Неомыляемые липиды: терпены, стероиды, стерины

Неомыляемые липиды не гидролизуются в кислой и щелочной среде. Обычно их подразделяют на 2 больших подкласса:

1.Терпены (мирцен,каротиноиды,каротин и др.).

2.Стероиды(холестерин и др.).

Терпены присутствуют в основном в тканях растений , тогда как стероиды присутствуют, главным образом в животных тканях. Стероиды и терпены построены из одинаковых изопреновых фрагментов и относятся к категории изопреноидов.

Терпены

К терпенам относят группу соединений, включающую себя как полиизопреновые углеводороды, так и их кислородсодержащие производные – спирты, альдегиды и кетоны. Сами углеводороды называют терпеновыми.

Общая формула терпеновых углеводородов соответствует выражению – (С₅Н₈)_n. Они могут иметь как циклическое, так и ациклическое строение. Терпены состоящие из 2-х изопреновых единиц называют монотерпенами, 3-х — сесквитерпенами, 4-х – дитерпенами. Примером ациклических терпенов могут служить мирцен, а также родственные ему спирт и альдегид – гераниол и цитраль, выполняющие функции феромонов у рабочих пчел.

Среди терпенов, однако, наиболее распространены моно- и бициклические представители. Многие из них либо непосредственно находят применение в медицине, либо служат сырьем для синтеза многих лекарственных средств. По своему строению такие терпены сходны с некоторыми циклическими предельными углеводородами:

Типичными представителями моноциклических терпенов являются (±)-лимонен (дипентен), содержащийся в лимонном масле, скипидаре и масле тмина и имеющий скелет ментана, а также ментол, содержащийся в эфирном масле перечной мяты и обладающий антисептическим, болеутоляющим и успокаивающим действием.

Лимонен получают из изопрена в результате реакции диенового синтеза при его нагревании:

При полной гидратации дипентена в кислой среде согласно правилу Марковникова образуется двухатомный спирт терпин,препарат которого в виде гидрата используется в качестве отхаркивающего средства при хроническом бронхите.

Замещенные дипентены, например каннабидиол представляют собой психоактивные вещества и являются действующим началом гашиша (марихуаны):

 

 

Примерами бициклических терпенов являются α-пинен и камфора.

Камфора издавна применяется в медицине как стимулятор сердечной деятельности. Она способна вступать во взаимодействие с бромом по α-положению относительно карбонильного атома углерода. При этом образуется бромкамфора, которая улучшает деятельность сердца и оказывает успокаивающее действие на ЦНС. Особую группу терпенов составляют каротиноиды – растительные пигменты. Некоторые из них способны выполнять функции витаминов. Каротиноиды также участвуют в процессе фотосинтеза. Большинство каротиноидов относится к тетратерпенам. Их молекулы содержат значительное количество двойных связей, что придает каротиноидам специфическую окраску. Типичными их представителями являются α-, β- и γ-каротины, предшественники витаминов группыА.

 

Стероиды, стерины.

Стероиды широко распространены в природе и выполняют в организме человека самые разнообразные функции. Стероидная природа характерна для желчных кислот, мужских и женских половых гормонов, гормонов коры надпочечников. Холестерин входит в состав клеточных мембран и определяет такое их важное свойство как микровязкость. В настоящее время известно более 20 000 стероидов. Стероиды имеют циклическое строение. В основе их структуры лежит структура циклопентанопергидрофенантрена (стерана), состоящего из трех конденсированных циклогексановых колец (А,В,С) и циклопентанового кольца D.

Типичными представителями стероидов являются холестерол (стерины), холевая кислота (желчные кислоты), эстрадиол и тестостерон (половые гормоны), кортикостерон (гормон коры надпочечников глюкокортикоидного ряда). Холестерол – наиболее распространенный представитель стеринов. Особенностью его структуры является наличие двойной связи между С5 и С6 атомами углерода.

Очищенный холестерин – белое кристаллическое оптически активное вещество. В организме встречается как в свободном состоянии, так и в виде сложного эфира. Из общего количества холестерина только 20% его поступает с пищей. Основная его часть синтезируется в организме.

Ниже приводятся формулы некоторых наиболее важных желчных кислот и стероидных гормонов.

 

 

 

Табл.8 Классификация стероидов по величине углеводородного радикала R у С-17

Несколько менее распространены липиды с простой эфирной связью – плазмалогены:

Химические свойства.

Гидролиз протекает как в кислой, так и щелочной средах (омыление) и представляет собой обычную реакцию гидролиза сложного эфира. Гидролиз протекает ступенчато и продуктами полного гидролиза, являются глицерин и смесь высших жирных кислот.

Например:

 

Реакции окисления липидов и высших карбоновых кислот протекают с участием двойных связей и образуются низшие карбоновые кислоты, в частности масляная кислота (прогоркание жира). Окисление также происходит в клеточных мембранах с участием АФК.

 

Обмен липидов

Превращения липидов в процессе пищеварения и всасывание. Липиды — важная составная часть пищи. Взрослому человеку требуется от 70 до 145г жира в сутки в зависимости от трудовой деятельности, пола, климатических условий. Причем необходимы как животные, так и растительные жиры. Липиды являются высокими энергетическими веществами, поэтому за их счет удовлетворяется до 25—30% потребности человеческого организма в энергетическом материале. Кроме того, в составе животных жиров в организм поступают жирорастворимые витамины А, В, К и Е, растительные жиры богаты непредельными жирными кислотами, являющимися предшественниками простагландинов, исходным материалом для синтеза организмом фосфолипидов и других веществ.

Переваривание жира начинается в желудке, где находится малоактивный фермент желудочная липаза, однако ее роль в гидролизе пищевых триглицеридов у взрослых людей невелика. Во-первых, в желудочном соке взрослого человека и других млекопитающих содержание липазы крайне низкое. Во-вторых, рН желудочного сока далек от оптимума действия этого фермента (оптимальное значение рН для желудочной липазы 5,5-7,5). В-третьих, в желудке отсутствуют условия для эмульгирования триглицеридов, а липаза может активно действовать только на триглицериды, находящиеся в форме эмульсии. Поэтому у взрослых людей не эмульгированные триглицериды составляющие основную массу пищевого жира, проходят через желудок без особых изменений. Вместе с тем расщепление триглицеридов в желудке играет важную роль в пищеварении у детей, особенно грудного возраста. Слизистая оболочка корня языка и примыкающей к нему области глотки ребенка грудного возраста секретирует собственную липазу в ответ на сосательные и глотательные движения. Эта липаза получила название лингвальной. Активность лингвальной липазы не успевает проявиться в ротовой полости,основным местом ее действия является желудок. Оптимум рН лингвальной липазы в пределах 4,0-4,5; он близок к величине рН желудочного сока у грудных детей.

Расщепление триглицеридов в желудке взрослого человека невелико, но оно в определенной степени облегчает последующее переваривание в кишечнике. Даже незначительное по объему расщепление триглицеридов в желудке приводит к появлению свободных жирных кислот, которые подвергаясь всасыванию в желудке, поступают в кишечник и способствуют там эмульгированию жиров, облегчая таким образом воздействие на нихлипазы панкреатического сока.

После того как химус попадает в двенадцатиперстную кишку, прежде всего происходит нейтрализация попавшей в кишечник с пищей соляной кислоты желудочного сока бикарбонатами, содержащимися в панкреатическом и кишечном соках. Выделяющиеся при разложении бикарбонатов пузырьки углекислого газа способствуют хорошему перемешиванию пищевой кашицы с пищеварительными соками. Одновременно начинается эмульгирование жира. Наиболее мощное эмульгирующее действие на жирыоказывают соли желчных кислот, попадающие в двенадцатиперстнуюкишку с желчью в виде натриевых солей. Большая часть желчных кислот конъюгирована с глицином или таурином. По химической природе желчные кислоты являются производными холановой кислоты:

 

 

В желчи в основном содержится холевая, дезоксихолевая и хенодезоксихолевая кислоты:

хенодезоксихолевая

дезоксихолевая

 

Желчные кислоты присутствуют в желчи в конъюгированной форме, т.е. в виде гликохолевой, гликодезоксихолевой, гликохенодезоксихолевой (около 2/3-4/5 всех желчных кислот) или таурохолевой, тауродезоксихолевой и таурохенодексихолевой(около 1/5-1/3 всех желчных кислот). Эти соединения иногда еще называют парными желчными кислотами, т.к. они состоят из двух компонентов – желчной кислоты и глицина или таурина:

холевая

таурохолевая

гликохолевая

Считают, что только комбинация соль желчной кислоты + ненасыщенная жирная кислота + моноглицерид придает необходимую степень эмульгирования жира. Соли желчных кислот резко уменьшают поверхностное натяжение на поверхности раздела жир/вода, благодаря чему они не только облегчают эмульгирование, но и стабилизируют уже образовавшуюся эмульсию.

