Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Химия

Стероиды  Просмотрен 301

 

Изопреноидам родственны очень важные органические соединения – стероиды (от греч. stereos – «твердый»), к которым относятся, в частности, многие гормоны (греч. hormao – «привожу в движение, побуждаю»). Известно 17 родоначальных (незамещенных) стероидных структур. Среди них – гонан (от греч. goneuo – «порождаю»), кампестан (от лат. Brassica campestris – «капуста полевая»; campus – «поле»), холан и холестан (греч. chole – «желчь», stereos – «твердый») и др. Стероиды и их производные широко распространены в животном и (реже) растительном мире.

Стероиды с гидроксильной группой называются стеринами (стеролами); к ним относится и всем известный непредельный спирт холестерин, растительный фитостерин брассикастерин (брассикастерол), от лат. brassica – «капуста». К важнейшим животным стеринам относится также копростерин (он образуется в результате гидрирования холестерина в кишечнике животных и потому содержится в кале, отсюда и название, от греч. kopros – «фекалии»). К важнейшим растительным стеринам относится эргостерин (от фр. ergot – «петушиная шпора», а также «спорынья», имеющая похожую форму). Эргостерин содержится также в дрожжах и грибах, а под действием ультрафиолета превращается в витамин D2. На одну двойную связь меньше в молекуле выделенного из соевых бобов стигмастерина (греч. stigma – «пятно, знак»; раньше стерины идентифицировали по их цветным реакциям). Под действием света эргостерин переходит в лумистерин (лат. lumen – «свет»), затем в тахистерин (от греч. tachys – «быстрый»: этот стероид, в отличие от многих других, жидкий при комнатной температуре) и, наконец, в кальциферол (витамин D).

Он образуется из стеринов в коже человека под действием УФ-лучей и предохраняет детей от рахита. Менее известно, что кальциферол регулирует наполнение костей солями кальция и фосфора и способствует формированию скелета; отсюда и его название (от лат. ferre – «нести, приносить»; в латынь этот глагол пришел от греч. pherein ). Стероидный гормон кальцитриол регулирует обмен фосфата и кальция в организме; как следует из названия, в его молекуле три гидроксильные группы. В пшеничных зародышах, рисе, других зерновых содержится ситостерин (греч. sitos – «зерно»).

Родственны стеринам уже упоминавшиеся желчные кислоты – холевая, дезоксихолевая (то есть лишенная одного атома кислорода в ОН-группе), дегидрохолевая, литохолевая (в «переводе» с греческого – «желчекаменная») и др. Из печени крупного рогатого скота была выделена таурохолевая кислота – продукт ацилирования холевой кислотой природной аминосульфоновой кислоты таурина NH2CH2CH2SO3H (от лат. taurus – «вол, бык»; кстати, латинское название зодиакального созвездия Телец – Taurus ). В желчи человека и других животных находятся также антроподезоксихолевая кислота (греч. anthropos – «человек»), хенодезоксихолевая кислота (греч. chen – «гусь»), гиодезок-сихолевая кислота (греч. hys – «свинья»), фокохолевая кислота (от греч. phoke – «тюлень»), урсохолановая кислота , урсодезоксихолевая кислота (УДХК, UDCA) и др. «Урс» в этих терминах происходит от лат. ursus – «медведь»; того же происхождения женское имя Урсула, то есть «маленькая медведица», латинское и английское название созвездия Ursa Major (Большая Медведица), лекарственное средство урсохол. Термин «урсохолевая кислота» впервые ввел в 1902 году шведский биохимик Олаф Хаммарстен (1841–1932), изучивший состав желчи полярного медведя. Значительно раньше стала известна гликохолевая кислота; в 1824 году ее выделил из желчи Леопольд Гмелин. Ее название указывает на биосинтез из холевой кислоты и глицина. В желчи кроликов содержится лагохолевая кислота (греч.

lagos – «заяц»). В жабах рода Bufo найдена буфодезоксихолевая кислота (того же происхождения названия алкалоида буфотенина и желчного спирта буфола ). В крысах найдена мурихолевая кислота (лат. muris – род. падеж от mus – «мышь, крыса»).

