 17, Dezember 2008, S. 2928–2936, doi:10.1016/j.phytochem.2008.09.023.

[8] Bun-ichi Shimizu, Hisashi Miyagawa, Tamio Ueno, Kanzo Sakata, Ken Watanabe, Kei Ogawa: Morning Glory Systemically Accumulates Scopoletin and Scopolin after Interaction with Fusarium oxysporum. In: Zeitschrift für Naturforschung C. Band 60, Nr. 1-2, 1. Februar 2005, S. 83–90, doi:10.1515/znc-2005-1-216.

[9] Y. O. Ahn, B.-i. Shimizu, K. Sakata, D. Gantulga, Z. Zhou, D. R. Bevan, A. Esen: Scopolin-hydrolyzing -glucosidases in roots of Arabidopsis. In: Plant and Cell Physiology. Band 51, Nr. 1, 1. Januar 2010, S. 132–143, doi:10.1093/pcp/pcp174.

[10] Soad A.L. Bayoumi, Michael G. Rowan, Ian S. Blagbrough, John R. Beeching: Biosynthesis of scopoletin and scopolin in cassava roots during post-harvest physiological deterioration: The E-Z-isomerisation stage. In: Phytochemistry. Band 69, Nr. 17, Dezember 2008, S. 2928–2936, doi:10.1016/j.phytochem.2008.09.023.

[:4-11] 1 2 L.T. Innerarity, E.C. Smith, S.H. Wender: The conversion of scopoletin-4-14C into scopolin and fabiatrin in tobacco seedlings. In: Phytochemistry. Band 11, Nr. 4, April 1972, S. 1389–1395, doi:10.1016/S0031-9422(00)90091-8.

[12] E. Prats, M. E. Bazzalo, A. León, J. V. Jorrín: Fungitoxic effect of scopolin and related coumarins on Sclerotinia sclerotiorum. A way to overcome sunflower head rot. In: Euphytica. Band 147, Nr. 3, Februar 2006, S. 451–460, doi:10.1007/s10681-005-9045-8.

[13] Bun-ichi Shimizu, Hisashi Miyagawa, Tamio Ueno, Kanzo Sakata, Ken Watanabe, Kei Ogawa: Morning Glory Systemically Accumulates Scopoletin and Scopolin after Interaction with Fusarium oxysporum. In: Zeitschrift für Naturforschung C. Band 60, Nr. 1-2, 1. Februar 2005, S. 83–90, doi:10.1515/znc-2005-1-216.