Psoralen

Strukturformel
Strukturformel von Psoralen
Allgemeines
Name	Psoralen
Andere Namen	7H-Furo[3,2-g]benzopyran-7-on 6-Hydroxy-5-benzofuranacrylsäure-δ-lacton Ficusin
Summenformel	C11H6O3
Kurzbeschreibung	farblose Kristalle<ref name="Römpp">Eintrag zu Psoralen. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 200-639-7 ECHA-InfoCard 100.000.581 PubChem 6199 ChemSpider 5964 DrugBank DB18665 Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	186,17 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	163–164 °C<ref name="Römpp" />
Löslichkeit	löslich in Ethanol, Acetonitril, gut in Wasser (1930 g·l−1<ref name="Roth">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check (PDF) bei Carl RothVorlage:Abrufdatum</ref>)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​319​‐​335 P: 261​‐​305+351+338<ref name="Sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Psoralen ist ein sekundärer Pflanzenstoff aus der Gruppe der Furocumarine. Psoralen ist die Stammverbindung der Furocumarine vom Psoralen-Typ. Diese weisen eine lineare Anordnung der drei Ringe im kondensierten, heterocyclischen Ringsystem auf und werden daher auch als lineare Furocumarine bzw. lineare Furanocumarine bezeichnet.

Struktur

Die Struktur des Psoralens leitet sich vom Cumarin ab, indem der Benzolring des Cumarins über die Ringatome C6 und C7 mit einem Furanring kondensiert ist. Das Sauerstoffatom des Furanrings ist wie beim isomeren Angelicin über C7 gebunden, was auf die Biosynthese beider Verbindungen ausgehend von Umbelliferon (7-Hydroxycumarin) zurückgeht.

Psoralen wurde erstmals 1933 neben dem isomeren Angelicin aus den Samen von Psoralea corylifolia, einer Pflanzenart aus der Familie der Hülsenfrüchtler isoliert.<ref name="Jois">Jois, H. S., Manjunath, B. L.: Über die Identität von Iso‐psoralen, einem Bestandteil der Samen von Psoralea Corylifolia L., mit Angelicin aus den Wurzeln von Angelica Archangelica L. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A und B Serie), 1936, 69(5), S. 964–967</ref> Die Struktur des Psoralens wurde 1936 anhand der synthetisch hergestellten Verbindung aufgeklärt und die Identität der synthetisierten Verbindung mit dem aus Psoralea corylifolia isolierten Material belegt.<ref name="Späth1936">Späth, E., Manjunath, B. L., Pailer, M., Jois, H. S.: Synthese und Konstitution des Psoralens Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A und B Serie), 1936, 69(5), S. 1087–1090</ref>

In den natürlich vorkommenden Derivaten des Psoralens sind meist die Wasserstoffatome an den Ringkohlenstoffatomen 5 und/oder 8 des zentralen Benzolrings durch Hydroxy- oder Alk(en)yloxy-Gruppen substituiert. Bei Alkenyloxygruppen (z. B. bei Bergamottin) kommt es auch zur Epoxidierung und entsprechenden Folgeprodukten (z. B. Epoxybergamottin<ref>Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Epoxybergamottin: CAS-Nr.: Vorlage:CASRN, EG-Nr.: 801-696-6, ECHA-InfoCard: Vorlage:ECHA, GESTIS: , PubChem: 9946625, ChemSpider: 8122237, DrugBank: , Wikidata: Q3730718.</ref>, 6′,7′-Dihydroxybergamottin). Natürlich vorkommende Derivate des Psoralens mit Substitution an den Ringkohlenstoffatomen 5 und/oder 8 sind u. a.:<ref name="Nuhn">Peter Nuhn: Naturstoffchemie, S. Hirzel Verlag Stuttgart - Leipzig, 1997, 3. Auflage, S. 596–597, ISBN 3-7776-0613-8</ref><ref name="Melough2018">Melough, M. M., Cho, E., Chun, O. K.: Furocoumarins: A review of biochemical activities, dietary sources and intake, and potential health risks, Food and chemical toxicology, 2018, 113, S. 99–107</ref>

• Bergaptol (5-Hydroxypsoralen), Bergapten (5-Methoxypsoralen), Bergamottin, Epoxybergamottin, 6′,7′-Dihydroxybergamottin
• Xanthotoxin (8-Methoxypsoralen), Imperatorin (8-Isopentenyloxypsoralen)
• Isopimpinellin (5,8-Dimethoxypsoralen)<ref>Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Isopimpinellin: CAS-Nr.: Vorlage:CASRN, EG-Nr.: 639-076-0, ECHA-InfoCard: Vorlage:ECHA, GESTIS: , PubChem: 68079, ChemSpider: 61391, DrugBank: , Wikidata: Q6086206.</ref>

