химический каталог




Химия биологически активных природных соединений

Автор Н.А.Преображенский, Р.П.Евстигнеева

руктуры осуществлялась их конденсация с серебряными солями замещенных фосфорных кислот. В частности, синтез фосфатидаль-Ы.М-диметнлэта-ноламина [182], являющегося необходимой биогенетической ступенью при переходе от фосфатидальэтаноламина к фосфатидальхолину, проводится через стадию получения диэфира фосфатидалевой кислоты с последующим введением азотистого основания описанными в химии фосфолипидов методами:

Н Н Н Н

II 0 II

СН2ОС—CR в Ш8ОС—CR , NaI. (снз),со

I AgOP(OCHiiCeH5)i I 2. AgNOs

R'COO—С—Н-->R'COO—С—Н О---

СН2Вг СН,0—Р(ОСН2СвН5)г

днэфнр фосфатидалевой кислоты

н н н н

II II

CH2OC=CR CH2OC=CR

I ClCH2CH2N(CH3)a I

-»• R'COO—C—H О--- R'COO—C—H О

I II I II

CH20—P—OCH2QH6 CH20—P—OCHjCH^CHs),

I I

OX OY

фосфа тндал ь- N, N Диме тил этанол амии

X = Na, Ag; Y = CH2C«HS, Na

В ходе указанных превращений не наблюдается цис,гра«с-изомери-зации или рацемизации.

При осуществлении синтеза различных классов фосфорсодержащих плазмалогенов кроме уже решенных общих химических и стереохими-ческих проблем возникает вопрос о выборе специфичных О- и N-защит-ных групп, так как в большинстве случаев защитные группы, используемые в химии фосфолипидов ацильного и алкильного типа, здесь не применимы. Так, основная трудность в синтезе кефалин-плазмалогенов связана с необходимостью введения N-защитных групп, которые должны удаляться в условиях, исключающих кислотный или щелочной гидролиз, а также каталитическое гидрирование. Этим требованиям не удовлетворяет ни одна из iN-защитных групп, применяемых в синтезе кефалинов со сложноэфирной связью. Эта проблема была решена при использовании N-тритильной группы, для снятия которой осуществляют реакцию перетритилирования путем нагревания с различными спиртами (аллиловый, этиленгликоль, фенол и др.).

298

Кефалин-плазмалогены получают либо последовательным введением защищенных фосфатной и этиламинной группировок (путь А) в молекулу 1-0-(алкен-1-ил)-2-ацил-3-галоген-3-дезоксиглицерина, либо введением их в одну стадию конденсацией его с серебряной солью защищенного фосфоэтаноламина (путь Б) [141]:

CH2OCH=CHR I

CHOCOR' I

снл

о

AgOPOCH2CeH6 OCHjCHjjNHTr

снгосн=сш

CHOCOR'

I

CHjOPOAg

О ^OCHjCjHa

ClCH2CH3NHTr

CH2OCH=CHR

CHOCOR' I

CH8OPOCHiCHtNHTr о ОСН2С,Н6

1. Nal; (CHs)2CO CHjOCH—CHR

2. CHs=CHCHjOH I

--- CHOCOR'

CHiOPOCHaCHjNHTr О ONa

Оба варианта дают хорошие результаты, и все стадии проходят с достаточно высокими выходами.

Широкие возможности метода серебряных солей продемонстрированы также при осуществлении синтеза одного из наиболее сложных представителей плазмалогенов — дифосфатидальацилглицерина (альде-гидогенного ацилкардиолипина) [183, 184]. Синтез этого соединения (I) осуществлен двумя способами: конденсацией серебряной соли фосфа-тидалевой кислоты с дигалогенпроизводным, соответствующим средней части полиглицерофосфатидного скелета [183]

О осн„свн6

RCH=CHOCH2 СНЛ CHjOPOAg

1 1 I

R'COO—С—Н + CHOCOR' + Н—С—OCOR'

CHjOPOAg СНЛ CH2OCH=CHR

О OCH2C4H6

О ОХ

л/

RCH=CHOCHj СНг-0—Р—о-сн,

I I I

-v R'COO—С—Н CHOCOR' Н—С—OCOR'

CHj-O-P-O—СН, CHsOCH=CHR О ^Х

299

и конденсацией цис- 1-Q? (алкен-1-ил)-2-ацил-3-галоген-3-дезокси-$п-гли-церина с дисеребряной солью глицеродифосфата [184]:

О ОСН2СвНв

RCH=CHOCHs CHsOPOAg Ct^l

I I I

R'COO—C—H + CHOCOR' + H—C—OCOR' ->- I

I I I

CH2I CHsOPOAg CH2OCH=CHR

^\ ^ О OCH2CeH5

X = CH2CeH5) Na

Оба метода дают примерно одинаковые результаты, хотя предпочтение все же следует отдать последнему, так как при общем равном числе стадий последний вариант позволяет сократить число операций при работе с лабильными альдегидогенными соединениями.

