Harmine (442-51-3) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Harmine
Ein natürlich vorkommendes beta‑Carbolin (Pyridoindol) Alkaloid, das als Forschungssubstanz und analytisches Referenzmaterial in Studien zu Kleinmolekülen verwendet wird.
| CAS-Nummer | 442-51-3 |
| Familie | Pyridoindole (beta‑Carbolin Alkaloide) |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitäten | BP, EP |
Harmine ist ein natürlich vorkommendes beta-Carbolin (pyrido[3,4-b]indol) Alkaloid aus der strukturellen Klasse der Pyridoindole. Strukturell handelt es sich um ein kondensiertes heteroaromatisches System mit zwei Ring-Stickstoffatomen, einer 7-Methoxy-Substituent und einem N‑Methyl-Substituent; die Summenformel lautet \(\ce{C13H12N2O}\). Das konjugierte heteroaromatische Kernsystem erzeugt ein überwiegend planares Gerüst mit einem erhaltenen indolischen N–H (ein Wasserstoffbrücken-Donor) und relativ kleiner polarer Oberfläche, Eigenschaften, die sein grundlegendes physikochemisches Verhalten und ADME-relevante Eigenschaften bestimmen.
Elektronisch liefert das kondensierte Pyridin-Indol-System ein delokalisiertes π-System; die 7‑Methoxy-Gruppe ist ein elektronendonierender Substituent, der die Elektronendichte im aromatischen Gerüst moduliert und eine häufige Stelle für Biotransformationen (O‑Demethylierung) darstellt. Harmine ist ein schwach basisches heteroaromatisches Amin mit begrenzter polarer Oberfläche und moderater Wasserstoffbrückenbindungskapazität und zeigt daher eine moderate Lipophilie und Membranpassage, was mit seiner pharmakologischen Aktivität als reversibler Monoaminooxidase-Inhibitor (MAOI) und zentrales Nervensystem (ZNS)-aktives Alkaloid übereinstimmt.
Übliche kommerzielle Qualitäten, die für diesen Stoff gemeldet sind: BP, EP.
Grundlegende Physikochemische Eigenschaften
Dichte und Feststoffform
Physikalische Beschreibung: Feststoff. Für Harmine wurden kristalline Formen und kristallographische Strukturinformationen berichtet; Informationen zu Elementarzelle und Raumgruppe sind in kristallographischen Berichten verfügbar. Ein experimentell etablierter Wert für die Schüttdichte im Bulk liegt in den verfügbaren Daten derzeit nicht vor.
Schmelzpunkt
Gemeldeter Schmelzpunkt: \(264 - 265\ ^\circ\mathrm{C}\). Dieser relativ hohe Schmelzpunkt ist konsistent mit einem starren, planaren aromatischen Gitter und weist auf eine thermische Stabilität der freien Base bis zum Schmelzbereich hin.
Löslichkeit und Auflösungsverhalten
Experimentell etablierte Werte für diese Eigenschaften liegen im aktuellen Datenkontext nicht vor.
Chemische Eigenschaften
Säure-Basen-Verhalten und Qualitative pKₐ
Experimentell etablierte Werte für diese Eigenschaft sind im aktuellen Datenkontext nicht verfügbar.
Qualitativ enthält Harmine ein indolisches NH-Hydrogen und Stickstoffatome im kondensierten Heterozyklus; die Basizität ist aufgrund der aromatischen Delokalisierung schwächer als bei typischen aliphatischen Aminen. Protonierungs-Gleichgewichte werden, wenn vorhanden, bei physiologischem pHvoraussichtlich zugunsten der nicht protonierten Form verschoben sein, was zur Membranpermeabilität und zum ZNS-Zugang beiträgt.
Reaktivität und Stabilität
Harmine ist ein aromatischer Heterocyclus, der unter neutralen bis schwach sauren Bedingungen chemisch stabil ist, jedoch für metabolische oxidative Umwandlungen anfällig ist. Beim Menschen sind Stoffwechselwege wie O‑Demethylierung (Bildung von Harmol) und Hydroxylierung (z. B. 6‑Hydroxy-Derivate wie 6‑Hydroxy‑Harmalin) beschrieben. Als heteroaromatisches Alkaloid ist es im Allgemeinen hydrolyseresistent, kann jedoch unter biologischen Bedingungen oxidative Metabolisierung und N‑Demethylierung erfahren. Typische Lagerungsstabilisierungsmaßnahmen für verwandte Alkaloide schließen Licht- und Feuchtigkeitsschutz ein, um langsame oxidative Zersetzung zu minimieren.
