Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 291
Текст из файла (страница 291)
масло соевых бобов и семян рапса, где их содержание может превышать 20% от массы неомыляемой фракции. Типичный представитель С. морских организмов-криностернн (24- эпибрасснкастерин, 22-цегидрокампесгерин; ф-ла 1д)-осн. компонент С. Мн. диатомовых водорослей. Главный С. дрожжей, грибов и ряда простейших-эргостерин (ф-ла 11). СН в) Н5С На а) НаСс Нз Н Н, Лаиостерин (ф-ла |11), относящийся к метилстеринам, наряду с холестерином содержится в значит. кол-ве в жирах овечьей шерсти. Св-ва нек-рых С. представлены в таблице.
В ИК спектрах С. имеются полосы валентных 'колебаний группы ОН (3200-3650 ем '), а также неплоскостных деформац, колебаний С вЂ” Н в группе С С вЂ” Н (800— 970 см '). 5,7-Диеновая система, характерная для эргостерина, обнаруживается по поглощению в УФ спектре — Ти (этанол) 283 нм, в |1900. Нанб. информативны спектры ПМР и ЯМР '«С, а также масс-спектры, позволяющие определять мол.
Массу С., наличие и характер заместителей в молекуле, число атомов и порядок связей. О1ОЙСТВА НЕКОТОРЫХ СТЕРИНОВ Хши. св-ва С. мало отличаются от св-в алиликлич. спиртов н алкенов. Особенность сгерондной структуры С. проявляется, напр., в нх способности образовывать прочные труднорастворимые комплексы с дигятоннном и иек-рыми др. стероидиыми сапонинамн, что широко использовалось для выделения и очистки холестерина в ранний период исследований.
Структура н св-ва саед., содержащих двойные связи у атомов С-5 и С-22 (Ь 5,22-С.), благоприятны для использования их в качестве исходных соек. в хим. синтезе ряда прир. стероидов и их аналогов, в т.ч. гормонов млекопятающих, насекомых и растений.
Биосинтез Со как и др. стероидов, осуществляетсл из уксусной и мевалоновой к-т в результате многоствдийного фермеитатнвного процесса через непосредственный предшественник — сквалеи, циклизацня к-рого в организмах животных и растений протекает по-разному; в первом случае образуется лаиостерии, во втором-циклоартенол (1Ч).
Превращение этих саед. в другие С.-сложный н не до конца изученный процесс, протекающий в разл. биол. объектах неодинаково. Одно из отличий связано с присутствием у растений биосиитетич. Механизмов алкилирования, к-рых нет у животных, в результате чего у растений преобладают стеРины Саа-Сап, У животных-Спп Сами С., в свою очередь,— предшественники др. стероидов в живых организмах: у животных-желчных к-т, стероидных гормонов, витамина О, у растеннй-аглнконных частей стерондных гликозидов, нек-рых регуляторов роста растений и др. Ботьшинсгво биосиытегич. превращений С. имеет окнслит, характер и протекает нод действием оксндоредуктаз, среди к-рых важная роль принадлежит цитохромам Р.450. В природе С.-биосинтетич. предшественники мн.
стероидных бнорегулятороа, осн. структурные компоненты (наряду с белками и фосфолиьпщами) клеточных мембран. Предполагают, что онн выполшпот при этом не только пассивную (структурную) ф-цию, но н влияют на клеточный метаболизм. Свои ф-ции в организме млекопитающих С. реализуют в ваде комплексов с белками (липопротендов) и сложных эфиров высших жирыых к-т, валяясь нх переносчиками во все органы и ткана через систему кровотока. Фитостерины, напр.
()-свтостериы, в отличие от холестернна не усваиваются организмом человека. Большое разнообразие С, у растений, дрожжей и беспозвоночных, резко отличающееся от С. животных и человека, не имеет объяснения с фуыкцион. точки зрения. Анализ С. основан на сочетаыии хроматографич. и спектральных методов; весьма эффективна хромато-масс-спектрометрия, позволюощая в процессе аналвза фракции идентифицировать ее по типу фрагментации. Известные цветные р-ции нек-рых типов С. представляют в настоящее время лишь теоретич. интерес. В пром.сти С.
вьщеляют из животного или растит. сгеринсодержащсто сырья: холестерин — из продуктов мясопереработки (мозга крупного рогатого скота), стигмастериы-из масла соевых бобов, ()-снтостерин — из отходов целлюлозно-бум. производства, эргостерин — из дролгжей. Прнменяют С.