Основное расщепление липидов происходит в кишечнике, в первую очередь в двенадцатиперстной кишке. В этот отдел кишечника поступает сок поджелудочной железы, содержащий очень активную липазу. Сюда же поступает из желчного пузыря желчь,составные компоненты которой (желчные кислоты) необходимы для переваривания липидов. Это связано с тем, что желчные кислоты—холевая (преобладает в желчи человека), дезоксихолевая, литохолевая, хенодезоксихолевая, таурохолевая и гликохолевая —представляют собой поверхностно-активные вещества, способствующие эмульгированию жиров, что является важнейшим условием их последующего ферментативного расщепления.

Пройдя через барьер слизистой оболочки кишечника, желчные кислоты в связанном состоянии с липидами отделяются от последних и по венам кишечника через портальный кровоток возвращаются в печень, а затем с желчью в двенадцатиперстную кишку.

Образование эмульсии жиров в кишечнике может происходить и под влиянием мелких пузырьков СО₂, выделяющегося при нейтрализации соляной кислоты пищевой кашицы бикарбонатами поджелудочного и кишечного сока. Способствуют эмульгированию и соли жирных кислот (мыла), возникающие при гидролизе липидов. Но основная роль в эмульгировании жиров принадлежит желчным кислотам.

В результате описанных процессов образуется очень тонкая жировая эмульсия, диаметр частиц которой не превышает 0,5 мкм. Такие эмульгированные жиры способны самостоятельно проходить через стенку кишечника и попадать в лимфатическую систему. Однако большая часть эмульгированного жира всасывается после гидролитического расщепления его панкреатическими липазами. Последние образуются в поджелудочной железе в виде неактивных проферментов, которые переходят в активную форму при участии мыльных кислот.

Основная масса липидов пищи представлена триацилглицеринами, меньше фосфолипидами и стероидами. Гидролиз триацилглицеринов идет постепенно. Сначала расщепляются эфирные связи в I м и 3-м положениях, т.е. внешние сложноэфирные связи:

 

Эти реакции осуществляют липазы, специфичные в отношении 1,3-эфирных связей триацилглицерина. Связи во 2-м положении гидролизуют другие липазы:

 

Связи 1 и 3 гидролизуются быстро, а потом идет медленный гидролиз 2-моноглицерида. 2-Моноглицерид может всасываться стенкой кишечника и использоваться на ресинтез триацилглицеринов, специфичных для данного вида организмов, уже в самой слизистой тонкого кишечника.

Кроме липаз в соке поджелудочной железы присутствуют эстеразы, гидролизующие преимущественно эфиры жирных кислот с короткой цепью и эфиры холестерина. Эти эстеразы тоже активны только в присутствии желчных кислот.

Пищеварительные липазы кроме человека и млекопитающих животных обнаружены и исследованы у рыб, некоторых беспозвоночных. Однако, как правило, у большинства видов беспозвоночных и костистых рыб липолитическая активность в пищеварительных соках примерно в 1000 раз ниже, чем в панкреатическом соке млекопитающих. Не следует забывать, что жиры могут усваиваться также путем фагоцитоза и сохраняться без предварительного гидролиза до тех пор, пока не прогидролизуются внутриклеточными липазами и, таким образом, примут участие в синтезе липидов в процессах образования энергии.

Расщепление фосфолипидов происходит при участии ряда ферментов: фосфолипаз А₁, А₂, С, D и лизофосфолипазы.

Фосфолипаза А₁гидролизует связь в 1-м положении. Фосфолипаза А₂,образующаяся в поджелудочной железе, поступает в полость тонкого кишечника в неактивной форме и только под действием трипсина активируется. Под действием фосфорилапазы А₂ отщепляется жирная кислота во 2-м положении. В результате ее действия образуются лизофосфолипиды, которые вызывают разрушение триглицеридов крови. Кроме панкреатического сока фосфолипаза А₂содержится в яде рептилий, беспозвоночных (особенно членистоногих — пчел, скорпионов, муравьев), а также у кишечнополостных. Известны так|же внутриклеточные фосфолипазы А₂ (в лизосомах, микросомах, митохондриях).

В организме ее действие компенсируется фосфорилазой А₁, которая отщепляет второй кислотный остаток. Затем отщепляется азотистое основание под действием фосфорилазы D и фосфорная кислота – фосфорилазой С.

Конечными продуктами распада фосфолипидов являются жирные кислоты, глицерин, азотистое основание и фосфорная кислота.

Стериды, подвергаясь действию гидролитических ферментов типа холестераз,расщепляются в кишечнике с образованием спирта холестерола или эргостерола и соответствующей жирной кислоты. Холестеразы продуцируются поджелудочной железой и активны только в присутствии солей желчных кислот.

Таким образом, образующаяся в результате гидролиза липидов смесь содержит анионы жирных кислот, моно-, ди- и триацилглицерины, хорошо эмульгированные солями жирных кислот и мылами, глицерин, холин, этаноламин и другие полярные компоненты липидов. Исследования с мечеными триацилглицеринами показали, что около 40% жиров пищи гидролизуется полностью до глицерина и жирных кислот, 3—10% всасываются без гидролиза в форме триацилглицеринов, а остальные гидролизуются частично, главным образом до 2-моноацилглицеринов. Глицерин водорастворим и вместе с жирными кислотами, имеющими короткие углеродные цепи (С<10), всасывается свободно через стенку кишечника и через портальную систему кровообращения поступает в печень.

Для всасывания жирных кислот с длинной цепью (С >10), моноглицеридов и холестерина необходимы желчные кислоты.Соединяясь с вышеперечисленными соединениями, желчные кислоты образуют растворимые комплексы или мицеллы— холеиновые комплексы,которые легко всасываются в эпителий кишечника. Так как рН в тонком кишечнике слабощелочная, желчные кислоты функционируют здесь в форме своих солей. Особую роль при этом играют такие желчные кислоты, как таурохолевая и гликохолевая. Лучше перевариваются и всасываются липиды, находящиеся в жидком состоянии, при температуре тела. Липиды, у которых точка плавления существенно выше температуры тела, плохо перевариваются и всасываются.

Фосфорная кислота, образующаяся при гидролизе фосфолипидов, всасывается в виде натриевых и калиевых солей, а азотистые основания — холин, этаноламин и серин — всасываются при участии нуклеотидов (ЦДФ-производных). Некоторая избирательность проявляется слизистой оболочкой кишечника в отношении стероидов, особенно растительного происхождения. Среди основных стероидов пищи только холестерин легко проникает через стенки кишечника. С такой же легкостью всасываются витамин D и некоторые стероидные гормоны, введенные перорально.

Преобладающими липидами лимфы являются триацилглицериды, даже тогда, когда жирные кислоты находятся в составе сложных эфиров других спиртов.

Желчные кислоты выполняют в организме 3 основные функции:

• эмульгируют жиры;

• активируют липазу;

• обеспечивают всасывание высших жирных кислот, моноглицеридов и холестерина.



§ 4. Классификация и функции липидов

Глава II. ЛИПИДЫ

§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Липиды представляют собой неоднородную группу химических соединений, нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в неполярных органических растворителях: хлороформе, эфире, ацетоне, бензоле и др., т.е. общим их свойством является  гидрофобность (гидро – вода, фобия – боязнь). Из-за большого разнообразия липидов дать более точное определение им невозможно. Липиды в большинстве случаев являются сложными эфирами жирных кислот и какого-либо спирта. Выделяют следующие классы липидов: триацилглицерины, или жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стероиды, воска, терпены. Различают две категории липидов – омыляемые и неомыляемые. К омыляемым относятся вещества, содержащие сложноэфирную связь (воска, триацилглицерины, фосфолипиды и др.). К неомыляемым относятся стероиды, терпены.

 

Триацилглицерины, или жиры

Триацилглицерины являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерина

и жирных (высших карбоновых) кислот. Общая формула  жирных кислот имеет вид: R-COOH, где R – углеводородный радикал. Природные жирные кислоты содержат от 4 до 24 атомов углерода. В качестве примера приведем формулу одной из наиболее распространенной в жирах стеариновой кислоты:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-COOH

В общем виде молекулу триацилгицерина можно записать так:

Если в состав триациоглицерина входят остатки различных кислот (R₁  R₂  R₃), то центральный атом углерода в остатке глицерина становится хиральным.

