химический каталог




НУКЛЕОЗИДЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

НУКЛЕОЗИДЫ, природные гликозиды, молекулы которых состоят из остатка пуринового или пиримидинового основания, связанного через атом N с остатком D-рибозы или 2-дезок-си-D-рибозы в фуранозной форме; в более широком смысле-природные и синтетич. соединение, в молекулах которых гетероцикл через атом N или С связан с любым моносахаридом, иногда сильно модифицированным (см. Минорные нуклеозиды). В зависимости от входящих в молекулу остатков моносахари-да и гетероциклический основания различают рибо- и дезокси-рибонуклеозиды, пуриновые и пиримидиновые НУКЛЕОЗИДЫ

Канонические НУКЛЕОЗИДЫ (см.рис.)-аденозин (сокращенно А), гуанозин (G), цитидин (С), их 2»-дезоксианалоги, а также тимидин (Т) и уридин (U)-являются компонентами нуклеиновых кислот. В природе НУКЛЕОЗИДЫ встречаются также в свободный состоянии (преимущественно в виде нуклеозидных антибиотиков).


Основные нуклеозиды, входящие в состав нуклеиновых кислот.

Основаниям в составе НУКЛЕОЗИДЫ в кристаллич. состоянии отвечают таутомерные формы, которые приведены в формулах. Экзо-циклический группа NH2 частично двоесвязана, что проявляется в укорачивании связи С—N и отсутствии свободы вращения относительно нее. В растворе в незначительной количествах присутствуют и др. таутомерные формы.

Основания и связанные с ними атомы практически копла-нарны. Кольцо дезоксирибозы в составе НУКЛЕОЗИДЫ всегда неплоское и обычно находится в С»2- или С»3-эндо-конформации (атом С соответственно в положении 2» или 3» располагается над фуранозным кольцом). В растворе эти конформации находятся в динамич. равновесии. Их взаимное превращаются происходит через О»4-эндо-конформацию; положение равновесия определяется природой заместителей при атомах в положениях С-2» и С-3».

Все природные НУКЛЕОЗИДЫ имеют b-конфигурацию N-гликозидной связи. Вращение гетероциклический основания относительно этой связи в принципе свободное, однако сочетание ряда стабилизирующих факторов приводит к предпочтительной анти-ориентации в случае пиримидиновых НУКЛЕОЗИДЫ (атом О-2 направлен в сторону от сахара), тогда как пуриновые НУКЛЕОЗИДЫ встречаются как в син-, так и в анти-конформации (имида-зольное кольцо направлено соответственно в сторону сахара и от него); исключение составляет гуанозин, для которого характерна син-конформация.

НУКЛЕОЗИДЫ-кристаллич. вещества, имеют характерные рН-зависимые УФ спектры (см. табл.). Обладают слабыми основными свойствами; их различные склонность к протонированию (убывает в ряду: C>G>A>T = U) используют для разделения НУКЛЕОЗИДЫ методами ионообменной хроматографии и электрофореза.

НЕКОТОРЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫХ НУКЛЕОЗИДОВ


* В скобках приводится концентрация НУКЛЕОЗИДЫ в воде, % по массе; щел.-щелочная среда. ** В скобках приводится значение e (в тысяч ед.).

Химическая свойства НУКЛЕОЗИДЫ определяются прежде всего природой углеводного и гетероциклических остатков. При действии HNO2 происходит дезаминирование, в результате чего экзоциклический аминогруппа превращаются в оксо- или енольную функцию (в результате таутомерии); аналогичные превращаются происходят при действии ферментов нуклеозиддезами называют При этом из цитидина образуется у р и д и н, из аденозина-и н о з и н, или р и б о к с и н (формула I, R-остаток рибозы; температура плавления 218°С, [a]D18 -49,2° при концентрации 0,91% в воде; lмакс 248,5 нм, e 12200), из г у а н о з и н а-ксантозин (формула II, R-остаток рибозы; температура плавления > 300 °С-с различные, [a]D30-51,2° при концентрации 1% в 0,1 н. водном растворе NaOH; lмакс 253 нм, e 8790).

