Psoralène

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Psoralène
Image illustrative de l'article Psoralène
Identification
Nom UICPA 7H-furo[3,2-g]chromèn-7-one ou
7H-furo[3,2-g]benzopyran-7-one
No CAS 66-97-7
No EINECS 200-639-7
SMILES
InChI
Apparence cristaux incolores
Propriétés chimiques
Formule brute C11H6O3  [Isomères]
Masse molaire[1] 186,1635 ± 0,0101 g/mol
C 70,97 %, H 3,25 %, O 25,78 %,
Propriétés physiques
fusion 163 à 164 °C[2]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Nocif
Xn


Écotoxicologie
LogP 1,67[2]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le psoralène est un composé chimique naturel de la famille des furocoumarines. Sa structure est donc celle des coumarines à laquelle est fusionné un cycle de furane. C'est un dérivé de l'ombelliférone.

Le psoralène est naturellement présent dans les graines de Psoralea corylifolia (babchi), mais aussi dans le figuier commun, le céleri, la berce du Caucase, les arbustes du genre Zanthoxylum et en moins forte concentration dans les agrumes, l'aneth, le persil, le panais et les chrysanthèmes (Rutaceae et Apiaceae). Il est très utilisé en PUVA-thérapie (=psoralène+UVA) contre le psoriasis, l'eczéma, le vitiligo, et des lymphomes cutanés de lymphocytes T. Bien que sans danger mortel pour les mammifères, le psoralène doit être utilisé avec précaution car, comme de nombreuses furocoumarines, il est extrêmement toxique pour les poissons. Agent photosensibilisant, il peut toutefois être la cause de cancers de la peau.

Chimie[modifier | modifier le code]

Structures de l'angélicine, de la xanthotoxine, du bergaptène et de la nodakénétine.

Un isomère du psoralène est l'angélicine.

Structure[modifier | modifier le code]

La structure du psoralène, une coumarine fusionnée avec un cycle de furane, a originellement été déterminée par des réactions de dégradation ; ainsi, il réagit selon les mêmes réactions que le lactone des coumarines, comme l'ouverture du cycle par un alcali pour donner l'acide coumarinique ou un dérivé de l'acide coumarique, et le permanganate de potassium cause l'oxydation du cycle de furane, tandis que d'autres méthodes d'oxydation produisent l'acide furane-2,3-carboxylique.

Synthèse[modifier | modifier le code]

La synthèse du psoralène est difficile, car l'ombelliférone subit plus facilement une substitution électrophile aromatique en position 8 que sur la position 6 désirée. Le benzofurane lui réagit préférentiellement par le cycle de furane que par le cycle de benzène. Par contre, le 6-hydroxy-2,3-dihydrobenzofurane (6-hydroxycoumarane) peut subir un substitution permettant la synthèse du groupe coumarine par réaction de Gattermann-Koch, suivie d'une condensation de Perkin utilisant de l'anhydride acétique. La synthèse se termine par une déshydrogénation du cycle à 5 atomes pour donner le cycle de furane.

Synthèse du psoralène à partir du 6-hydroxycoumarane.

Biosynthèse[modifier | modifier le code]

Le psoralène est produit à partir des coumarines, en particulier l'ombelliférone par la voie métabolique des furocoumarines linéaires. Cette biosynthèse fait suite à la voie des phénylpropanoïdes (ou du shikimate) produisant l'ombelliférone à partir de la phénylalanine et de la voie du mévalonate produisant le pyrophosphate de diméthylallyle (DMAPP). Ce dernier est d'abord activé, formant un carbocation par clivage du diphosphate. Une fois activé, l'enzyme ombelliférone 6-prényltransférase catalyse la C-alkylation entre le DMAPP et l'ombelliférone sur la position activée, en ortho du phénol, menant à la formation de la déméthylsubérosine. Cette réaction est suivie par une hydroxylation catalysée par l'enzyme marmésine synthase formant la marmésine, suivie d'une seconde hydroxylation avec départ d'acétone catalysée par la psoralène synthase formant le psoralène[3].

Utilisations[modifier | modifier le code]

Le psoralène est un mutagène et est utilisé dans ce but dans la recherche en biologie moléculaire. Il s'intercale dans l'ADN, et, exposé aux ultraviolets (UVA), Il peut former des ICL covalentes avec les thymines, préférentiellement sur les sites 5'-TpA dans le génome, provoquant des apoptoses. L'utilisation de psoralène, en addition avec une exposition aux UVA (PUVA-thérapie) a montré une efficacité clinique considérable[4]. Une des principales utilisations du psoralène est d'ailleurs la PUVA-thérapie pour traiter les problèmes de peau comme le psoriasis et, dans une moindre mesure, l'eczéma et le vitiligo. Elle tire avantage du haut niveau d'absorption des UV par le psoralène (comme les autres furocoumarines). Le psoralène est d'abord appliqué pour sensibiliser la peau, puis on expose la zone à des UVA pour « nettoyer » le problème de peau. Malheureusement, un effet secondaire de la PUVA-thérapie est un plus grand risque de développement de cancer de la peau[5].

Le psoralène est aussi utilisé pour traiter l'alopécie.

Malgré ses propriétés photocancérigènes[6],[7], le psoralène a été utilisé comme activateur de bronzage dans les écrans solaires jusqu'en 1996[8].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a et b (en) « Psoralen » sur ChemIDplus, consulté le 30 juin 2010
  3. (en) MetaCyc, Pathway: linear furanocoumarin biosynthesis
  4. Qi Wu, Laura A Christensen, Randy J Legerski et Karen M Vasquez (2005), Mismatch repair participates in error-free processing of DNA interstrand crosslinks in human cells. Article complet
  5. Momtaz K, Fitzpatrick TB (1998), The benefits and risks of long-term PUVA photochemotherapy. Dermatol. Clin. 16: 227−234 PubMed
  6. (en) M. J. Ashwood-Smith, G. A. Poulton, M. Barker, M. Mildenberger E, « 5-Methoxypsoralen, an ingredient in several suntan preparations, has lethal, mutagenic and clastogenic properties », Nature, vol. 285, no 5,‎ , p. 407–409 (PMID 1546792, PMCID 1694089, DOI 10.1038/285407a0, lire en ligne)
  7. (en) Zajdela F., Bisagni E., « 5-Methoxypsoralen, the melanogenic additive in sun-tan preparations, is tumorigenic in mice exposed to 365 nm UV radiation. », Carcinogenesis, vol. 1981, no 2,‎ , p. 121–7 (DOI 10.1093/carcin/2.2.121, lire en ligne)
  8. (en) Autier P., Dore J.-F., Cesarini J.-P., « Should subjects who used psoralen suntan activators be screened for melanoma? », Annals of oncology, vol. 8, no 5,‎ , p. 435–437 (PMID 9233521, DOI 10.1023/A:1008205513771, lire en ligne)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • F. M. Dean, Naturally Occurring Oxygen Ring Compounds, Butterworths, London, 1963.
  • The Merck Index, 7e éd., Merck & Co, Rahway, New Jersey, US, 1960.

Article connexe[modifier | modifier le code]