Триацилглицерины неполярны и вследствие этого практически нерастворимы в воде. Основная функция триацилглицеринов – запасание энергии. При окислении1 гжира выделяется 39 кДж энергии. Триацилглицерины накапливаются в жировой ткани, которая, кроме депонирования жира, выполняет термоизолирующую функцию и  защищает органы от механических повреждений.  Более подробную информацию о жирах и жирных кислотах вы найдете в следующем параграфе. 

 

Интересно знать! Жир, которым заполнен горб верблюда, служит, в первую очередь, не источником энергии, а источником воды, образующейся при его окислении.

Фосфолипиды

Фосфолипиды содержат  гидрофобную и гидрофильную области и поэтому обладают амфифильнымы свойствами, т.е. они способны растворяться в неполярных растворителях и образовывать стойкие эмульсии с водой.

Фосфолипиды в зависимости от наличия в их составе спиртов глицерина и сфингозина делятся на глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды.

 

Глицерофосфолипиды

В основе строения молекулы глицерофосфолипидов лежит фосфатидная кислота, образованная глицерином, двумя жирными и фосфорной кислотами:

В молекулах глицерофосфолипидов к фосфатидной кислоте сложноэфирной связью присоединена НО-содержащая полярная молекула. Формулу глицерофосфолипидов можно представить так:

где Х – остаток НО-содержащей полярной молекулы (полярная группировка). Названия фосфолипидов образуются в зависимости от наличия в их составе той или иной полярной группировки. Глицерофосфолипиды, содержащие в качестве полярной группировки остаток этаноламина, 

HO-CH₂-CH₂-NH₂

носят название фосфатидилэтаноламинов, остаток холина 

– фосфатидилхолинов, серина 

– фосфатидилсеринов. 

Формула фосфатидилэтаноламина выглядит так:

Глицерофосфолипиды отличаются друг от друга не только полярными группами, но и остатками жирных кислот. В их состав входят как насыщенные (состоящие обычно из 16 – 18  атомов углерода), так и ненасыщенные (содержащие чаще 16 – 18  атомов углерода и 1 – 4  двойные связи) жирные кислоты.

Сфингофосфолипиды

Сфингофосфолипиды по составу сходны с глицерофосфолипидами, но вместо глицерина содержат аминоспирт сфингозин:

или дигидросфингазин:

Наиболее распространенными сфингофосфолипидами являются сфингомиелины. Они образованы сфингозином, холином, жирной кислотой и фосфорной кислотой:

Молекулы как глицерофосфолипидов,  так и сфингофосфолипидов состоят из полярной головы (образована фосфорной кислотой и полярной группировкой) и двух углеводородных неполярных хвостов (рис.1). У глицерофосфолипидов оба неполярных хвоста являются радикалами жирных кислот, у сфингофосфолипидов – один хвост является радикалом жирной кислоты, другой – углеводородной цепочкой спирта сфингазина. 

Рис. 1. Схематическое изображение молекулы фосфолипида.

При встряхивании в воде фосфолипиды спонтанно формируют мицеллы, в которых неполярные хвосты собираются внутри частицы, а полярные головы располагаются на ее поверхности, взаимодействуя с молекулами воды (рис. 2а). Фосфолипиды способны образовывать также  бислои (рис. 2б) и липосомы – замкнутые пузырьки, окруженные непрерывным бислоем (рис. 2в).

Рис. 2. Структуры, образуемые фосфолипидами.

Способность фосфолипидов, образовывать бислой, лежит в основе формирования клеточных мембран. 

 

Гликолипиды

Гликолипиды содержат в своем составе углеводный компонент. К ним относятся гликосфинголипиды, содержащие, кроме углевода спирт, сфингозин и остаток жирной кислоты:

Они так же, как и фосфолипиды, состоят из полярной головы и двух неполярных хвостов. Гликолипиды располагаются на внешнем слое мембраны, являются составной частью рецепторов, обеспечивают взаимодействие клеток. Их особенно много в нервной ткани.

 

Стероиды

Стероиды являются производными циклопентанпергидрофенантрена (рис. 3). Один из важнейших представителей стероидов – холестерин. В организме он встречается как в свободном состоянии, так и в связанном, образуя сложные эфиры с жирными кислотами (рис. 3). В свободном виде холестерин входит в состав мембран и липопротеинов крови. Сложные эфиры холестерина являются его запасной формой. Холестерин является предшественником всех остальных стероидов: половых гормонов (тестостерон, эстрадиол и др.), гормонов коры надпочечников (кортикостерон и др.), желчных кислот (дезоксихолевая и др.), витамина D (рис. 3).

Интересно знать! В организме взрослого человека содержится около 140 г холестерина, больше всего его находится в нервной ткани и надпочечниках. Ежедневно в организм человека поступает 0,3 – 0,5 г холестерина, а синтезируется  – до 1 г.

 

 

Воска

Воска – это сложные эфиры, образованные длинноцепочечными жирными кислотами (число атомов углерода 14 – 36) и длинноцепочечными одноатомными спиртами (число атомов углерода 16 – 22). В качестве примера рассмотрим формулу воска, образованного олеиновым спиртом и олеиновой кислотой:

Воска выполняют главным образом защитную функцию, находясь на поверхности листьев, стеблей, плодов, семян они защищают ткани от высыхания и проникновения микробов. Они покрывают шерсть и перья животных и птиц, предохраняя их от намокания. Пчелиный воск служит строительным материалом для пчел при создании сот. У планктона воск служит основной формой запасания энергии.

 

Терпены

В основе терпеновых соединений лежат изопреновые остатки:

К терпенам относятся эфирные масла, смоляные кислоты, каучук, каротины, витамин А, сквален. В качестве примера приведем формулу сквалена: 

Сквален является основным компонентом секрета сальных желез.

Стериды. Стероиды и стероидные гормоны.

⇐ ПредыдущаяСтр 39 из 45Следующая ⇒

Стеридами называют липиды, образованные при участии од­ноатомных полициклических спиртов стеролов. Стеролы построены довольно сложно, в основе их строения лежит спирт холестанол:

 

Стеролы содержатся в организме животных и человека, в расти­тельных и грибных клетках. Наиболее важным стеролом животных и человека является холестерол (С₂₇Н₄₅ОН), всегда находящийся в тка­нях и жидкостях человека и животных.

 

Холестерин (холестерол)

Холестерин— стероид гормональной природы, являющийся одно­атомным спиртом; проявляет свойства вторичного спир­та и алкена. В организме 30% холестерина содержится в свободном состоянии (эритроциты, желчь), 70% — в виде сложных эфиров с высшими насыщенными и ненасыщен­ными карбоновыми кислотами — ацилхолестеринов (в печени и др. органах). Общее содержание холестерина в организме около 210—250 г. В больших количествах со­держится в головном и спинном мозге, является компо­нентом клеточных мембран. Транспортируется липопротеинами, в которых и происходит его ацилирование. По­ступает в организм не только с пищей (яичный желток, мясо, печень, мозги), но и синтезируется в организме, главным образом в печени. Избыток или недостаток хо­лестерина приводит к серьезным заболеваниям. При на­рушении холестеринового обмена в случае избыточного содержания холестерина в организме человека происхо­дит его отложение на стенках кровеносных сосудов (арте­рий) в виде бляшек или в желчном пузыре в виде желчных камней. В первом случае развивается хроническое заболевание, называемое атеросклерозом, во втором — желчнокаменная болезнь. Организм синтезирует из холе­стерина необходимые для пищеварения желчные кисло­ты. Желчные кислоты предотвращают образование желч­ных камней и растворяют их.

Ситостероли стигмостерол типичны для высших растений, а фукостеролнайден у бурых водорос­лей. Эргостеролобнаружен в дрожжах, в мицелиальных грибах, в пшеничном зерне. При облучении эргостерола ультрафиолетовыми лу­чами образуются витамины группы D.

В настоящее время известно более 200 стеролов, большинство из них являются растительными стеролами. Все они – кристаллические вещества, практически не растворимые в воде, но хорошо раствори­мые в органических растворителях.

В организме растений, животных и в клетках микроорганизмов эти спирты окисляются и дают начало большой группе производных, носящих общее название стероидов. К ним принадлежат, например, гормоны стероидной природы, а также желчные (холевые) кислоты – важнейшие ингредиенты желчи, обеспечивающие всасывание жир­ных кислот в кишечнике человека и животных.

