Flavanonole

Die Flavanonole (Syn: Dihydroflavonole) sind eine Untergruppe sekundärer Pflanzenstoffe innerhalb der Stoffgruppe der Flavonoide. Sie unterscheiden sich strukturell von dem ihnen zugrunde liegenden Flavan durch eine zusätzliche Hydroxygruppe in Position 3 und eine zusätzliche Ketogruppe in Position 4. Das Grundgerüst der Flavanonole ist somit die Verbindung 3-Hydroxyflavan-4-on.

3-Hydroxyflavan-4-on – Grundgerüst der Flavanonole (2R,3R-Konfiguration)

Struktur

Wie die Flavanole und die Leukoanthocyanidine besitzen die Flavanonole zwei Chiralitätszentren an den Kohlenstoffatomen C2 und C3, so dass es zu einer Konstitutionsformel immer jeweils vier mögliche Konfigurationen gibt: (2R,3R), (2S,3S), (2R,3S) und (2S,3R).[1] Dabei ist bei den Flavanonolen die (2R,3R)-Konfiguration bei weitem die gängigste Konfiguration, aber es gibt Flavanonol-Typen wie beispielsweise die Glycoside Astilbin und Engeletin, für die alle vier möglichen Konfigurationen gefunden wurden.[1][2]

Die einzelnen Flavanonole unterscheiden sich voneinander durch das Substitutionsmuster des 3-Hydroxyflavan-4-on-Grundgerüsts mit Hydroxygruppen und durch die Art der weiteren Derivatisierung dieser hydroxylierten 3-Hydroxyflavan-4-one durch u. a. O-Alkylierung, meist in der Form von O-Methylierung und/oder durch die O-glycosidische Anbindung von Saccharid-Resten unter Bildung von Glycosiden. Weitere Derivatisierungsarten sind C-Alkylierung, Acylierung und die C-glycosidische Anbindung von Saccharid-Resten.[1][3][4]

Nicht-glycosylierte Flavanonole

Die häufigsten Flavanonole sind Aromadendrin, Taxifolin und Ampelopsin. Typisch für die gängigen Flavanonole ist, dass neben der Position 3 am C-Ring auch die Positionen 5 und 7 am A-Ring Hydroxygruppen tragen. Bzgl. der Substitution des B-Rings ist die Hydroxylierung der Positionen 4' (Aromadendrin), 3' und 4' (Taxifolin) bzw. 3', 4' und 5' (Ampelopsin) auch bei anderen Untergruppen der Favonoide gängig.

  • Aromadendrin
    Aromadendrin
  • Taxifolin
    Taxifolin
  • Ampelopsin
    Ampelopsin

Auch die analogen Flavanonole ohne Hydroxygruppe am Kohlenstoffatom in Position 5 des A-Rings sind bekannt. Diese sind Garbanzol, Fustin und (+)-Dihydrorobinetin.[1]

Von der zu Taxifolin isomeren Verbindung Dihydromorin wurden eine ganze Anzahl von C-alkylierten Derivaten gefunden. Beispielsweise sind bei Kushenol L Prenylreste an die Kohlenstoffatome in den Positionen 6 und 8 gebunden.[4]

  • Garbanzol
    Garbanzol
  • Fustin
    Fustin
  • Dihydromorin
    Dihydromorin
Beispiele für Flavanonole
Name Synonym CAS Konfig. C2, C3 3 5 6 7 8 2′ 3′ 4′ 5′ 6′
Ampelopsin (+)-Dihydromyricetin 27200-12-0 (2R,3R) OH OH H OH H H OH OH OH H
Aromadendrin (+)-Dihydrokaempferol 480-20-6 (2R,3R) OH OH H OH H H H OH H H
Dihydromorin 18422-83-8 (2R,3R) OH OH H OH H OH H OH H H
(+)-Dihydrorobinetin (+)-5-Deoxydihydromyricetin 4382-33-6 (2R,3R) OH H H OH H H OH OH OH H
Fustin Dihydrofisetin (2R,3R) OH H H OH H H OH OH H H
8-Hydroxyfustin OH H H OH OH H OH OH H H
Garbanzol (2R,3R)-5-Deoxy-dihydrokaempferol 1226-22-8 (2R,3R) OH H H OH H H H OH H H
Kushenol L (2R,3R)-6,8-Diprenyldihydromorin 101236-50-4 (2R,3R) OH OH Prenyl OH Prenyl OH H OH H H
Pinobanksin (2R,3R)-Dihydrogalangin 548-82-3 (2R,3R) OH OH H OH H H H H H H
Taxifolin (+)-Dihydroquercetin 480-18-2 (2R,3R) OH OH H OH H H OH OH H H
3'-O-Methyltaxifolin (+)-Dihydroisorhamnetin 55812-91-4 (2R,3R) OH OH H OH H H OMe OH H H