Следует также отметить ацилирование (в т.ч. фосфори-лирование) и алкилирование остатков моносахарида по гидроксилам; N- и О-алкилирование по гетероциклический основаниям (преимущественно в положения 3,4 пиримидинов и 6,7 пуринов); замены гидроксилов остатка моносахарида на различные атомы и группы (Н, Hal, NH2, N3 и др.); присоединение по 5,6-двойной связи пиримидинов (гидрирование, гидроксилирование, присоединение бисульфита и др. нуклеофилов); галогенирование (в т.ч. фторирование) и металлирование (главным образом получение Li-производных) пиримидинов в положение 5 с последующей заменой металла на различные группы (преимущественно алкильные); аналогичное галогенирование с последующей замещением в положении 8 пуринов; 5-гидроксиметилирование с последующей превращаются СН2ОН в карбоксил и его дериватизацией; раскрытие пиримидинового кольца под действием гидразина или гидроксиламина; образование N-оксидов, дестабилизирую щее гетероциклический ядро; периодатное расщепление 2»,3»-гликольной группировки остатка рибозы с образованием высокореакционноспособного диальдегида; катализируемое кислотами расщепление N-гликозидной связи (наиболее чувствительны при этом пуриновые НУКЛЕОЗИДЫ дезоксиряда). Некоторые свойства НУКЛЕОЗИДЫ определяются сочетанием остатков моносахарида и гетероцикла. Так, внутримол. нуклеоф. атака атома О в положении 2 пиримидина по атому С в положении 2», 3» или 5» при наличии эффективной уходящей группы (например, тозильной) приводит к соответствующим трициклическим ангидронуклеозидам - важным промежуточные соединение в синтезе аналогов НУКЛЕОЗИДЫ

Природные НУКЛЕОЗИДЫ получают преимущественно ферментативным гидролизом ДНК или щелочным гидролизом РНК с последующей ферментативным дефосфорилированием образующейся смеси нуклеотидов (нуклеозидфосфатов) и хроматографич. разделением. Существующие эффективные методы химический синтеза используются главным образом для получения неприродных НУКЛЕОЗИДЫ, однако постепенно, становясь все более экономичными, они распространяются на синтез природных НУКЛЕОЗИДЫ Обычно синтез НУКЛЕОЗИДЫ осуществляют взаимодействие пертриметилсилилир. основания с перацилир. моносахаридом или ацилгалогенозой (глико-зидная группа ОН заменена на галоген, др. группы ОН ацилированы), оглавлением основания с перацетилир. моносахаридом или же конденсацией основания с ацилгалогенозой в присутствии солей ртути. Др. путь синтеза-достройка гетероцикла в составе фрагмента, содержащего рибозу, с использованием подходящего синтона (см. Органический синтез); этот подход чаще всего используется в синтезе НУКЛЕОЗИДЫ с С-гликозидной связью. Синтетически получено множество НУКЛЕОЗИДЫ, модифицированных по основанию и моносахариду (в том числе с линейной формой последнего вместо циклической), с a-конфигурацией N-гликозидной связи и т.д.

НУКЛЕОЗИДЫ используют как исходные вещества в искусств. синтезе фрагментов ДНК (РНК) и синтезе нуклеотидов, в качестве лигандов в аффинной хроматографии, в химиотерапии вирусных, онкологич. и некоторых др. заболеваний (например, 3-азидо-3»-дезокситимидин, или азидотимидин,- против синдрома приобретенного иммунодефицита, рибоксин-при ишемической болезни сердца, l-b-D-арабинофуранозилцито-зин, или цитарабин,-противоопухолевый препарат).

Литература: Органическая химия нуклеиновых кислот, М., 1970; Шабарова 3. А., Богданов А. А., Химия нуклеиновых кислот и их компонентов, М., 1978; Nucleoside analogues. Chemistry, biology and medical applications, ed. by R.T. Walker [a.o], N.Y.-L, 1979. Ю.А. Берлин.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
кресло 3111h купить
норма анализ по зимницкому
аренда вип машин в москве
Электрические котлы Руснит РУСНИТ 221 МК

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
(09.12.2016)