гл. обр. для получения сгероидных гормонов и производньгх ыа нх основе, а также витамина )3 и др. фармацевтич. препаратов. Лмпг Физср Л., Фавор М., Стсрондм, «ер. с аагл» М» 1964; Ахрем.А. А., тато» Ю.А., Сгероидм и микрооргавизмм, М., !970; Хефтмаи Э. М., Еломоам стероидов, пер. с англ., М, И72 Хамив биоаагачсска активиьи лриролиьи соедииеиаа, под рсд. Н.А. Пгпабрапепскаго, Р.П. Евстягясевоа, ч. 2, М., 1976; Обман орпмвгчссеаз хпмие, пер. с звтч., т,11, М., 1986, с. 70-106, 482-521; еляков Г.
В., столик В. А., стсроалм мор»зги оргапю. мов, М., 1988; Лахзич Ф.А., Хрппач В.А., жабяисклл В.Н., гримм зим»и»' 1991, т. 60, в. 6, с. 1283-1217; В!оса Х., Ф1»гаыь», 1989, т. 53, Нгз-5, р. 261-)0. г, д. Гр»ла». СТЕРИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ» см. Динами»лития сгле. реохимия.
СТЕРОИДНЫЕ АЛКАЛОИДЫ, алкалонды, содержащие в молекуле скелет З-метил-),2-циклопентеиофенантрена (ф-ла 1; наз. также углевоцородом Дильса) илн 8-метил-7- зтнл-1,2-бензофлуорена (П; углеводород Джекобса). связанный с гетероциклом. Выделены из растений семейств лилейных (12)!асеае), пасленовых (Яо!апасеае), самшитовых (Вихасеае). Включают ок. 270 представителей.
Нек-рые С.а. обладают гнпотеызивным, спазмолитич., бронхорасширяющим, противовоспалито противогрибковым действием. Часто различают четыре группы С. а., к-рые выделяют нз растений родов паслен (Яо!Впшп), чемервца (Чега1гшп), голаррена (Но!агт)ьепа), фунтумиа (Рви!нийд), самшит (Вихиб). Наиб. значение имеют алхалоиды чемерицы и паслена. Первые иногда делят иа две группы в зависимости от числа атомов кислорода в их молекулах. Алкалоиды одной группы содержат 1 — 4 атома О и обычно присутствуют в растеняях в виде своб. аминов или моно-ньглнкозцдов. Типичный представитель этого класса С.а.— нервны (П1), Молекулы алкалоидов др.
группы содержат 7 — 9 атомов кислорода и находятся в растениях в вцде сложных эфиров. Примерами-могут служить протовератрины А (1Ч; К = Н) и В ((Ч; К = ОН), используемые в фармакологии. Прн внутривенном введении они вызывают брадикардию и снижают кровяное давление. Осн, недостатки их как лек. ср-в — небольшая разинца между терапевтич. и токсич. дозами и наличие побочных эффектов. Алкалонды паслена г)редстаыляют интерес как потеыц. источники стероидов. Нек-рые из ыих проявляют фунгистатич. активность. Внутри этой группы различают алкалоиды типа томатиднна (Ч) из диких томатов (Бо!апиш 1усореп'- 861 28» СТЕРОИДНЫЕ 4М Нз Н сн сн сн НО а1сшп) и алкалоиды типа соланидина (Ч1), выделенные нз песк.
растений рода паслен. Томатндин н соланндвн получены также синтетически. Бногенетнч. предшественники С. а.— СН,СООН н мевалоновая к-та НООССН,С(ОН)(СН,)— — СН,СН,ОН. Глнкознды соланиднна токсичны. СТЕРОИДНЫЕ ГОРМ()НЫ, группа физиологически активных в-в стероидной природы.
По хнм. строению и биол. цействию разделяются на Сь,-стеронды, обладающие скелетом прегпана (ггсшагеиы и карлгикаиды), С,»-стероиды со скелетом андростана (алдрогепьг) и С,в-стеронды со скелетом зстрана (эслтроггны), К ннм относят также Сз,-стеронды со скелетом холестана (зкднсгероиды, или экдизоиы) — гор. моны линьки насекомых. По номенклатуре ИЮПАК С.г. наз. аналогично елгероидим.