Разработанные в настоящее время методы открывают путь к синтезу различных классов сложных плазмалогенов с разнообразными гидрофобными и гидрофильными компонентами.

Фосфоинозитиды

Стереохимия и номенклатура миоинозита и его производных

Инозит — гексаоксициклогексан — существует в виде 8 изомеров (положение ОН-групп обозначено черточками):

цис-ИНОЗИТ (1,2,3,4,5,6/0)

ЭПИИИ03ИТ -

(1,2,3,4,5/6)

аллоинозит (1,2,3,4/5,6)

неоинозит (1,2,3/4,5,6)

миоинозит (1,2,3,5/4,6)

мукоинозит (1,2,4,5/3,6)

хироинозит (1,2,4ДБ,6)

сциллоинозит (1,3,5/2,4;б)

Во всех стереоизомерах, за исключением хироинозита, имеется хотя бы одна плоскость симметрии.

В составе фосфоинозитидов обнаружен лишь миоинозит, который-имеет плоскость симметрии, проходящую через положения 2,5, вследствие чего он является оптически неактивным, т. е. представляет собой лезо-форму. Однако асимметрично замещенные производные миоинозита, содержащие заместители в положениях 1, 3, 4 или 6, обладают оптической активностью.

300

Для рацемических и оптически активных производных миоинозита иредложен ряд номенклатур, отличающихся способами нумерации кольца и критериями, определяющими принадлежность к тому или иному стереохимическому ряду. ¦ - -

В 1967 г. комиссией IUPAC—IUB в целях единообразия и упорядочения номенклатуры циклитолов предложена система обозначений, которая и будет использована в данной книге [185]. Согласно данной номеклатуре, для обозначения углеродных атомов кольца миоинозита применена нумерация в соответствии со стерическими отношениями и природой заместителей в кольце. Для жезо-соединений низший номер приписывается такому положению, при котором соединение предпочтительно относится к L-ряду (нежели к D) при определении абсолютной конфигурации в соответствии с данной номенклатурой.

Абсолютная конфигурация производных миоинозита определяется по низшему хиральному атому углерода. С этой целью формулу изображают соответственно вертикальной проекции Фишера — Толленса так, чтобы С; располагался наверху. Тогда конфигурация обозначается как D, если ОН-группа при Ci располагалась справа, и как L, если она размещена слева:

г О

ID и*

Перед символами D и L ставится цифра 1, указывающая, что принадлежность к стереохимическому ряду определена по низшему (т. е. Ci) хиральному центру. Для рацемических соединений употребляется символ DL, а отсутствие префиксов D, L и DL указывает на лезо-форму.

Для определения абсолютной конфигурации пользуются упрощенным вариантом указанного правила, который сводится к тому, что если при написании формулы (с нумерацией по часовой стрелке) заместитель при хиральном атоме углерода (Ct) располагается ниже плоскости кольца, то соединение принадлежит к Ь-ряду, а если выше — к L-ряду. В случае нумерации против часовой стрелки обозначения противоположны, например:

lL-1-О-метилмиоинозит l/M-0-метилмиоинозит ^

Однако существует и ряд других номенклатур циклитолов, которые до сих пор встречаются в литературе.

Согласно системе D/L, принадлежность к стереохимическому ряду определяется, как и в случае углеводов, конфигурацией хирального центра, имеющего наибольший порядковый номер (т. е. Се), по отношению к D- или /.-глицериновому альдегиду. Системы,

301

RIS и D/L имеют те же недостатки, которые присущи аналогичным системам, относящимся к производным глицерина.

Для обозначения конфигурации асимметрично замещенных миоинозитов применяют также стереоспецифическую нумерацию, предложенную Хиршманном (см. стр. 224).

