2 (1125755), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Представители класса стероидов В табл. 30-2 приведены структуры и физиологические функции ряда важных стероидов. Был осуществлен полный синтез некоторых стеринов, половых гормонов и гормонов коры надпочечников. Последовательность превращений при этих синтезах, которые часто включают очень большое число стадий, может быть прослежена по схемам, приведенным в дополнительных упражнениях 30-31, 30-32 и 30.33. Потребность в больших количествах кортизопа и родственных соединений для терапевтических целей при лечении артритов и сходных нарушений обмена веществ заставила предпринять интенсивное исследование возможности синтетического получения стероидов с кислородной фунюхней ири Сом который не является обычным пунктом замещения в стероидах.
Нанболес эффективным способом получения таких систем служит микробиологическое окисление; таким методом кортизон может быть получен в сравнительно больших масштабах из сапонина диосгеннпа, который извлекается нз корней мексиканского ямса из рода О(окагап. Диосгенин превращается в прогестерон, который при действии плесени гх(т(горит п(йг(сагтз с высоким выходом (80 — 90 ее) окисляется в 11-оксипрогестерон и, наконец, в кортизон исрп«ми Витамин 0 представляет особый интерес как продукт фотохимического превращения эргостернна грев««евое«рув«урево ОС«Ли ОВ ГВИЕ УКОВКВ«ОГ ВО ГР ГВООИЛИУЮ кои«(«вгуриквю ври ь.
7-«вили в кривголлвчесКОи сосеэяггви) Облучение эргостерица ультрафиолетовым светом приводит к большому числу продуктов, химия которых весьма сложна. Здесь мы ограничимся лишь главным превращением и сформулируем механизм, который сближает его с фотохимическими реакциями, рассмотренными в равд. 28-8 — 28-12. Оснонной стадкей является образование триплетного состояния (Т') г(ис-тахистертпга с разорванной 9,10-связью, которое затем быстро превращается в продукт рас. крьпия цикла, содержащий трп сопряженные двойные связи.
Эргостернн (5,) эргостернн (3о) вргостернн (Т) оевоггеилвэогор сн и сн и э(нс-Тахистерин (провитамнн ьгэ) удается выделить после облучения эргостерииа при температуре 20«С или ниже. Это соединение после облучения иревращаетсй в витамин 1)ю возможно в результате повторного образования Внс-тахистерина (Т') и относительно медден- Яй х ,х о "„ 2" Ф х Р х й Ы х й х О О й х х х 2 О «х х,х О О Ф а, о Я х э с О а ' о х х й х о О х й, х й ао а о йоши а Я й о а х м о И х йй о Ф х х х о х О х х й х о о О й й х о М й х й О х й х й о о й О с а О. о о о а, с ж о й х х ХО х О хс О "-.
ЫО ай сх У й' Р О $ х М 'х Я х х х х ы х о о о х х 3 с х:х х с 4 а й 4 х о асс $Ф53 х О о х й ' о я х а 4 о а х х а х о о х Ь х \Р х В' о о. ы х 3 а о с 2 о М О х х х О х й Ой О "х хо й "О О до ЯЯ ох х й х й й х х х й о с х ж Х а о с" а сй Е Ь с- о х а Ю о о х о а с сй ж о К о. а со с,Б х а й » о 1 х 4 х ю о. 'Я "Э" х я " а х Я й щ х с й 'а *о ос х С х » Я О х йхх о хя'о а о .й х й 4 х о а з =с с х о х й х а ю$ < ' -о х х ,й х о х О г О О Я к ок Я с и х ~ой* о й х а.х о о о х х о 4 сй, око ~$ х о ,'Я х ы х о С~ Ж а х ж о о~ у оо а о с й й х Ф й а о х~ 0 х х х о х ,й й а М о х о о о йхо О"*й й х х х о к х 3 й о 'О к й х о о й х Р х с х у й О 3 О й й й й О й х ай Зк ОЯ 'З О.
О $-= й х 31 йх йх О 1 й х О С Яй ха О „-, х хо о "х ох ,р й ох хо й хф ". к хй хы а О х и й 323 Хггьгии ПРИРОДНЫХ СОНДИНВНИЯ ГЛАВА Зе но чее-твхяетернк (ТЭ витамин )»в НО СН» СН, но .,6-ем крнн холеетернн ного переноса водорода от Ст, к С,. он ц Упразюлевне 30-26, Прн облучении эргастеркнз образуется ряд продуктов !!) к среди ннх гпрплг-тзхнстернн, приводящий в конце концов к внтзмй О., О р гых соеднненнй является »~а.впсаыдал, ультрафиолетовый спектр которого очень сходен со спектром эргостерннз в который также поглосвязн боковой цепи .