Высшие жирные кислоты в составе стеридов представлены в ос­новном пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислотами. Стериды в больших количествах входят в состав клеточных мембран, где они образуют комплексы с белками – липопротеины. Большое ко­личество стеридов находится в нервной ткани человека и животных.

Стериды полностью и в больших количествах синтезируются в организме животного и человека. Их функции заключаются, прежде всего, в транспорте стеролов и стероидов, а также в образовании кле­точных мембран. Стериды влияют на транспорт веществ и ионов через мембраны: при увеличении содержания стеридов возрастает вязкость мембран и уменьшается их проницаемость.

 

Желчные килоты

Как былот указано выше, холестерин играет очень важную роль, так как из него в организме синтезируются многие биологически активные соединения. В печени из холестерина образуются необходимые для пищеварения желчные кислоты: холевая и 7-дезоксихолевая (отличается от холевой кислоты отсутствием гидроксильной группы в положении 7 в циклическом остове стерана).

Холевая кислота в организме, образуя амиды по карбонильной группе с глицином и таурином, превращается в глицинхолевую кислоту и таурохолевуюкислоты:

 

холевая кислота 7-дезоксихолевая кислота глицинхолевая кислота

 

Во всех желчных кислотах полярные группы располагаются по одну сторону плоскости остова стерана, делая ее гидрофильной, тогда как противоположная сторона – липофильная. Поэтому анионы этих кислот, особенно таурхолевой и глицинхолевой, являются эффективными поверхостно-активными веществами. Эмульгируя жиры, они способствуют их всасыванию и перевариванию. Желчные кислоты используются в качестве лекарственных препаратов, предотвращающих образование желчных камней, состоящих из холестерина, и рстворяющих их.

 

Стероидные гормоны

 

 

Холестерин – предшественник всех стероидных гормонов, включая мужские и женские половые гормоны, а также кортикостероиды – гормоны коры надпочечников.

Главными мужскими половыми гормонами являются андростерони более активный тестостерон.

андростерон тестостерон 19-нортестерон

 

 

Тестостерон в дополнение к действию на половую систему обладает значительным анаболитическим (тканеобразующим) эффектом, обуславливая характерную мужскую мускулатуру. Препараты, имеющие структуру, подобную тестостерону, например, 19 — нортестерон (приставка «нор» означает, что нет С-19 метильной группы), используются культуристами и тяжелоатлетами для наращивания мышечной массы, так как они интенсифицируют синтез белков. В то же время надо знать, что 19- нортестерон подавляет продуцирование спермы у мужчин.

Женская половая система контролируется двумя типами гормонов: это эстрадиол, контролирующий менструальный цикл у женщин, и прогестерон, способствующий наступлению и сохранению беременности.

 

эстрадиол прогестерон местранол

 

Пероральные женские контрацептивы, которые препятствуют овуляции, например местранол, имеют структуру, подобную женским гормонам.

Сложные липиды

Сложными называют липиды, которые наряду с жирными кислотами и спиртами содержат другие химические группировки(остатки фосфорной кислоты, аминокислот, углеводов, азотистых оснований и т. д.). Наибольшее распространение среди сложных липидов имеют фосфатиды, называемые также фосфолипидами.

Фосфатиды – это большая группа сложных липидов, которых объединяет наличие в их молекуле остатка фосфорной кислоты. Они содержатся во всех растительных и животных клетках, а также в микроор­ганизмах. Много фосфатидов найдено в нервной ткани и головном моз­ге животных, в желтке яиц птиц, в икре рыб. Ими богаты печень, сердеч­ная мышца, эритроциты, а недостаток фосфатидов в организме порождает малокровие, заболевания нервной системы и другие болезни.

Фосфатиды всегда содержатся в хлоропластах растительных кле­ток. На их долю приходится около 50 % всех липидов, обнаруженных в листьях растений.

Одна из широко распространенных групп фосфатидов – это холинфосфатиды, или лецитины. Если в молекуле NH₄OH три водо­родных атома заместить на группы —СН₃, а четвертый – остатком эти­лового спирта, то образуется холин – азотистое основание, входящее в состав лецитина:

Холин, соединяясь с уксусной кислотой, превращается в ацетилхолин – медиатор нервного возбуждения. Он легко образуется и так­же легко разрушается в тканях животных под воздействием фермента ацетилхолинэстеразы. С этими химическими превращениями связана передача нервного импульса.

Сходными по строению с лецитинами являются кефалины –фосфатиды, у которых вместо холина содержится аминоэтиловый спирт NH₂—СН₂—СН₂ОН, называемый этаноламином:

 

R₁, R₂ – остатки высших жирных кислот

Лецитины и кефалины служат незаменимыми компонентами не­рвных клеток.

Еще одна группа фосфатидов – серинфосфатиды –содержит остаток аминокислоты серина:

 

R₁, R₂ – остатки высших жирных кислот

 

Фосфатиды обладают полярностью: остаток холина, коламинаили серинаимеет гидрофильные свойства, а остатки жирных кислот об­ладают ярко выраженными гидрофобными свойствами. Поэтому мо­лекулы фосфатидов ориентируются определенным образом на границе раздела двух фаз и играют важную роль в структуре цитоплазмы и клеточных мембран.

Значительная часть липидов образует комплексы с белками – липопротеины, а также содержат сахара (сахарозу, глюкозу, галак­тозу или рибозу). В последнем случае образуются соединения, назы­ваемые гликолипидами.

 

Лабораторный практикум

«Омыляемые и неомыляемые липиды. Терпеноиды и стероиды»

 

Цель: 1. Изучить химический состав простых и сложных липидов.

2. Провести качественные реакции на терпены (α — пинен), стерины (холестерин, витамин D), жёлчные кислоты.

План занятия:

1. Гидролиз подсолнечного масла.

2. Анализ продуктов гидролиза:

а) обнаружение глицерина;

б) выделение свободных жирных кислот;

в) получение нерастворимого мыла.

3. Бромирование и окисление пинена (скипидара).

4. Качественные реакции на холестерин и витамин D.

5. Анализ жёлчи.

Ход работы:

I. Омыление жира. (1 опыт на группу)

В плоскодонную колбу вносят 15мл. подсолнечного масла или какого-нибудь другого жира, 10мл. этилового спирта и 10-12мл. 40% раствора едкого натра. Колбу закрывают пробкой со вставленной в неё длинной стеклянной трубкой для конденсации паров спирта, закрепляют в штативе и нагревают на водяной бане 25-30 минут. Происходит реакция омыления жира. Реакция гидролиза (омыления) жира протекает по уравнению:

Полученный прозрачный раствор, содержащий продукты омыления жира, сохранить для дальнейших опытов.

1. Обнаружение глицерина:

В пробирку взять 5 капель 5% раствора CuSO₄ , добавить 3 капли 40% раствора NaOH и к осадку добавить 5-7 капель гидролизата. Что наблюдаете. Написать уравнение реакции.

2. Выделение свободных жирных кислот:

В пробирку взять 5-7 капель гидролизата и добавить 3-4 капли 10% раствора H₂SO₄. В случае омыления растительных масел жирные кислоты выделяются в виде маслянистого слоя. Написать уравнение реакции.

3. Получение нерастворимого мыла:

В две пробирки взять по 5-7 капель гидролизата, в одну из них прилить 3-4 капли 3% раствора ацетата свинца (СН₃СОО₂)РЬ, в другую — 3-4 капли 10% раствора сульфата кальция. В том и другом случае образуются плохо растворимые свинцовые и кальциевые соли жирных кислот. Написать реакции взаимодействия натриевой соли жирной кислоты с ацетатом свинца и сульфатом кальция.

Проба на содержание ненасыщенных кислот:

В пробирку взять 5-7 капель бромной воды и прилить 5 капель гидролизата. Взболтать. Что наблюдаете? Написать реакцию действия бромной воды на олеиновую кислоту.

II. Некоторые свойства скипидара.

 

Скипидар, получаемый из жидкой сосновой смолы, содержит терпен α-пинен имеющий следующее строение:

 

Он обладает свойствами непредельных углеводородов: присоединяет галогены и окисляется раствором перманганата калия.

1. Действие бромной воды и КМnО₄ на скипидар.

Наливают в одну пробирку 5-8 капель бромной воды, в другую 5-8 капель 1% раствора КМnО₄. Прибавляют по 3 капли скипидара и встряхивают. Что наблюдаете?