Предложена также стереоспецифическая номенклатура [186], согласно которой отсчет всегда начинается с атома углерода, имеющего S-конфигурацию. Это означает, что если при обычном изображении молекулы миоинозита три соседние цыс-ОН-группы расположены над плоскостью кольца, то отсчет ведется против часовой стрелки, а при их изображении под плоскостью кольца — по часовой стрелке:

Такая нумерация сохраняется независимо от того, есть или нет заместитель в кольце миоинозита, и однозначно определяет стереохимию асимметрично замещенных миоинозитов.

Для отличия от нумерации оптически неактивных производных миоинозита, где С-атому, гидроксил при котором защищен другой группой, дается наименьший возможный номер, при стереоспецифической номенклатуре перед словом миоинозит предложено писать символ «sn». В молекуле асимметрично замещенных производных миоинозита положения 1 и 3, 4 и 6 являются энантиомерными, что и находит свое отражение в стереоспецифической номенклатуре. Например, 1- и 3-фосфаты sn-миоинозита являются энантиомерами.

В соответствии со всеми приведенными выше номенклатурами (—)-борнезит, например, может быть назван следующим образом:

IUPAC D/L R/S «sn»

Стереоспецифическая нумерация

Номенклатура

ID-1 -О-Мети лмиоинозит IL-1 -О-Мети лмиоинозит IS-1 -О-Метилмиоинозит I -0-Метнл-5п-миоинозит З-О-Метилмиоинозит

Строение фосфоинозитидов

Инозитфосфатиды (фосфоинозитиды) впервые выделены из туберкулезных бацилл, а позднее показано их присутствие в растительных и животных тканях, где они выполняют важную биологическую роль.

Природные фосфоинозитиды можно классифицировать на три основные группы: монофосфоинозитиды, полифосфоинозитиды и комплексные или сложные фосфоинозитиды.

Монофосфоинозитиды. Изучение монофосфоинозитида из сердечной мышцы и зародышей пшеницы и продуктов его гидролиза позволило установить присутствие в нем жирных кислот, глицерина, миоинозита и фосфорной кислоты в мольных соотношениях 2:1:1:1.

302

Анализ и идентификация продуктов гидролиза монофосфоинозити-дов показали, что эти соединения являются несимметричными диэфи-рами фосфорной кислоты общей формулы

О 11

RO—Р—OR' I

О"

где R — остаток миоинозита, R' — остаток 1,2-диацил-5/г-глицерина, т. е. они имеют структуру фосфатидилмиоинозита. В течение ряда лет большинство исследователей' считало, что фосфатный остаток расположен у аксиальной ОН-группы при С2 миоинозита, так как при гидролизе монофосфоинозитида был выделен 2-фосфат миоинозита. Однако оказалось, что гидролиз природных фосфоинозитидов из различных источников приводит к смеси 2- и 1-фосфатов миоинозита, образование которых возможно в результате фосфатной миграции в условиях гидролиза, протекающего через стадию образования промежуточного циклического фосфата:

НО ОР03н2 ОН

но

О

II

о-р—о-сн.

но н-

C-OCOR"

I

CH2OCOR

НО

но

Р-ОН

он

но

но

оро3н2

он

Получение оптически деятельного миоинозитфосфата при щелочном гидролизе монофосфоинозитида можно было представить лишь как результат образования асимметричного циклического 1,2-фосфата из 1-фосфата и последующего расщепления его действием щелочи в миоинозит-1-фосфат. Оптически активный миоинозитфосфат не мог образоваться из соединения, имеющего фосфатную группу в положении 2 (т. е. имеющего плоскость симметрии).

Миоинозит-2-фосфат при обработке дициклогексилкарбодиимидом давал циклический фосфат, при мягком кислотном или щелочном гидролизе которого были получены два миоинозитфосфата. Один из них был идентичен исходному миоинозит-2-фосфату, а другой — миоинозит-1-фосфату, однако в отличие от него не обладал оптической активностью.