Характерная особенность мн. природных С. г.— наличие сопряженной 4-ен-3-оновой группировки (С„- и С,з-стеронды), ароматич. 3-гидроксицикла (С,е-стероиды) и сопряженной 7-еы-6-оновой группировки (Сь,-стеронды). Осн. путь биосинтеза С. г. исходит нз холесгерина (ф-ла 1). В организме позвоночных холестерин серией последоват. ферментатнвыых р-цюЪ окисления превращ. в прегненолои (П) или прогестерон (П1); последний — типичный представитель гестагеыов. Дальнейшее гидроксилирование направляется либо на С-17, начиная ветвь глюкокортикоцдов, либо на С-21, привода далее к минералокортикоыдам. Послед. биотраысформации гестагенов н кортикоидов, связанные с деградацией !7!)-Вцетильной боковой пепи, приводят к С,в-стероьщам.
Наконеп, ароматизация одного кольца и отщепл ° а у рной ме ной ру веду к С18- стерондам. Эта осн. линия биотрансформадии С.г. сопровождается многочисл. дополнит. ферментативными превращениями, включающвми окислит.-восстановит. р.ции и Взомеризацию. В результате этих р-ций в организме позвоночных образуется более 100 С.г, Ранее эти побочные продукты бносинтеза С. г. рассматривались как биологически неактивные предшественники н метаболиты основных С. г., однако недавно на примере андрогенов было показано, 862 и Р В ОН,К'=Н,д' !!рй К' (р да Н Н 81 СН 1 вб и м и ы м,СНз 8 СН-СН СН СНСН СН 'хиСНв и Сн, Гввхсноргехснв вР Ввнервлноргввснв ОН Н О (зпрзгеы) (раис!вен) Нб НО НО 4ЗЬ СтеРОиДИ что их образование обусловлено возрастными и половыми факторами и задано генетически.
В силу этого термин «мегаболвзм» в отношении С.г. предлагается заменить на «биотрансформацию». Число биол. ф-ций, регулируемых С. г. в организме, очень велико. Помимо наиб. известных — регуляция беременности (гесгагены), углеводного (глюкокортнкоиды) и водно-солевого (минералокортикоиды) обмена, сперматогенеза (андрогены) и овуляции (эстрогены), онн вмешнваютя во мн.
др. стороны жизнедеятельности, обнаруживая новые ф-ции С.г. Многосторонность действия С.г. легла в основу коицеппни биол. Мультифункциональности С.г., рассматривающей это явление как результат взаимод. каждого С. г. с несколькими различающимися по специфичности рецепторами. Биосинтез С.г. в организме происходит в органах, производящих гормоны (иадпочечники, яичнихн, семенники и др.), откуда они (обычно в виде комплексов с белками) разносятся током крови к клеткам органов-мишеней, где вступают во взаимод.
со специфич. белковыми (цитоплазматич.) рецепторами, расположенными либо иа клеточной мембране, либо в цитоплазме..С.г. обратимо связываются с рецепторами эа счет водородных связей и гидрофобных взаимодп образуя стероцд-рецепторные комплексы. Последние передают,.гормональный сигнал, либо оставаясь на месте (мембранные рецепторы), либо проникая в зщрО клЕтки и Вступая там во взаимод. с генами. Эффективность гормонального сигнала опрецеляется законом действующих масс, специ- а вв фичносп ю и энергетикой стероид-рецепторного взаимодействия. Помимо прямого действия С. г, могут препятствовать действию др. гормонов, блокируя взаимод. последних с их рецепторами.
Т. обр., С.г. вследствие биотрансформации и мультифункциональности как бы образуют в организме широкую сеть (или древо), каскадно исходящую из холестерина и регулирующую многочисл. стороны гомеостаза и адаптации. В оргаиюме насекомых наиб. эффективный С,-стеротщ и-экдюон (ф-ла Пг; К Н, К' = ОН) синтезируется ю холестерина, поступающего с пищей, в разл. железах, иногда- в энопнтах и перикардиальных клетках. В жаровом теле, кишечнике, покровах и нек-рых др. органах и-экдизон превращ. в 11-экдизон (экдистерон; в ф-ле 117 к = к' = Он). Экдизоны стимулируют процесс линьки, индуцируя транскрипцию в клетках папочных желез, участвуют в регуляции яйцепродукпии у взрослого насекомого, а также адаптации насекомых к мешпощимся условиям обитания.