 

 

Реакция присоединения брома к пинену протекает по уравнению:

 

2. Действие кислорода воздуха на скипидар:

Окисляясь кислородом воздуха, терпены образуют нестойкие перекиси, которые в дальнейшем разлагаются, выделяя озон. Способность пинена превращать молекулярный кислород в озон является причиной дезинфицирующего действия скипидара и полезного действия воздуха хвойных лесов.

 

 

Описание опыта: В пробирку наливают 4-5 капель скипидара, 5 капель 1% водного раствора KJ и 2 капли свежеприготовленного 1% крахмала. Содержание пробирки встряхивают и дают постоять. Оно постепенно окрашивается в синий цвет, что указывает на выделение йода из KJ.

Запишите результаты опыта и схемы реакций:

III. Качественные реакции на холестерин и жёлчные кислоты.

1. Реакция Сальковского:

При добавлении к хлороформному раствору холестерина концентрированной серной кислоты образуется красное окрашивание. Выполнение опыта: на сухое часовое стекло наносят 1 каплю раствора холестерина в хлороформе и 1 каплю концентрированной H₂SO₄. Образуется красно-оранжевое окрашивание.

Холестерин (холестерол, холестен-5-ол, 3β) наиболее распространённый представитель стеринов, содержится во всех животных липидах, крови, жёлчи.

 

 

 

2. Обнаружение жёлчных кислот в жёлчи:

Жёлчные кислоты дают пурпурное окрашивание с оксиметилфурфуролом. Последний образуется из фруктозы (входящей в состав сахарозы) в присутствии концентрированной серной кислоты.

Порядок выполнения опыта:

На сухое часовое стекло наносят 1 каплю жёлчи, 1 каплю 20% раствора сахарозы и хорошо перемешивают стеклянной палочкой. Рядом наносят 3 капли концентрированной серной кислоты. Через некоторое время на месте слияния капель наблюдается развитие красноватой, а затем фиолетовой окраски.

IV. Качественная реакция на витамин D₂ (кальциферол).

На сухое часовое стекло наносят 1 каплю витамина D₂ или рыбьего жира и 2 капли раствора брома в хлороформе, перемешивают. Через некоторое время наблюдают зелёное окрашивание.

 

 

ГЛАВА 12. АДСОРБЦИЯ НА ПОДВИЖНОЙ ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ФАЗ.

 

Вопросы к занятию.

 

1. Понятие о поверхностной энергии и поверхностном натяжении.

2. Адсорбция, её основные понятия и виды.

3. Адсорбция на границе раздела жидкость – газ, жидкость – жидкость. Уравнение адсорбции Гиббса.

4. Изотерма поверхностного натяжения. Поверхностная активность.

5. Понятие о поверхностно-активных и не активных веществах. Правило Дюкло-Траубе.

6. Ориентация молекул в поверхностном слое. Понятие о липосомах, Структура биологических мембран.

7. Поверхностные явления и их роль в биологии и медицине.

 

 

Биологические структуры являются гетерогенными системами, состоящими не менее чем из двух фаз, разделяемых поверхностью раздела. Граница раздела фаз, поверхность раздела, отличается по термодинамическим параметрам от обеих фаз. Поэтому на поверх­ности раздела фаз имеют место поверхностные явления— по­верхностное натяжение, адсорбция и др. Так как многие физиологи­ческие процессы (дыхание, пищеварение, экскреция и др.) протека­ют на поверхности биомембран, для их понимания требуется знание основных закономерностей поверхностных явлений.

 



что это такое, классификация и в чем их польза

На чтение 5 мин. Опубликовано 15.01.2020 Обновлено 15.01.2020

Терпены – это класс природных углеводородов, которые содержатся в растениях и животных. Они образуются из изопреновых единиц, которые состоят из 5 атомов углерода, прикрепленных к 8 атомам водорода.

Терпены растений и животных

Биологическое образование терпенов происходит, когда две молекулы уксусной кислоты (Ch4COOH) объединяются с образованием мевалоновой кислоты (C6h22O4), которая затем превращается в изопентенилпирофосфат. Он содержит изопреновый скелет с 5 атомами углерода, дальнейшее превращение которого дает истинные терпены.

Изопреноиды встречаются в эфирных маслах, а также в живицах и латексах различных кустарников и деревьев. Эти соединения влияют на рост растений и являются причиной появления желтых, красных и оранжевых пигментов.

У животных изопреноиды встречаются в виде воска или маслянистых веществ, таких как шерстяной воск, печеночное масло рыбы, а также желтый пигмент в бабочках и пр.

Зачем растениям и животным нужны терпены

Цель производства сесквитерпенов и монотерпенов в растениях еще предстоит установить. Однако предполагается, что эти соединения помогают привлекать одних животных (насекомых) и отталкивать других.

Растения. Они вырабатывают изопреновые соединения, схожие с гормонами, участвующими в росте насекомых, которые питаются этими растениями. Таким образом останавливается развитие насекомого и растение получает выгоду.

Животные. Пигменты являются источником витамина А, который участвует в росте и важен для зрения, развития нервной системы и репродуктивной функции. Витамин К, необходимый для свертывания крови, и витамин Е, необходимый для размножения, также являются частично терпеноидами. [R]

Насекомые. Некоторые терпеноидные вещества влияют на поведение во время спаривания и созревание, отмечают путь между источниками пищи и даже отталкивают хищников.

Структурные особенности терпенов

В 1887 году немецкий химик Отто Валах установил, что фундаментальная единица, состоящая из 5 атомов углерода, может быть соединена множеством различных способов, чтобы создать множество различных видов расположения атомов углерода в монотерпенах и сесквитерпенах. Его предложение — так называемое правило изопрена, которое помогло химикам-органикам разобраться в структурах еще более сложных соединений терпена.

Изопрен сам по себе является газообразным углеводородом (C5H8), который выделяется некоторыми растениями как естественный побочный продукт метаболизма растений. Наряду с метаном это самое летучее органическое соединение, присутствующее в атмосфере.

Изопреновый скелет с 5 атомами углерода описывает схему, в которой атомы углерода связаны и расположены в молекуле, без учета атомов других элементов и различий между множественными и одинарными связями. Это объясняется тем, что большая часть органических химических реакций обычно не разрывает связей между атомами углерода, то есть скелет углерода остается неизменным.

Классификация терпенов

1. Монотерпены (C10h26).
2. Сесквитерпены (C15h34).
3. Дитерпены (C20h42).
4. Тритерпены (C30h58).
5. Тетратерпены (C40H64).

Как применяют терпены

Большинство применений терпенов было обнаружено в древности, прежде всего, в качестве ингредиентов благовоний и парфюмерии, специй и ароматизаторов, лекарств и лаков.

Окаменевший терпеноид под названием «янтарь» ценился как драгоценный камень с доисторических времен. А центральные и южноамериканские индейцы широко использовали резину еще до испанского завоевания.

Современное применение терпенов довольно разнообразно. Скипидар широко используется в качестве растворителя. Отдельные его компоненты долгое время использовались в качестве сырья для определенных видов химической обработки.

Некоторые из продуктов, полученных из скипидара, включают ингредиенты для витамина А, парфюмерию, инсектициды, смазочные добавки, промышленные химикаты и смолы, используемые при производстве клеев.

Смола, которая обычно подвергается химической обработке, широко используется в производстве недорогого мыла и различных видов покрытий. Другие терпеноиды, такие как ментол, камфора, натуральный каучук и масло цитронеллы очень ценны в торговле и промышленности.

Как выделяют терпены

Разработан ряд процедур, позволяющих осуществлять процессы выделения терпеноида из его природных источников. Выбор методики в идеале зависит от ряда факторов, включая физико-химические свойства соединения, его обилие в источнике и распространение в природе.

Например, наиболее распространенные и летучие вещества, такие как скипидар, извлекаются путем перегонки канифольных кислот, олеорезинов и жирных кислот в талловом масле, которое является побочным продуктом процесса производства бумажной массы из сосновой древесины. Затем соединения разделяют фракционной перегонкой при низком давлении.

С другой стороны, чрезвычайно редкие нелетучие соединения выделяют с помощью процесса хроматографии, который представляет собой метод разделения различных компонентов смеси или раствора на основе адсорбции на колонке или слое подходящего материала.

Для выделения чувствительных к нагреву ингредиентов для изготовления парфюма из цветочных лепестков используется энфлюраж. Этот трудоемкий процесс включает в себя размещение лепестков в тонких слоях тщательно очищенного жира, где растворяются цветочные масла. Затем раствор промывают спиртом для восстановления цветочных масел.