щзст моля водорода прн кзтвюпнческом гндрнровзнкн (с участие й ). О структуре люмнстерннз позволяют судить следующие ем два вай фзкты: ов не обрззует осздкл с днгнтоннном (см, снаскуе в табл, 30-2), хотя эппл!омнстернн (см. упрзжвенне 30.23) дает такой оселок; полностью гндрнровзнный л!омнстерпн не ндевтнчсн нн полностью гндрвровэнному эргостернну, нн полностью гвдрнроввнному эввэргастерпн»; люмнстервн прн дегндрнровзннн об. разует цнклопентзнафеяантрен (гл, 30, Стеронды) н, наконец, прн обл чс! нн люмнстерннз образуется вктзьщн 0». Нзпнюнте структурную формулу люмнстерннз, котарзн следует нз фзхтл его обрэзавзпня нрк облученнн эргостервнв, н покажите с помощью проекционных формул (кзк в упрюкненан 30-22), гочему завлюмвстернн дает осадок с днгнто-' вквам, согде кзк л!амвстернн такого осадка нс обрззует. БИОГЕНЕЗ ТЕРПЕНОВ И СТЕРОИДОВ '1 р ассмо! рение структур типичного пенгацпклпческого тритерпеиа ))-ар!ирина н холестерииа обнаруживает далеко идущее сходство их углеродных скелетов; естественно поэтому предположить, что способ синтеза этих соединений в организме, их биогенез, должен иметь много общего Подтверждением такого предположения служит строение ланостерина — тетрациклического тритерпеиового спирта„содержащегося вместе с холестерином в жире шерсти; свойства ланостерина настолько сходны со свойствами стеринов, что его чаще относят именно к стеринам, а не к тритерпенам лена«терпя К 'нкретиым свидетельством в пользу депствптслыю существуюо' р 'р кт, что изощ в ей с язи биогенеза тсрпепов и стероидов сл) жит тог факт, что зотопио меченный лаиостерпи в ткапнх псчепп прсвраагается стерни.
Более того. весьма вероятно, по именно лапостернп является основным промежуточным соечипеиием при образовании холестерииа из уксусной кислоты, которая, как будет показано ! иж , является «сырьем» для биосинтеза терпенов и стероидов. Тае, ! льной ким образом, проблема биосннтеза стероидов в своей значнтель части оказывается связанной с биосинтезом терпепов. 30-7.
Ги)!отева синтеза терпенов и стероидов ив ц(ссцской кислоГпы Идея, согласно которой уксусная кислота может служить об!ц и и исходным веществом при биосинтезе органических соединений, была впервые высказана Колли (1893 г.) на основе чисто отру уркт: ных соображений; при этом имелся в виду класс соединений, которые в настоящее время носят название апетогснгщов. Спустя много лет, когда в органическом исследовании стало возы жным применение*радиоактивного углерода "С с помощью мечео й ных соединений было показано, что жирные кислоты с длинно цепью синтезируются в организме из уксусной кислоты путем последовательного образования связей между карбоксильнымн группами (их молекул уксусной кислоты и метильиыми группами других (см. упражнение 21-5). Если поступаю!цая в организм уксусная кислота содержит метку в карбоксильной группе (Се), то в жирной кислоте мечеными окаэйваются чередующиеся углеродиые атомы % » э в СН СН' СН»СН»СН»СН»СН»СН СН»СН»СН СН»СН»СО»Н С другой стороны, если в уксусной кислоте меченым является углерод метильиой группы, то продукт оказывается меченым также гллвл зн химия природных соединений 57о о е ~ ,о На сн„ созк н о с но-~-С ' а'.тн о КоАЗН Сн, СН,СОН л™ ~.С-ОН о н атеаме е На !', СсаН он З-метинсаннинно- ' нан кислота 6-Метилсалициловая кислота, образующаяся в качестве продукта обмена веществ плесени РепасИшт игнсае нз уксусной кислоты, по чередующимся углеродным атомам, но в другом порядке: и е вс и и СнаСНаонаснаСнаснаснаснаонаснаснаснтснасоан При биосинтезе уксусная кислота активируется в результате сочетания с тиолом — коферментом А (КоАЯН, разд.
21-2), которое приводит к тиоэфиру — ацетилкоферментУ А (СНвСОБКоА). Кар- боксилированне этого соединения дает мачонялкофермент А, кото- рый далее вступает с СНаСОЪКоА в конденсацию кляйзеновского типа, за которой следует декарбоксилированне, приводящее к аце- тоапетилкоферменту А. (Следует иметь в виду, что все этн, а также упоминающиеся ниже стадии контролируются соответствующими ферментами.) лтф СН СО Н+ КоАЗН вЂ” СН, СОЗКоА + Н О рис~вин иофермент аиетилкофермсит Л кислота СнасОЬКоА+ Сов НОаССНасОЗКоА малоаилвофермеит Л -со, СнасозкоА+НовССнаСОЗКоА — т СнасоснаСОЯКоА -колзн виетоанетнлкофермент Л Восстановление кетонной группы ацетоацетилкофермента А п и- вод т сложному эфиру тиола и карбоновой кислоты с четыръмя н к р углеродными атомами.
Повторные конденсации с малонилкофермен- том А, за которыми следуют реакции восстановления, приводят в ко- нечном счете к жирным кислотам. Каждое повторение цикла уве- личивает длину цепи на два углеродных атома. <н1 и т. и. СНвСОСН,СОзкод — а СнаснаСНаСОЗКоА — ~ СНа (СНн)а„СО,Н жирнее иислота Биосинтез ацетогенинов очень сходен с биосиптезом жирных кислот в том отношении, что в пропсссе его яронсходит соединение ацетатных единиц по типу «голова к хвосту».