Muscon

Was Muscon ist

Muscon ist ein Keton mit 15-gliedrigem Ring und einem Methylsubstituenten in 3-Stellung. Es ist eine ölige Flüssigkeit, die in der Natur als (−)-Enantiomer, (R)-3-Methylcyclopentadecanon, vorkommt. Muscon wurde sowohl als reines (−)-Enantiomer als auch als Racemat synthetisiert. Es ist in Wasser sehr schwer löslich und mit Alkohol mischbar.

Moschus und der Moschushirsch

Das Moschussekret des männlichen Hirschs enthält verschiedene Verbindungen, darunter Steroide, doch Muscon ist das wichtigste Molekül. Moschus wird seit Jahrtausenden in der Parfümerie und in der Medizin verwendet. Das Töten eines Hirschs liefert nur etwa 25 Gramm getrockneter Moschusbeutel. CITES stellte die Moschushirsche unter Schutz. Der Sibirische Moschushirsch wird von der IUCN als gefährdet (Vulnerable) eingestuft. Auch die Bisamratte bildet ein moschusartiges Sekret, das aber nie kommerziell genutzt wurde.

Wie die Struktur aufgeklärt wurde

Die chemische Struktur von Muscon wurde zuerst von Leopold Ružička aufgeklärt. Muscon war 1904 isoliert worden, doch erst als Ružička einen Makrozyklus vermutete, wurde es als 3-Methylcyclopentadecanon identifiziert. Bis Mitte der 1920er Jahre glaubten Chemiker, Ringe mit mehr als acht Atomen seien instabil und könnten nicht existieren. Muscon und Civeton waren die ersten Naturstoffe, an denen Ringe mit mehr als sechs Atomen nachgewiesen wurden. Ružička entwickelte außerdem eine Methode zur Synthese von Makrozyklen, die heute als Ružička-Großringsynthese bekannt ist und die er 1927 durch die Herstellung von Civeton demonstrierte. Ružička erhielt 1939 einen Anteil am Nobelpreis für Chemie. Natürlicher Moschus wurde bis zum späten 19. Jahrhundert in der Parfümerie breit eingesetzt; dann führten wirtschaftliche und ethische Gründe zur Einführung synthetischer Moschusstoffe.

Makrozyklische Moschusstoffe und der Moschusrezeptor

Synthetische Moschusstoffe lassen sich in drei große Klassen einteilen: aromatische Nitromoschusverbindungen, polyzyklische Moschusverbindungen und makrozyklische Moschusverbindungen. Civeton mit der Formel C₁₇H₃₀O ist ein sehr ähnliches Moschusmolekül, das aus den Analdrüsen der afrikanischen Zibetkatze gewonnen wird, ohne das Tier zu töten. Civeton ist eng mit Muscon verwandt, und die Struktur beider Verbindungen wurde von Leopold Ružička aufgeklärt. Im Allgemeinen sind tierische Moschusstoffe Ketone und pflanzliche Moschusstoffe Lactone (cyclische Ester). Die Ringgröße ist für den Geruch dieser Ringverbindungen entscheidend, ob Ketone oder Lactone: Moleküle mit etwa 14 bis 19 Atomen im Ring riechen tendenziell moschusartig.

OR5AN1 spricht auf makrozyklische und Nitromoschusverbindungen an, zwei Gruppen synthetischer Moschusstoffe, während OR1A1 nur auf Nitromoschusstoffe deutlich reagiert. OR5AN1 zeigt eine chirale Selektivität für (R)-Muscon gegenüber (S)-Muscon, experimentell gefunden und rechnerisch bestätigt. Berichten zufolge bindet OR5AN1 Muscon und verwandte Moschusstoffe wie Civeton über eine Wasserstoffbrücke von Tyrosin-260 sowie über hydrophobe Wechselwirkungen mit umgebenden aromatischen Resten im Rezeptor.