Химическое выделение терпеноида следует классической схеме, которая имеет ступени с целью предоставления полного описания молекулы. Описание обычно включает в себя идентификацию различных видов и количество атомов, присутствующих в молекуле, расположение (3-D) атомов и химические связи, удерживающие атомы вместе. Операция, необходимая для проведения идентификации, включает в себя определение атомного состава, очистку и идентификацию присвоения структуры.

Заключение

Терпены – это бесконечно увлекательный уголок природы, который привлекает внимание ученых и химиков на протяжении сотен лет. По мере того, как проводится все больше исследований по этим соединениям, результаты оказываются не только положительными, но и совершенно чудесными.

Стероиды.

Биоорганическая химия

Стероиды.

Стероиды — вещества животного или, реже, растительного происхождения, обладающие высокой биологической активностью.

Стероиды широко распространены в природе и выполняют в организме разнообразные функции. К настоящему времени известны около 20 тысяч стероидов. Более ста из них применяются в медицине.

В группу стероидов входят:

• стерины (в частности, холестерин),
• желчные кислоты,
• стероидные гормоны,
• кардиотонические гликозиды (карденолиды и буфадиенолиды).

Химическое строение

Стероиды имеют циклическое строение. В основе их структуры лежит скелет стерана, состоящий из трёх конденсированных циклогексановых колец (А, В и С) в нелинейном сочленении и циклопентанового кольца (D).

Общая структура стероидов и принятая нумерация атомов в стеране прведены ниже:

Характерная особенность большинства природных стероидов – наличие кислородосодержащего заместителя у С-3, метильных групп С-18 и С-19, а также алифатического заместителя R у С-17.

По величине углеродной цепи этого заместителя стероиды делятся на группы, которые приведены в таблице:

R	Числоатомовуглерода в радикале	Название углеводорода, составляющего основной скелет	Группа стероидов
	0	Андростан	Мужские половые гормоны.
	0	Эстран	Женские половые гормоны (эстрогены).
	2	Прегнан	Женские половые гормоны (гестагены) и гормоны коркового вещества надпочечников.
	5	Холан	Желчные кислоты.
	8	Холестан	Стерины.

Транс- и цис- стереоизомеры

Сочленение колец А и В и С и D может быть цис- или транс-.

ЦИС-ТРАНС-ИЗОМЕРИЯ (геометрическая изомерия) — один из видов пространственной изомерии химических соединений; заключается в возможности расположения заместителей по одну (цис-изомер) или по разные стороны (транс-изомер) плоскости двойной связи (С = С, С = N) или неароматического цикла (напр., циклогексана).

Применительно к стероидам речь идёт об цис и транс-декалинах.

Декалин – бициклический насыщенн углеводород, получаемый при исчерпывающем гидрировании нафталина.

В зависимости от конфигурации атомов С-9 и С-10 декалин существует в виде двух стереоизомеров:

1. транс-декалина, у которого атомы водорода у С-9 и С-10 находятся по разные     стороны от воображаемой плоскости колец и
2. цис-декалина с расположением атомов водорода у этих атомов углерода по одну     сторону плоскости.

В природных стероидах кольца В и С всегда, а кольца С и D почти всегда транс-сочленены, в то время как кольца А и В могут иметь как транс-, так и цис-сочленения.

Все циклогексановые кольца находятся в конформации кресла.

Положение атомов водорода и заместителей снизу или сверху от условной плоскости кольца обозначают буквами альфа и бета соответственно.

Стереохимия сочленения колец А и В указывается по ориентации атома водорода в 5-м положении: 5 альфа-стероид имеет транс-, а 5 бета-стероид – цис-сочленение колец А и В.

При обычном написании формул стероидов циклический скелет принято изображать плоским:

Стерины

Стерины — группа биохимически важных веществ из группы стероидов. В основе структуры стеринов (как и других стероидов) лежит насыщенный тетрациклический углеводород стеран.

Особенностью стеринов является то, что радикал R у атома углерода С-17 включает 8 атомов углерода.

В качестве обязательного заместителя стерины содержат гидроксильную группу при С-3, т.е. являются вторичными спиртами (поэтому в их названии часто присутствует окончание –ол).

Холестерин

Холестерин (холестерол) – наиболее распространённый представитель стеринов.

Присутствует практически во всех животных липидах, крови и желчи.

Особенностью его структуры является наличие двойной связи в кольце В между С-5 и С-6.

Восстановление этой двойной связи приводит к двум стереоизомерам – холестанолу и копростанолу:

Свойства и функии холестерина

Очищенный холестерин – белое кристалическое вещество, обладающее оптической активностью. Температура его плавления 150 градусов. Холестерин нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях.

В организме холестерин встречается как в свободном состоянии, так и в связанном, в виде сложных эфиров. В организме находится 80 % свободного и 20 % связанного холестерина.

Из общего количества холестерина, содержащегося в организме (250 г при массе тела 65 кг) только 20 % его поступает с пищей. Основное количество холестерина синтезируется из уксусной кислоты.

Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран. Он необходим для выработки витамина D, выработки надпочечниками различных стероидных гормонов, включая кортизол, альдостерон, женских половых гормонов эстрогенов и прогестерона, мужского полового гормона тестостерона.

Нарушение обмена холестерина приводит к его отложению на стенках артерий и, как следствие – к уменьшению эластичности сосудов (атеросклерозу). Кроме того, холестерин накапливается в виде желчных камней.

Витамин D

При облучении ультрафиолетом некоторых стеринов, например эргостерина, происходит размыкание кольца В и образование продуктов, относящихся к витаимам группы D.

Желчные кислоты

В печени стерины, в частности холестерин, превращаются в желчные кислоты.

Желчные кислоты (синоним: холевые кислоты, холиевые кислоты, холеновые кислоты) — органические кислоты, входящие в состав желчи и представляющие собой конечные продукты обмена холестерина.

Желчные кислоты играют важную роль в процессах переваривания и всасывания жиров; способствуют росту и функционированию нормальной кишечной микрофлоры.

Алифатическая боковая цепь у С-17 в желчных кислотах, производных углеводорода холана, состоит из 5 атомов углерода и включает концевую карбоксильную группу.

Желчные кислоты подразделяют на первичные и вторичные.

Первичными называют желчные кислоты непосредственно секретируемые печенью. К ним относятся:

1. холевая кислота и

2. хенодезоксихолевая кислота.

Вторичные кислоты образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием кишечной микрофлоры.

К вторичным желчным кислотам относятся:

1. дезоксихолевая кислота,

2. литохолевая и

3. урсодезоксихолевая кислоты.

Из вторичных в кишечно-печёночной циркуляции во влияющем на физиологию количестве участвует только дезоксихолевая кислота, всасываемая в кровь и секретируемая затем печенью в составе желчи.

Из желчных кислот наиболее распространённой является холевая кислота.

Желчные кислоты находятся в организме обычно в виде амидов. По карбоксильной группе (посредством пептидной связи кним присоединены остатки глицина H₂NCH₂COOH или таурина H₂NCH₂CH₂SO₃H).

Натриевые и каливые соли этих соединений обладают поверхностно-активными свойствами. Эмульгируя жиры пищи, они улучшают их усвоение, а также активируют фермент липазу, катализирующий гидролиз жиров.

Сердечные гликозиды

Гликозиды — это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения.

В состав молекулы гликозидов входит сахар (эту часть молекулы называют гликоном) и несахаристая часть — агликон, или генин. Греческая приставка «а» означает отрицание, агликон в переводе означает «несахар». Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной.

Сердечные гликозиды – это соединения, у которых роль агликона выполняет стероидная часть молекулы. В этом случае агликон называют генином.

К генинам сердечных гликозидов растительного происхождения относятся дигитоксигенин и строфантидин.

Особенности их структуры – наличие ненасыщенного гамма-лактионовое кольца у С-17 и цис-сочленение колец С и D. Остатки углеводов присоединяются за счёт гидроксильной группы у С-3 стероида.

Связь между молекулой углевода и генином является бета-гликозидной.

Примером сердечного гликозида может служить ланатозид А, выделяемый из наперстянки:

В небольших количествах сердечные гликозиды возбуждают сердечную деятельность, а именно оказывают кардиотоническое действие, проявляющееся в замедлении частоты и усилении сердечных сокращений. По этой причине они используются в кардиологии.