Molekulare Parameter
Molekulargewicht und Formel
- Molekulare Formel: \(\ce{C13H12N2O}\)
- Molekulargewicht: 212.25 (angegeben als 212.25)
Exakte/monoisotopische Massenwerte (gemeldet): \(212.094963011\) (ExactMass / MonoisotopicMass)
Weitere berechnete Schweratom- und Strukturparameter: Anzahl Schweratome 16; Komplexität 258; formale Ladung 0; Anzahl Isotopatome 0.
LogP und Strukturmerkmale
- Berechneter XLogP3: 3.6
- Experimenteller LogP: 3.56
- Topologische polare Oberfläche (TPSA): 37.9
- Anzahl Wasserstoffbrücken-Donoren: 1
- Anzahl Wasserstoffbrücken-Akzeptoren: 2
- Anzahl drehbarer Bindungen: 1
Die Kombination aus XLogP ≈ 3,6 und TPSA ≈ 38 Ų weist auf eine moderate Lipophilie mit ausreichender Membranpartitionierung für eine ZNS-Exposition hin, während die polare Oberfläche minimal bleibt und daher nur begrenzte wässrige Löslichkeit vorliegt. Die niedrige Anzahl drehbarer Bindungen und das starre kondensierte Ringsystem begünstigen gute passive Permeabilität, reduzieren jedoch die konformationelle Flexibilität.
Strukturidentifikatoren (SMILES, InChI)
- SMILES:
CC1=NC=CC2=C1NC3=C2C=CC(=C3)OC - InChI:
InChI=1S/C13H12N2O/c1-8-13-11(5-6-14-8)10-4-3-9(16-2)7-12(10)15-13/h3-7,15H,1-2H3 - InChIKey:
BXNJHAXVSOCGBA-UHFFFAOYSA-N
(Hinweis: SMILES, InChI und InChIKey werden zur strukturellen Interoperabilität und spektrometrischen Annotation bereitgestellt.)
Weitere molekulare spektrometrische Deskriptoren: exakte Masse und monoisotopische Masse jeweils \(212.094963011\).
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS RN: 442-51-3
- EC-Nummer: 207-131-4
- UNII: 4FHH5G48T7
- InChIKey: BXNJHAXVSOCGBA-UHFFFAOYSA-N
Synonyme und generische Namen
Häufig verwendete Synonyme und systematische Namen umfassen: - Harmine - 7‑Methoxy‑1‑methyl‑9H‑pyrido[3,4‑b]indol - 7‑Methoxy‑1‑methyl‑9H‑beta‑carbolin - Banisterine - Telepathine - Leucoharmine - Yageine - Harmin - 1‑Methyl‑7‑methoxy‑beta‑carbolin
(Diese alternativen und trivialen Namen sind nützlich für den Einkauf, die Literaturrecherche und die Spezifikationsabstimmung.)
Industrielle und Pharmazeutische Anwendungen
Rolle als Wirkstoff oder Zwischenprodukt
Harmine ist ein bioaktives Alkaloid mit Wirkung als reversibler Monoaminooxidase-Inhibitor (MAOI, EC 1.4.3.4) und wurde in frühen pharmakologischen Studien sowie in kleinen klinischen Untersuchungen evaluiert (höchste gemeldete klinische Prüfphase: Phase I). Es kommt als Naturstoffbestandteil in verschiedenen Pflanzenarten vor und hat historische Bedeutung als pharmakologisch aktiver Bestandteil traditioneller Zubereitungen. Dokumentierte biologische Aktivitäten umfassen MAO-Hemmung und weitere Bioaktivitätsscreenings (einschließlich experimenteller antiviraler Hinweise in einigen Testsystemen).
Formulierungs- und Entwicklungskontexte
Da Harmine ein lipophiles, kristallines Alkaloid mit begrenzter wässriger Löslichkeit ist (siehe LogP und TPSA oben), berücksichtigen pharmazeutische Entwicklungsansätze üblicherweise Solubilisierungsstrategien (Kohlenstofflösemittel, lipidhaltige Darreichungsformen oder Salz/Derviatbildung, sofern chemisch machbar) sowie Stabilität in festen Formulierungen. Für Harmine ist keine zugelassene therapeutische Indikation im Standard-Arzneibuchkontext etabliert; die Auswahl in Forschung und Entwicklung basiert primär auf seiner Pharmakologie und dem ZNS-Permeabilitätsprofil.