Glycosylierte Flavanonole
Beispiele für Glycoside der Flavanonole
GlycosidAglyconCASKonfig. C2, C3356782′3′4′5′6′
Astilbin(2R,3R)-Dihydroquercetin; Taxifolin29838-67-3(2R,3R)RhaOHOHOHOH
Neoastilbin(2S,3S)-Dihydroquercetin54081-47-9(2S,3S)RhaOHOHOHOH
Isoastilbin(2R,3S)-Dihydroquercetin54081-48-0(2R,3S)RhaOHOHOHOH
Neoisoastilbin(2S,3R)-Dihydroquercetin(2S,3R)RhaOHOHOHOH
Engeletin(2R,3R)-Dihydrokaempferol; Aromadendrin572-31-6(2R,3R)RhaOHOHOH
Neoengeletin(2S,3S)-Dihydrokaempferol54081-49-1(2S,3S)RhaOHOHOH
Isoengeletin(2R,3S)-Dihydrokaempferol(2R,3S)RhaOHOHOH
Neoisoengeletin(2S,3R)-Dihydrokaempferol(2S,3R)RhaOHOHOH
Taxifolin-7-O-glucosid(2R,3R)-Dihydroquercetin(2R,3R)OHOHGlcOHOH
Legende zur Tabelle

Glc = β-D-Glucopyranosyloxy,
Rha = α-L-Rhamnopyranosyloxy

  • Engeletin
    Engeletin
  • Neoengeletin
    Neoengeletin
  • Isoengeletin
    Isoengeletin
  • Neoisoengeletin
    Neoisoengeletin

Biosynthese

Die Flavanonole werden durch Hydroxylierung der Methylengruppe in Position 3 der entsprechenden Flavanone gebildet. So entstehen aus den Flavanonen Naringenin, Eriodictyol und 3,5,7,3',4',5'-Hexahydroxyflavan-4-on die Flavanonole Aromadendrin, Taxifolin und Ampelopsin. Die Reaktion wird durch Flavanon-3-Hydroxylasen katalysiert. Die Flavanonole selbst sind Vorläufer der Flavonole, der Anthocyanidine und der Flavanole.[3][5][6]

Einzelnachweise
  1. Bohm B. A.: Introduction to Flavonoids - Chemistry and biochemistry of organic natural products; Volume 2, 1999, Verlag CRC Press, S. 80–82, ISBN 90-5702-353-9
  2. Shi, H. et al.: Separating four diastereomeric pairs of dihydroflavonol glycosides from Engelhardia roxburghiana using high performance counter-current chromatography Journal of Chromatography A, 2015, 1383, S. 79–87, doi:10.1016/j.chroma.2015.01.024
  3. Peter Nuhn: Naturstoffchemie. 3. Auflage. S. Hirzel, Stuttgart/Leipzig 1997, ISBN 3-7776-0613-8, S. 602–605.
  4. Harborne J. B.: The Flavonoids - Advances in Research since 1980, 1988, Chapman and Hall, London, New York S. 372–379, ISBN 0-412-28770-6
  5. Schütte, H.-R.: Secondary Plant Substances Flavonoid Biosynthesis and their Regulation, In: Ellenberg, H., Esser, K., Merxmüller, H., Schnepf, E., Ziegler, H. (eds): Fortschritte der Botanik, Progress in Botany, 1974, Vol 36. Springer, Berlin, Heidelberg, S. 108–123, ISBN 978-3-540-07036-8, doi:10.1007/978-3-662-12810-7_10
  6. Yu, Z. W. et al.: Exploring the genes involved in biosynthesis of dihydroquercetin and dihydromyricetin in Ampelopsis grossedentata Scientific Reports, 2021, 11(1), 15596, doi:10.1038/s41598-021-95071-x
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