Изучение катализируемой кислотами изомеризации миоинозитмоно-фосфатов показало, что подобная миграция фосфатной группировки в случае 4- и 5-фосфатов, имеющих соседние гранс-гидроксильные группы, затруднена, в то время как 1- и 2-фосфаты легко превращаются друг в друга:

гл1, ОН ОРО,Но ,,^_-L?H lL + I ОН 2| 3 2

ОРО,Н

3"2

НО r^4oV"°H

303

На основании данных кислотного и щелочного гидролиза можно сделать вывод, что в природных фосфоинозитндах фосфатный остаток присоединен к Ci молекулы миоинозита. Аналогичные-выводы получены в результате превращения миоинозит-1-фосфоглицерина в миоинозит-1-фосфат в условиях, почти исключающих фосфатную миграцию. С этой целью миоинозит-1-фосфоглицерин подвергали периодатному окислению с последующим расщеплением фосфодиэфирной связи фенил-гидразином:

ОН

Все приведенные выше данные позволили прийти к однозначному заключению, что миоинозит содержит фосфатидильный остаток в положении 1 (экваториальный), т. е. природные фосфоинозитиды имеют структуру 1D-1-0- (1,2-диацил-5/г-глицерофосфорил) -миоинозита:

но он ° А—^1 о-р-о-сн2

Х0" ,>НО H-C-OCOR

но^Ь—К |

ОН CH2OCOR

Полифосфоинозитиды. Полифосфоинозитиды (ди- и трифосфоинози-тиды) обнаружены в головном мозге человека и животных, дифосфо-инозитид обнаружен также в фосфолипидной фракции сои.

Для выяснения положения фосфатных остатков в кольце миоинозита было проведено исчерпывающее изучение миоинозитполифосфатов, полученных щелочным гидролизом полифосфоинозитидов мозга быка. Для этого использован ряд химических и ферментативных методов [187]: периодатное окисление, миграция фосфатных группировок в контролируемых условиях, частичное дефосфорилирование с помощью оснований, частичное ферментативное дефосфорилирование.

Периодатное окисление миоинозитполифосфата, имеющего две соседние незамещенные гидроксильные группы, с последующим восстановлением полученного диальдегида и дефосфорилированием полифосфата дает полиол, строение которого зависит от числа фосфатных групп и их положения в миоинозитном кольце. Так, миоинозитмонофос-фат полностью окисляется периодатом натрия с образованием неорганического фосфата, муравьиной кислоты и двуокиси углерода. Миоинозит-1,4-дифосфат реагирует аналогичным образом, 1,2-дифосфат окис-

304

ляется в треит, а миоинозит-1,3-дифосфат дает пентит. Миоинозит-1,3,5-и -2,4,6-трифосфаты устойчивы к окислению, а остальные миоинозит-трифосфаты дают в этих условиях пентит или гексит.

Возможность миграции фосфатных групп в кислой среде у миоино-зитмонофосфатов и миоинозитполифосфатов определяется цис- или транс-ориентацией соседних гидроксилов. Так, перемещение фосфатного остатка к соседней цыс-гидроксильной группе идет в значительно более мягких условиях, нежели к гранс-гидроксилу. Миоинозитполифосфаты, содержащие одну из фосфатных группировок в положении 1 или 2, быстро изомеризуются при нагревании с кислотами, эфиры с иным положением фосфатных остатков в этих условиях значительно более устойчивы, а миграция фосфатного остатка к соседней трамс-гидрок-сильной группе затруднена. Периодатное окисление продуктов кислотной изомеризации миоинозитполифосфатов дает возможность дифференцировать миоинозиттрифосфаты, содержащие фосфатные группы в положении 1 или 2 и отличающиеся местом прикрепления остальных фосфатных остатков.

Частичное дефосфорилирование миоинозитполифосфатов при помощи мягкого щелочного гидролиза не сопровождается миграцией фосфатных групп и приводит к образованию миоинозитмонофосфатов, которые содержат оставшийся фосфатный остаток в том же положении, что и исходный миоинозитполифосфат.

Дефосфорилирование миоинозитполифосфатов щелочной фосфатазой протекает с различной скоростью в зависимости от взаимного расположения фосфатных группировок и свободных гидроксильных групп. Так, фосфатные группы, смежные с незамещенными гидроксильными, гидролизуются значительно быстрее, чем смежные фосфатные остатки. При действии щелочной фосфатазы на несимметричный миоинозиттрифос-фат выделен миоинозит-о-дифосфат. Из продуктов гидролиза миоино-зит-о-дифосфата не удается выделить миоинозитмонофосфат из-за сравнимой скорости дефосфорилирования обеих фосфатны

страница 43
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Скачать книгу "Химия биологически активных природных соединений" (6.60Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
сумки для ноутбука 15.6 женские
наружгая реклама фотообои адресные таблички москва
airned-m6p инструкция
колонки в аренду

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.11.2017)