К классу стероидов относятся многоатомные желчные спирты. Так, еще в 1898 году в желчи северной акулы Scymnus borealis был обнаружен сцимнол. Из европейской травяной лягушки Rana temporaria выделен ранол. В карпе Cyprinus carpio содержится (в виде соли) кипринол. Из желчи питонов выделена питохолевая кислота. В рыбах отряда химерообразных (Chimaeriformes) содержится химерол. Из обитающих в Австралии миксин – беспозвоночных животных, родственных миногам, был выделен желчный спирт миксинол.

Во многих растениях содержатся ядовитые гликозиды, которые в малых дозах стимулируют сердечную деятельность (а в больших прекращают ее). Поэтому они называются сердечными гликозидами. Если путем гидролиза отделить от гликозида углеводную часть, остается «голый» стероид – агликон (дословно – «лишенный сладкого»). В медицине давно употребляются гликозиды стероидных спиртов, которые содержатся в различных видах наперстянки – растения рода Digitalis (от лат. digitus – «палец»: цветки наперстянки напоминают наперсток). Сердечные гликозиды содержатся и в растении строфанте семейства Кутровые (Apocyneae). Самые известные их агликоны – строфантидин, дигитоксигенин и гитоксигенин. Первое название – от тропической древовидной лианы строфанта (Strophanthus kombe). Того же происхождения и лекарственное средство сердечный гликозид строфантин, и образующийся при окислении кофеина холестрофан. Синоним строфантидина – конваллотоксигенин, от латинского названия ландыша майского (Convallaria majalis). Название агликона дигитоксигенина (дословно – «рождающий сердечный гликозид дигитоксин») происходит от «дигиталиса», «токсина», а также знакомого корня «ген». От «дигиталиса» происходит и название редких природных сахаров дигиталозы и дигитоксозы, стероидного сапонина дигитонина и др. Аналогично гитоксигенин назван по гликозиду наперстянки гитоксину. В свою очередь, слово «гитоксин» получено удалением некоторых букв в «дигиталисе» и добавлением слова «токсин». Того же происхождения и лекарственные средства дигитоксин и дигоксин.

Агликон периплогенин выделен из лекарственного растения обвойника греческого (Periploca graeca), сарментогенин – из африканского растения Strophantus sarmentosus, адонитоксигенин – из адониса весеннего (Adonis vernalis), он же горицвет весенний. В растениях распространены также стероидные соединения сапонины – ядовитые (как и все стероидные гликозиды) вещества, обладающие свойствами поверхностно-активных, то есть мылких. Отсюда и их название – от латинского названия мыла sapo (род. падеж – saponis ). Раньше сапонины, выделенные из так называемого мыльного корня, использовали для стирки. К стероидным сапонинам относятся даммаран (от малайск.

dammar – «смола»), ланостан (лат. lana – «шерсть»), урсан (лат. ursus – «медведь»), диосгенин (из растений рода Dioscorea, в честь греческого врача Диоскорида), панаксадиол и панаксатриол (греч. panax – «универсальное лекарство, панацея»), голотурин (из голотурий, морских огурцов), фриделин (в честь французского химика Шарля Фриделя), амирин (из деревянистых растений рода Amyris ); лупеол (из люпина), эсцин (лат. aesculus – «конский каштан»), сенегин (из корня лекарственного растения Polygala senega ), смилагенин (из южноамериканского вьющегося растения Smilax officinalis; на латыни smilax – «вьюнок»), сарсапогенин (от испанского названия растения сассапариль – zarzaparrilla; по‑испански zarza – «ежевика, колючий кустарник», parra – «виноградная лоза»), хиспигенин (из растения Solanum hispidum – паслен волосистый) и многие другие соединения. А синтетические мыла, получаемые из жирных кислот и диалкиламинов, называются сапаминами.

Из яда жаб получены стероидные буфогенины (от лат. bufo – «жаба»). Из морского лука, помимо уже упоминавшегося сциллирозида, выделены также сцилларен, сцилларидин и другие вещества близкого строения.