В больших же дозах сердечные гликозиды являются ядами. При отравлении ими возникают нарушения деятельности сердца, органов пищеварения, нервной системы и пр.

Выделяются сердечные гликозиды из различных видов наперстянки (дигиталиса), ландыша, горицвета и других растений.

Стероидные гормоны

Классификация гормонов

Гормонами называют биологически активные вещества, образующиеся в результате деятельности желез внутренней секреции и принимающие участие в регуляции обмена веществ и физиологических функций в организме.

Гормоны – промежуточное звено между нервной системой и ферментами. Синтезированные в железах внутренней секреции гормоны переносятся током крови к органам-мишеням и там либо повышают каталитическую активность соответствующих ферментов, либо ускоряют их биосинтез.

Классифицируют гормоны по месту их секретирования в кровь. В соответсвии с этой «анатомической» классификацией различают гормоны щитовидной железы, надпочечников, половых желез и т.д.

Согласно химической классификацией все известные гормоны можно разделить на три группы:

1. Аминокислоты и продукты их превращений.

В эту группу включают тироксин и родственные гормоны щитовидной железы, а также катехоламиновые гормоны – адреналин и норадреналин.

2. Пептиды и белковые гормоны.

Они составляют наиболее представительную группу гормонов, в которую входят некоторые олигопептиды (вазопрессин), простые белки, гормон роста соматотропин, инсулин) и сложные белки – гликопротеины, в частности пролактин, стимулирующий развитие молочных желёз.

3. Производные стероидов.

К ним относятся гормоны коркового вещества надпочечников, или кортикостероиды, мужские и женские половые гормоны.

Стероидные гормоны

Кортикостероиды.

Кортикостероиды образуются в корковом веществе надпочечников и регулируют углеводный и солевой обмен.

Их боковая цепь у С-17 включает два атома углерода в виде гидроксикетонной группировки.

Примерами служат кортикостерон и преднизолон, важной структурной характеристикой которых является система альфа, бета-ненасыщенного кетона в кольце А.

Кортикостерон действует как антагонист инсулина, повышая содержание глюкозы в крови.

Преднизолон – синтетический кортикостероид, по действию превосходящий свои природные аналоги.

Кортикостероиды – гормоны, обладающие противовоспалительным действием. По этой причине они использутся при лечении кожных воспалительных болезней, ревмаизма и пр.

Половые гормоны.

Половые гормоны вырабатываются половыми органами и регулируют половые функции. К их числу относятся женские (гестагены и эстрогены) и мужские половые гормоны (андрогены).

Гестагены

Гестагены (лат. gesto — носить, быть беременной+греч. genes — порождающий, производящий), или гормоны беременности, образуются в жёлтом теле яичников. Они, как и кортикостероиды, являются производными прегнана.

Наибольшей активностью среди них обладает прогестерон, боковая цепь которого представляет собой ацетильную группу.

Функции прогестерона

Прогестерон подготавливает эндометрий матки к имплантации оплодотворенной яйцеклетки, а после ее имплантации способствует сохранению беременности: подавляет активность гладкой мускулатуры матки, поддерживает в центральной нервной системе доминанту беременности; стимулирует развитие концевых секреторных отделов молочных желез и рост матки, синтез стероидных гормонов; оказывает иммунодепрессивное действие, подавляя реакцию отторжения плодного яйца. Стимулирует секрецию кожного сала.

Недостаток прогестерона в организме является одной из частых причин бесплодия нарушения менструального цикла и спонтанного прерывания беременности.

Эстрогены

Эстрогены контролируют менструальный цикл у женщин.

Наиболее важны эстрон и эстрадиол, производные углеводорода эстрана.

Отличительный признак их структуры – наличие ароматического кольца А, а также отсутствие боковой цепи у С-17 и метильной группы у С-10.

Функции эстрогенов

Эстрогены оказывают сильное феминизирующее влияние на организм. Они стимулируют развитие матки, маточных труб, влагалища, стромы и протоков молочных желез, пигментацию в области сосков и половых органов, формирование вторичных половых признаков по женскому типу, рост и закрытие эпифизов длинных трубчатых костей.

Способствуют своевременному отторжению эндометрия и регулярным кровотечениям.

Стимулируют синтез ряда транспортных белков (тироксинсвязывающий глобулин, транскортин, трансферрин, протеин, связывающий половые гормоны), фибриногена.

Оказывают прокоагулянтное действие, индуцируют синтез в печени витамин К-зависимых факторов свертывания крови (II, VII, IX, X), снижают концентрацию антитромбина III.

Андрогены

Андрогены стимулируют развитие вторичных мужских половых признаков и выработку спермы.

Главные мужские половые гормоны – андростерон и более активный тестостерон.

В основе их структуры лежит скелет углеводорода андростана. Боковая цепь при С-17 у них отсутствует, но сохраняются обе «ангулярные» метильные группы.

Функции андрогенов

Андрогены оказывают сильное анаболическое и анти-катаболическое действие, повышают синтез белков и тормозят их распад.

Понижают уровень глюкозы в крови.

Увеличивают мышечную массу и силу.

Способствуют снижению общего количества подкожного жира и уменьшению жировой массы по отношению к мышечной массе, но могут увеличить отложения жира по мужскому типу (на животе) при одновременном уменьшении отложений жира в типично женских местах (ягодицы и бедра, грудь).

Понижают уровень холестерина и липидов в крови, тормозят развитие атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний, но в меньшей степени, чем эстрогены (отчасти именно поэтому у мужчин продолжительность жизни меньше и сердечно-сосудистые заболевания чаще и развиваются в более молодом возрасте, чем у женщин).

Андрогены вызывают появление или развитие мужских вторичных половых признаков: понижение и огрубление голоса, рост волос на лице и теле по мужскому типу, превращение пушковых волос на лице и теле в терминальные, усиление секреции пота и изменение его запаха.

При определённой генетической предрасположенности (наличии в коже головы фермента 5-альфа-редуктазы) андрогены могут вызывать облысение головы по мужскому типу.

Терпены и их применение в клинической практике

В.А. Шадеркина¹, И.А. Шадеркин²

¹Урологический информационный портал Uroweb.ru
²ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

ХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ТЕРПЕНОВ

Терпены представляют собой подкласс непредельных углеводородов с общей формулой (С₅Н₈)n, где n>2. Углеводород с эмпирической формулой С₅Н₈, носящий официальное «структурное» название 2-метилбута-1,3-диен, известен как изопрен. По сути, терпены представляют собой полимеры изопрена с низкой степенью полимеризации. С увеличением числа изопреновых остатков в молекуле (степени полимеризации) свойства соединения меняются радикально.

Однако в живой природе наиболее часто встречаются не полимеры изопрена, а их кислородзамещенные производные, которые в настоящее время носят название «терпеноиды».

Понятие «кислородзамещенное производное» с точки зрения органической химии крайне расплывчато. Таким производным может быть и спирт, причем как простой, так и многоатомный, и кетон, и альдегид, простой эфир, и сложный эфир. Таким образом получается огромная (известно более 10000 представителей) крайне разнообразная по своим физическим, химическим, фармакологически свойствам группа химических соединений, которую объединяют два признака:

• состав исключительно из атомов углерода, водорода и кислорода;
• наличие в структуре изопреновых фрагментов, связанных между собой по типу «голова к хвосту».

Количество этих изопреновых фрагментов во многом определяет свойства молекулы.

Две молекулы изопрена составляют монотерпены (монотерпеноиды). Они широко распространены в растительном мире, как компонент эфирных масел. Именно монотерпены и сложные эфиры определяют запах растений. Классическими представителями монотерпенов являются цинеол — главный компонент эвкалиптового масла и ментол — основной компонент мятного масла. Также к монотерпенам относится камфора (камфен) — бициклический кетон, содержащий два мономера изопрена. Монотерпе- новые углеводороды (α-пинен, β-пинен, терпинолен, β-терпинен) очень характерны для филогенетически более древних хвойных растений, в то время как для цветковых растений более свойственны кислородсодержащие монотерпеновые альдегиды, кетоны и спирты (цитраль, линалоол, терпинеол, гераниол). Специфический запах хвойного леса связан с образованием и испарением монотерпеновых углеводородов.

Соединение трех молекул изопрена носит название секвитерпены (сесквитерпеноиды) — «полуторные» терпены. Они также входят в состав эфирных масел. Однако трехчленный изомер имеет более тяжелую молекулу, а, значит, априори, менее летуч, дает менее выраженный, но более стойкий запах. Секвитерпенами являются фарнезол, входящий в состав эфирных масел ландыша и липы, а также выделенный из живицы сосны фарнезен.

