Стероиды: производные холестана (стерины) – холестерин, эргостерин, витамин D2: номенклатура, строение, характеристика реакционной способности
В основе стеринов лежат следующие углеводороды: холестан (С27), эргостан (С28) и стигмастан (С29). Различают зоостерины, микостерины и фитостерины. Структурными особенностями стеринов являются:
• наличие разветвленного алкильного радикала С8—С10 в положении 17;
• наличие гидроксильной группы у атома С-3.
Важнейшим зоостерином является холестерин. Холестерин — основной стерин высших животных — встречается также в растениях и микроорганизмах; в основе его лежит углеводород холестан.
В животных организмах холестерин содержится в свободном виде или в виде сложных эфиров с карбоновыши кислотами, в том числе и с высшими. Холестерин или его сложные эфиры участвуют в построении клеточных мембран. Основное количество холестерина (-80%) человеческий организм синтезирует из ацетилкофермента А и лишь около 20% получает с пищей. Эндогенный и алиментарный холестерин используется организмом для синтеза гормонов и желчнык кислот. Излишек холестерина выводится из организма главным образом через пищеварительный тракт, в небольшом количестве холестерин экскретируется через сальные железы. Нарушение обмена холестерина приводит к отложению его на стенках кровеносных сосудов, что является одной из причин атеросклероза.
Получают холестерин из спинного мозга животных и из ланолина (жироподобного вещества, смываемого с овечьей шерсти), используют для синтеза стероидных гормонов и витамина D3.
Эргостерин — важнейший представитель микостеринов (стеринов грибов и простейших) — имеет в своей структуре 28 атомов углерода. Эргостерин является предшественником эргокальциферола (витамина D2), последний образуется из эргостерина в результате фотохимической изомеризации. Аналогичным образом из 7-дегидрохолестерина (холестадиен-5,7-ола-3β) синтезируется холекальциферол (витамин D3).
Изомеризация провитаминов D происходит в коже человека под действием солнечных лучей в несколько стадий, причем каждая из них инициируется светом с определенной длиной волны. В результате реакции раскрывается кольцо В и образуется дополнительная двойная связь. Витамины группы D регулируют фосфорно-кальциевый обмен, недостаток витамина D является причиной возникновения рахита у детей.
В промышленности эргостерин получают из дрожжей экстракцией органическим растворителем. 7-Дегидрохолестерин получают из холестерина двухстадийным синтезом. Вначале холестерин бромируют в аллильное положение по радикальному механизму, затем полученный бромид подвергают элиминированию.
Кальциферолы получают облучением провитаминов УФ-светом в органическом растворителе.
Производные холана (желчные кислоты): холевая и дезоксихолевая кислоты; гликохолевая и таурохолевая кислоты; их дифильный характер; строение, номенклатура, реакционная способность.
В основе желчных кислот лежит углеводород холан (С24). Структурными особенностями желчных кислот являются:
• наличие карбоксильной группы у атома С-24;
• цис-сочленение колец А и В.
Желчные кислоты представляют собой довольно многочисленные гидроксипроизводные холан-24-овой кислоты, гидроксильные группы могут занимать положения 3α, 3β, 6α, 6β, 7α, 7β, 8, 12α, 16α, 22, 23, в положении 6 может находиться оксогруппа. Ацильные производные желчных кислот с глицином и таурином выполняют функцию эмульгаторов жиров в пищеварительном процессе. Представителями желчных кислот являются холевая и дезоксихолевая кислоты.
Желчные кислоты выполняют функцию эмульгатора жиров в пищеварительном процессе. Они образуют ацильные производные с глицином и таурином. Такого рода производные имеют гидрофобную часть (гонановый скелет) и гидрофильную часть (ионизированную карбоксильную или сульфогруппу), поэтому обладают поверхностно-активными свойствами, способностью располагаться на границе раздела фаз.