Wenn in der Dokumentation keine kurze Anwendungszusammenfassung vorliegt, wird diese Substanz in der Praxis für Forschungs- oder Entwicklungsprojekte basierend auf ihrer MAOI-Aktivität, dem Potenzial zur ZNS-Durchlässigkeit und der Verwendung als Referenzstandard für Naturprodukte ausgewählt.
Spezifikationen und Qualitäten
Typische Qualitätsklassen (Pharmazeutisch, Analytisch, Technisch)
Typische kommerzielle Qualitätsunterscheidungen, die für kleinmolekulare Alkaloide gelten, umfassen pharmazeutisch (für fortgeschrittene Entwicklung), analytisch / Referenzstandard (hohe Reinheit, für Prüfung und Spektroskopie) sowie technische Qualitäten (für nichtklinische Forschung, wo eine engere Verunreinigungskontrolle nicht erforderlich ist). Analytische Referenzmaterialien werden üblicherweise mit einem Analysezertifikat (COA) geliefert, das die Identität und spektrale Bestätigung nachweist.
Berichtete kommerzielle Qualitäten für diese Substanz umfassen: - BP - EP
Allgemeine Qualitätsmerkmale (Qualitative Beschreibung)
Qualitätsmerkmale, die üblicherweise für Harmin-Chargen geprüft werden, sind: - Identitätsbestätigung mittels MS (m/z 212 dominant in EI/ESI), NMR-, IR- und UV-Spektren. - Reinheitsbestimmung mittels HPLC und GC-MS (typischer Hauptpeak bei m/z 212 im EI-Spektrum). - Wassergehalt und Rückstands-Lösungsmittelgrenzen, falls zutreffend. - Physikalische Form (freie Base vs. Salz, kristalline Morphologie) und Schmelzpunktkonsistenz (erwartet \(264 - 265\ ^\circ\mathrm{C}\) für die freie Base). - Lagerstabilitätsdaten und Verunreinigungsprofil (einschließlich bekannter Abbauprodukte und O-Demethylierungsprodukte).
Es werden hier keine standardisierten Prüfverfahren oder spezifischen Verunreinigungsgrenzwerte angegeben; einzelne Anbieter liefern COAs mit numerischen Spezifikationen.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Toxikologisches Profil und Expositionsüberlegungen
Harmine wird in Gefahrstoffkommunikationen bei höheren Expositionsniveaus als akut toxisch und als Augenreizstoff in gemeldeten Klassifizierungen eingestuft. Aggregierte Gefahrenhinweise umfassen: - H302+H312+H332: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken, Hautkontakt oder Einatmen. - H302: Gesundheitsschädlich bei Verschlucken. - H312: Gesundheitsschädlich bei Hautkontakt. - H319: Verursacht schwere Augenreizung. - H332: Gesundheitsschädlich bei Einatmen.
Als biologisch aktiver Monoaminooxidase-Hemmer kann Harmin den Neurotransmitterstoffwechsel beeinflussen; potenzielle systemische pharmakologische Effekte sollten bei Expositionsszenarien berücksichtigt werden. Bekannte humane Metaboliten umfassen Harmol und 6-Hydroxy-Harmalin; metabolische Aktivierung oder Biotransformation können toxikologische Eigenschaften verändern.
Empfehlungen zur Expositionskontrolle (allgemein, klassenbasiert): - Verwenden Sie geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA): chemikalienschutzbeständige Handschuhe, Augenschutz und Laborkittel. - Vermeiden Sie das Einatmen von Stäuben oder Aerosolen; nutzen Sie Absaugung oder geschlossene Systeme beim Abwiegen fester Stoffe. - Verhindern Sie Hautkontakt und Verschlucken; beachten Sie gute Hygienepraktiken und essen oder trinken Sie nicht im Arbeitsbereich.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und regulatorische Informationen sollten Benutzer das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie die lokalen Vorschriften konsultieren.
Lager- und Handhabungshinweise
- Lagern Sie in einem dicht verschlossenen Behälter an einem kühlen, trockenen, gut belüfteten Ort, geschützt vor Licht und Oxidationsmitteln.
- Minimieren Sie Wärme- und Feuchtigkeitseinwirkung, um die kristalline Integrität zu erhalten und langsame oxidative Veränderungen zu minimieren.
- Verwenden Sie Staubschutzmaßnahmen bei der Handhabung fester Stoffe im größeren Maßstab; lagern Sie empfindliche Chargen bei Langzeitaufbewahrung unter Inertatmosphäre, falls vom Hersteller empfohlen.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und regulatorische Informationen sollten Benutzer das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie die lokalen Vorschriften konsultieren.
