Фарм Ф Лекция 33 Органическая химия ИЗОПРЕНОИДЫ II

Фарм. Ф Лекция 33 Органическая химия ИЗОПРЕНОИДЫ II. СТЕРОИДЫ

Фарм. Ф Органическая химия Стероиды - группа биологически важных природных соединений, в основе структуры которых лежит скелет стерана (циклопентанопергидрофенантрена):

Фарм. Ф Органическая химия • • Стероиды представляют важные группы низкомолекулярных биорегуляторов: желчные кислоты, кортикостероиды (гормоны коры надпочечников), половые гормоны серия соединений с различными биологическими функциями. Стероиды имеются во всех растительных и животных организмах.

Фарм. Ф Органическая химия Природные стероиды подразделяются на: • зоостерины, выделяемые из организмов высших животных, • микостерины, выделяемые из грибов и микроорганизмов, • фитостерины, выделяемые из растений.

Фарм. Ф Органическая химия В основе структуры природных стероидов лежит холестан:

Фарм. Ф Органическая химия Важнейший представитель зоостеринов – холестерин – впервые выделенный из желчи:

Фарм. Ф Органическая химия 20% холестерина поступает в организм с пищей, а 80% образуется в организме из Ac. Ko. A по следующему пути:

Фарм. Ф Органическая химия Экзогенный и эндогенный холестерин, попадая в кровь, входит в состав липопротеинов и разносится в ткани. В организме холестерин содержится в свободном виде (ХС) и виде сложных эфиров с жирными кислотами (ХСЭ).

Фарм. Ф Органическая химия Холестерин содержится в клеточных мембранах, обеспечивая им необходимые физико-химические свойства и предохраняя их от окисления. Значительные количества холестерина содержатся в ткани головного мозга и нервной ткани.

Фарм. Ф Органическая химия Излишек холестерина выводится из организма главным образом с желчью через кишечник. Нарушение обмена холестерина приводит к отложению его на стенках кровеносных сосудов и является причиной атеросклероза.

Фарм. Ф Органическая химия Эргостерин – важнейший представитель микостеринов, получаемый экстракцией из дрожжей:

Фарм. Ф Органическая химия При фотохимической изомеризации эргостерина образуется эргокоальциферол – витамин D 2:

Фарм. Ф Органическая химия Аналогично из 7 -дегидрохолестерина образуется холекальциферол – витамин D 3:

Фарм. Ф Органическая химия Витамины группы D в организме регулируют фосфатно-кальциевый обмен. Они образуются в коже под действием ультрафиолетовых лучей. В промышленности витамин D получают из эргостерина и 7 -дегидрохолестерина. Последний получают из холестерина двустадийным синтезом:

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия Холестерин является биохимическим предшественником всех остальных биогенных стероидов: желчных кислот, стероидных гормонов – кортикостероидов, половых гомонов. Основные пути их биосинтеза заключаются в том, что исходная молекула холестерина подвергается биологическому окислению, теряя атомы углерода и приобретая кислородсодержащие заместители: карбоксильные, карбонильные и гидроксильные группы.

Фарм. Ф Органическая химия ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ В желчи содержатся стероидные соединения – производные холана: т. н. желчные кислоты, образующиеся в печени из холестерина:

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия Желчные кислоты конденструются с глицином и таурином, образуя парные желчные кислоты (гликохолевая, таурохолевая):

Фарм. Ф Органическая химия Соли парных желчных кислот обладают поверхносто -активными свойствами. Эмульгируя пищевые жиры, они способствуют их перевариванию, а также активируют пищеварительный фермент липазу, гидролизующий жиры.

Фарм. Ф Органическая химия СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ Кортикостероиды (или кортикоиды) – это гормоны коркового вещества надпочечников, где они образуются из холестерина. Из экстракта надпочечников выделено 46 кортикоидов.

Фарм. Ф Органическая химия Структурной основой кортикостероидов является прегнан: Кортикостероиды подразделяются на • глюкокортикоиды и • минералокортикоиды.

Фарм. Ф Органическая химия Глюкокортикоиды действуют как антагонисты инсулина, повышая содержание глюкозы в крови. Они стимулируют глюконеогенез и образование гликогена, способствуют расщеплению жиров и белков.

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия Синтетические аналоги глюкокортикоидов по своему действию часто превосходят природные соединения. Глюкокортикоиды и их синтетические аналоги обладают мощным противовоспалительным, противошоковым, антиаллергическим действием. Они широко используются как лекарственные вещества для лечения экзем, бронхиальной астмы, артритов.

Фарм. Ф Органическая химия Химические свойства глюкокортикоидов и их аналогов: 1) Введение фтора в положение 9:

Фарм. Ф Органическая химия 2) Реакции окисления:

Фарм. Ф Органическая химия 3) В реакциях с фенилгидразином глюкокортикоиды образуют окрашенные гидразоны: Эта реакция применяется для качественного определения глюкокортикоидов

Фарм. Ф Органическая химия Минералокортикоиды Примером минералокортикоидов является альдостерон:

Фарм. Ф Органическая химия Альдостерон регулирует водно-солевой обмен. Он задерживает ионы натрия в организме увеличивая их реабсорбцию в почечных канальцах. Тем самым повышается содержание ионов натрия в крови и других жидкостях организма.