Но конечно, наиболее известны неспециалистам стероидные гормоны. В 1929 году американский биохимик Эдуард Аделберт Дойзи (1893–1986) выделил из мочи жеребцов женский половой гормон эстрон, а немецкий биохимик Адольф Фридрих Иоганн Бутенандт (1903–1995) установил его структуру. Еще более сильным действием обладает гормон эстрадиол. По-гречески oistros – «возбуждение, желание, безумная страсть, неистовство», а также «овод»; в новой латыни oestrus – «течка». Гормоны этой группы называют также фолликулоидными; фолликулы – шаровидные скопления в яичниках (от лат. folliculus – «мешочек», уменьшительное от follis – «кожаный мешок»). К женским гормонам относятся также лутеостерон, который вырабатывается желтым телом (корень «луте» нам уже встречался в названии лутеосоли), и эквиленин, отличающийся от эстрона двумя дополнительными двойными связями. Близок по строению к эквиленину гормон эквилин. Оба гормона были выделены из мочи кобыл, откуда и получили свое название (от лат. equus – «лошадь»). Синоним лутеостерона – прогестерон (от лат. gestatio – «беременность» и префикса pro – «для»), а гормоны этого типа относятся к группе гестагенных. Название еще одного женского полового гормона этистерона образовано от слов «этинил» и «тестостерон».

Эстрогенные гормоны широко распространены в природе и встречаются также в цветках и плодах растений. В 1931 году тот же Бутенандт, переработав 25 тонн мужской мочи, выделил 15 мг мужского полового гормона андростерона (от греч. aner – «мужчина», род.

падеж andros; в молекуле андростерона есть кетонная группа, отсюда суффикс «он»). На порядок сильнее действует мужской гормон тестостерон, выделенный в 1930‑е годы из тестикул быков или жеребцов (оба термина – от лат. testis – «семенники», testiculus – «мужское яичко»). В организме половые гормоны вырабатываются под воздействием выделяемых гипофизом гонадотропных гормонов (от греч. gone – «семя» и tropos – «направление, способ, характер»), которые, в свою очередь, стимулируют развитие половых желез – гонад. Само за себя говорит название стероида прегнана, от лат. praegnans – «беременная».

Некоторые стероидные гормоны относятся к анаболикам; этот термин происходит от греч. anabole – «подъем». Известно, что анаболические гормоны увеличивают массу тела. К стероидным гормонам относятся гормоны насекомых экдизоны. Это название происходит от греч. ekdysis – «линька»: экдизоны стимулируют линьку и метаморфоз членистоногих.

В прошлом нередко случалось, что в результате разложения известного природного соединения получались продукты, строение которых установить не удавалось. В таких случаях химики могли использовать для названия префикс «этио», от греч. aitia – «причина». Так, когда при окислении копростана образовалась двухосновная кислота, ее назвали этиобилиановой (от лат. bilis – «желчь», тот же корень в красящем веществе желчи билирубине ). По этой же схеме было дано название еще одному стероиду – этиохолану, где второй корень произведен уже от греческого названия желчи – chole . «Этио» находим и в названиях некоторых других веществ: этиопорфирин, этиокобаламин и др.

Из дальневосточного растения клинтония удинская (Clintonia udensis) выделен стероидный гликозид, названный клинтониозидом. Само растение было названо в честь не президента, а американского сенатора, губернатора Нью-Йорка и натуралиста-любителя начала XIX века Девитта Клинтона (DeWitt Clinton). В его честь, помимо растения, назван также 21 американский город!

Целую серию стероидных гормонов выделяет кора надпочечников, отсюда и их название – кортикостероиды (от лат. cortex – «кора», а также «кожа» и «скорлупа»). Широко известны, например, кортизон и гидрокортизон. Многие гормоны, которые используются как лекарственные средства, имеют торговые названия. Так, только для преднизолона в справочнике «Лекарственные средства» М. Д. Машковского указано более трех десятков синонимов! Систематическое же название таких гормонов по ИЮПАК включает корень «прегн»; например, тот же кортизон называется так: прегнен-4‑диол-17α,21‑триона-3,11,20,21‑ацетат, тогда как названия некоторых других гормонов могут быть втрое длиннее…

 

 

Предыдущая статья:Терпены, терпеноиды, изопреноиды, бициклы Следующая статья:Бензол и его производные
page speed (0.0132 sec, direct)