(vgl. auch die Übersicht im Artikel zu den Furocumarinen)

Biosynthese

Die Biosynthese erfolgt ausgehend von Umbelliferon (7-Hydroxycumarin) durch Isoprenylierung an C6 unter Bildung von Demethylsuberosin.<ref>Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Demethylsuberosin: CAS-Nr.: Vorlage:CASRN, EG-Nr.: , ECHA-InfoCard: Vorlage:ECHA, GESTIS: , PubChem: 5316525, ChemSpider: 4475565, DrugBank: , Wikidata: Q27137383.</ref> Anschließend erfolgt Ringschluss zu (+)-Marmesin und danach syn-Eliminierung von Aceton und Wasserstoff unter Bildung der C–C-Doppelbindung des Furanrings. Die Bildung des isomeren Angelicins erfolgt ebenfalls ausgehend von Umbelliferon durch Isoprenylierung von C8 statt C6 und analoge Folgeschritte wie bei der Biosynthese von Psoralen.<ref name="Bourgaud">Bourgaud, F., Hehn, A., Larbat, R., Doerper, S., Gontier, E., Kellner, S., Matern, U.: Biosynthesis of coumarins in plants: a major pathway still to be unravelled for cytochrome P450 enzymes, Phytochemistry Reviews, 2006, 5, S. 293–308; doi:10.1007/s11101-006-9040-2</ref>

Vorkommen

Psoralen und Derivate des Psoralens kommen hauptsächlich in den folgenden vier Pflanzenfamilien vor:<ref name="Melough2018" />

• Rautengewächse: Weinraute, Grapefruit, Zitrone, Limette, Orange
• Doldenblütler: Arznei-Engelwurz, Riesen-Bärenklau,<ref>E. Pira, C. Romano, F. Sulotto, I. Pavan, E. Monaco: Heracleum mantegazzianum growth phases and furocoumarin content. In: Contact Dermatitis. Band 21, Nr. 5, November 1989, S. 300–303, doi:10.1111/j.1600-0536.1989.tb04747.x. </ref> Karotte, Pastinake, Echter Sellerie, Petersilie, Dill, Echter Koriander, Kreuzkümmel
• Hülsenfrüchtler: Psoralea corylifolia, Gewöhnlicher Asphaltklee
• Maulbeergewächse: Echte Feige

Verwendung

Psoralene dienen höheren Pflanzen als Abwehrstoffe gegen Insektenfraß und Pilzbefall. In der Chemie dient es zur Untersuchung der Struktur und Funktion von Nukleinsäuren. Einige Studien mit diesem Wirkstoff haben einen besseren Verlauf bei Multipler Sklerose gezeigt. Psoralen hemmt den Kaliumtransport und kann Nervenfasern, wenn sie nicht ganz unterbrochen sind, wieder leitfähig machen. Die erforderliche Dosis liegt bei etwa 20 mg pro Tag.<ref name="Adam">Adam, Olaf: Ernährungsrichtlinien bei Multipler Sklerose. Dt.Medizin Verlag dmv, Münster 2007, S. 28.</ref> Psoralene werden bei Verfahren zur Pathogeninaktivierung von Thrombozytenkonzentraten aus Apherese bzw. gepoolten Buffy coats von Vollblutspenden verwendet.

Gefahren

Psoralen ist die Grundsubstanz der linearen Furanocumarine, zu denen auch Bergapten und Xanthotoxin gehören. Wie diese besitzt Psoralen photosensibilisierende Eigenschaften, das heißt, es sensibilisiert die Haut für Sonnenlicht und UV-Strahlung. Durch die Substanz werden bei Lichteinwirkung starke Entzündungen und Sonnenbrand hervorgerufen.<ref>Egon Fahr: Psoralene: Photobiologische und dermatologische Wirkungen. In: Pharmazeutische Zeitung. Band 127, Nr. 3, 1982, S. 163–170.</ref>

Medizinischer Einsatz

Aus oben genannten Gründen kann Psoralen gemeinsam mit langwelligem UV-Licht („Psoralen plus UVA“, abgekürzt PUVA) als eine Form der photoaktivierten Chemotherapie zur Behandlung der Psoriasis, Vitiligo, Mastozytose, des Lichen ruber planus und anderen Erkrankungen verwendet werden.

Einzelnachweise

<references />

Literatur

• Andreas Herde: Untersuchung der Cumarinmuster in Früchten ausgewählter Apiaceae. Dissertation Universität Hamburg, 2005 (Volltext PDF 2,3 MB)
• Jeannette Aryee-Boi: Dusch-PUVA : Ein innovatives Verfahren der lokalen PUVA-Therapie Klinische und pharmakokinetische Ergebnisse bei Psoriasis vulgaris. Dissertation FU Berlin, 2002 (Digitale Dissertation)