Фарм. Ф Органическая химия ПОЛОВЫЕ ГОРМОНЫ Половые гормоны – это гормоны, которые вырабатываются половыми железами и регулируют половые функции. Они подразделяются на женские (гестагены и эстрогены) и мужские (андрогены) половые гормоны.

Фарм. Ф Органическая химия Женские половые гормоны А. Гестагены – гомоны беременности – образуются в желтом теле яичников. Как и кортикостероиды, гестагены являются производными прегнана. Наибольшей активностью из них обладает прогестерон:

Фарм. Ф Органическая химия Б. Эстрогены – производные эстрана:

Фарм. Ф Органическая химия Отличительные признаки структуры эстрагенов – ароматическое кольцо А, отсутствие метильной группы у С-10 и боковой углеродной цепи у С-17. Наиболее важные эстрогены – эстрадиол и эстрон:

Фарм. Ф Органическая химия Эстрогены контролируют менструальный цикл у женщин, а также активируют синтетазу жирных кислот, способствуя образованию жиров из глюкозы. Они используются как лекарственные препараты для лечения климактерических расстройств, гипертонии и других заболеваний. Эстрогены содержатся также в растениях – кокосовых орехах, цветках ивы и др. В настоящее время для медицинских целей эстрогены получаются путем промышленного синтеза.

Фарм. Ф Органическая химия Синтетические аналоги эстрагенов – дипропионат эстрадиола и этинилэстрадиол – при пероральном применении в несколько раз активнее своих природных предшественников – эстрадиола и эстрона:

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия В результате синтетического поиска были получены этилстильбэстрол и продукт его гидрирования синэстрол – соединения нестероидной структуры, обладающие выраженной эстрогенной, а также противоопухолевой активностью:

Фарм. Ф Органическая химия Мужские половые гормоны (андрогены) Андрогены вырабатываются мужскими половыми железами. Они стимулируют развитие вторичных мужских половых признаков, выработку спермы, а также обладают сильным анаболическим эффектом – усиливают синтез белков, способствуя развитию мышц.

Фарм. Ф Органическая химия По химической структуре андрогены – это производные андростана:

Фарм. Ф Органическая химия Главные из них – андростерон и более активный тестостерон: Андростерон выделен из мочи, и, по-видимому, является продуктом метаболизма тестостерона.

Фарм. Ф Органическая химия Анаболическое действие андрогенов стимулировало поиск их аналогов, обладающих минимальной гормональной и максимальной анаболической активностью. Сложный эфир тестостерона (пропионат), сохраняя гормональную активность, действует более длительно:

Фарм. Ф Органическая химия Другие производные – метилтестостерон, феноболин – обладают слабым гормональным и выраженным анаболическим действием и применяются как анаболические препараты:

Фарм. Ф Органическая химия СЕРДЕЧНЫЕ ГЛИКОЗИДЫ Сердечные гликозиды – это стероидные гликозиды растительного происхождения. В них стероидная часть молекулы играет роль агликона (здесь он называется генином), связанного с олигосахаридом:

Фарм. Ф Органическая химия Сердечные гликозиды выделяются из ландыша, наперстянки пурпурной (Digitalis purpurea), строфантина (Strophantus). Особенностью этих веществ является то, что они избирательно накапливаются в тканях миокарда, где их концентрация более, чем в 200 раз, превышает концентрацию в других тканях. В небольших дозах они возбуждают сердечную деятельность и используются в кардиологии. В больших дозах являются сердечными ядами.

Фарм. Ф Органическая химия К генинам сердечных гликозидов относятся дигитоксигенин (составная часть гликозида дигитоксина из Digitalis purpurea) и строфантидин (составная часть гликозида строфанта из Strophantus):

Фарм. Ф Органическая химия В южноамериканском растении Stevia содержится стевиозид – сложный гликозид с агликоном структурно близким к стероидам: Стевиозид обладает интенсивным сладким вкусом (в 100 -200 раз больше сахарозы) и широко применяется в качестве пищевой добавки.

Фарм. Ф Органическая химия ЛИТЕРАТУРА: Основная: 1. Тюкавкина Н. А. , Зурабян С. Э. , Белобородов В. Л. и др. – Органическая химия (специальный курс), кн. 2 – Дрофа, М. , 2008 г. , с. 242 -250, 360 -397. 2. Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков – Биоорганическая химия – ДРОФА, М. , 2007 г. , с. 469 -483. Дополнительная: 1. В. В. Племенков – Введение в химию природных соединений – Учебное пособие для химических, биологических и медицинских специальностей ВУЗов, Казань, 2001, с. 184 -190. 2. Ю. А. Овчинников – Биоорганическая химия – М. , Просвещение, 1987 г. , с. 702 -714. 02. 05. 11