Четырехчленные полимеры изопрена (дитерпены, диперпеноиды) — еще менее летучи, они входят в состав растительных смол. Кроме того, дитерпен витол входит в состав хлорофилла.

Шестичленные полимеры изопрена (тритерпены) имеют в своем составе 30 атомов углерода. Ввиду практически полного отсутствия летучести они не встречаются в эфирных маслах. Тритерпеноиды являются полициклическими кислотами или спиртами. Однако наибольшую известность имеют продукты их гликозидирования, уже относящиеся к классу гликозидов или сапонинов. Из тритерпеновых кислот чаще всего встречаются урсоловая, олеаноловая, кратеговая. Урсоловая кислота в сравнительно больших количествах содержится в плодах и листьях клюквы, облепихи, брусники, кожице яблок. Кратеговая кислота выявлена в плодах боярышника.

Восьмичленные полимеры (тетратерпены, тетратерпеноиды) включают одну единственную структурную группу — каратиноиды. Это природные пигменты желтого, оранжевого, красного цветов, синтезируемые высшими растениями, что обусловливает соответствующую окраску их цветов и плодов.

Более высокомолекулярные соединения изопрена, носящие название политерпенов и политерпеноидов, известны как гуттаперча и природный каучук.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРПЕНОВ В МЕДИЦИНЕ

Все монотерпены в той или иной степени обладают антисептическим, противовоспалительным и спазмолитическим действием. Отдельные представители могут иметь седативный, аналептический, отхаркивающий, мочегонный эффект. Это обуславливает их применение в клинической практике по самым разнообразным показаниям.

К общеизвестным и давно применяемым препаратам на основе терпенов относятся: валидол (действующее вещество — ментол), камфора (действующее вещество — камфен), скипидар (смесь терпеновых углеводородов, в которой доминируют α- и β-пинены).

Кроме того, терпеноидами и их производными являются: ретинол (витамин А), холекальциферол и альфакальцидол (витамин D и его активные метаболиты), токоферол (витамин Е).

В виду большого разнообразия фармакологических эффектов в сочетании с низкой токсичностью, интерес исследователей к терпенам и их производным сохраняется и в настоящее время. Причем области фармакологического применения этих химических соединений иногда рассматриваются самые экзотические. Рассмотрим наиболее интересные результаты последних исследований.

Имеются публикации о потенцировании противомикробного эффекта при совместном назначении антибактериальных средств и препаратов на основе терпенов. В частности, такой эффект показан в отношении противотуберкулезной терапии и лечения лейшманиоза [1,2].

Saito A. и соавт. в эксперименте на мышах показали противомалярийную активность секвитерпена неролидола [3].

А. Kudryavtseva и соавт. отмечают, что большое количество терпенов и терпеноидов «обладает потенциальными геропротекторными и противораковыми свойствами». Авторы изучали свойства экстракта пихты и выявили эти эффекты in vitro на нормальных и опухолевых клеточных линиях [4]. На потенциальную противоопухолевую активность терпеноидов и флавоноидов указывают также в своем обзоре J.N. Nwodo и соавт. [5].

Обширное применение находит противовоспалительный и анальгезирующий эффект терпенов. В одном из ранних исследований, представленном Y. Han, терпены, выделенные из гингкобилоба, в эксперименте на мышах оказались по противовоспалительной активности соизмеримыми с индометацином. В качестве модели был избран острый артрит, спровоцированный антигенами C. albicans [6].

В последнее время большинство исследователей склоняется к использованию терпенов в качестве дополнительного компонента противовоспалительной терапии, что позволяет уменьшить дозу нестероидного противовоспалительного средства, а, значит, повысить безопасность терапии. Перспективным считается создание трансдермальных систем на основе терпена и противовоспалительного средства.

В 2006 году было опубликовано оригинальное исследование, посвященное резорбтивному эффекту терпенов при их местном применении [7]. В целом через неповрежденную кожу терпены проникают очень плохо, особенно α-пинен. Однако при воздействии слабого электрического тока ситуация меняется. Согласно публикациям B. Nokhodchi и соавт., C. Arunkumar и соавт. терпены, в частности, гераниол, ментол и тимол, способны усиливать йонофорез диклофенака натрия, что может быть использовано в практике физиотерапии воспалительных заболеваний опорно-двигательной системы [8,9].

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРПЕНОВ В УРОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Целый пласт исследований посвящен применению препаратов на основе терпенов для лечения заболеваний органов мочеполовой системы.

В 2013 году был опубликован метаанализ, демонстрирующий яркий литокинетический эффект лекарственных средств на основе терпенов [10]. И именно этот эффект терпенов считается наиболее востребованным в современной урологии.

В отечественной урологической практике до настоящего времени был известен единственный препарат на основе терпенов, по которому было проведено два рандомизированных плацебо-контролируемых исследования в 1992 и 2010 годах. Был продемонстрирован высокий литокинетический эффект этого препарата в отношении конкрементов мочеточника — 78% и 67,9%, что достоверно превышает вероятность самостоятельного отхождения аналогичных конкрементов в контрольных группах — 52% и 50% в группах, получавших плацебо [11,12]. Вышеупомянутые исследования различались тем, что в одном из них терпены назначались пациентам, перенесшим дистанционную ударно-волновую литотрипсию камня почки.

Вероятность самостоятельного отхождения камня находится в обратной зависимости от его размера. Согласно результатам проспективного исследования, проведенного G. Faragi и соавт., при наличии в нижней трети мочеточника небольшого по размеру конкремента (не более 3,3 мм), эффективность литокинетической терапии с применением препаратов на основе терпенов достигает 96% [13].

По данным НИИ урологии вероятность самостоятельного отхождения камня мочеточника вне зависимости от его локализации на фоне приема терпенов составляет 73%. При локализации конкремента в нижней трети мочеточника вероятность его самостоятельного отхождения на фоне назначения комплексной терапии, включающей препараты на основе терпенов возрастает до 83%. При традиционной терапии, включающей дротаверин и ненаркотический анальгетик, самостоятельно отходят 32% конкрементов мочеточника и 51% камней при локализации в нижней его трети. Применение препаратов на основе терпенов особенно целесообразно после дистанционной литотрипсии. При локализации в нижней трети мочеточника на фоне назначения комплексной терапии самостоятельно отходят 80% каменных дорожек [14].

В ходе вышеуказанного исследования, на фоне трехнедельного курса литокинетической терапии, достоверно увеличился диурез и, соответственно, снизилась относительная плотность мочи (с 1015,9± 3,0 до 1012±6,9), однако реакция мочи и почечная экскреция солей не претерпели достоверных изменений [14]. Данное свойство является важной особенностью, отличающей мочегонный эффект терпенов от других диуретиков как растительных, так и синтетических.

Способность длительно поддерживать низкую плотность мочи без риска развития электролитных нарушений и расстройства фосфорно-кальциевого обмена позволяет рассматривать препараты на основе терпенов в качестве средства для метафилактики всех форм нефролитиаза.

Литокинетический эффект терпенов реализуется достаточно быстро. У 72,3% пациентов, перенесших дистанционную ударно-волновую литотрипсию камня почки, полное освобождение мочевых путей от фрагментов разрушенных конкрементов произошло в течение первых 5 суток послеоперационного периода. А через 14 суток терапии полное отхождение фрагментов камней отмечено у 84,6% больных. В контрольной группе процесс самостоятельного отхождения фрагментов разрушенного камня оказался более длительным. В течение первых 5 суток от фрагментов разрушенного камня избавились лишь 40,8% пациентов, в течение 14 суток — 51,0% больных [15].

Наряду с литокинетическим эффектом препараты на основе терпенов продемонстрировали нефропротективный эффект при диабетической нефропатии [16], а также выраженный анальгетический эффект при синдроме тазовой боли, соизмеримый со среднетерапевтической дозой индометацина [17].

РЕНОТИНЕКС^®: СОСТАВ И СВОЙСТВА

В настоящее время на отечественном фармакологическом рынке появился новый продукт на основе терпенов — Ренотинекс®, производитель ООО «Полярис». В состав препарата входят шесть типов терпенов: пинен, камфен, борнеола, анетол, фенхон, цинеол. Все эти действующие вещества находятся в строго определенном количественном соотношении, что в целом не характерно для классических фитотерапевтических средств. Определенность и стабильность химического состава позволяет сочетать положительные качества, свойственные синтетическим лекарственным средствам, в частности, предсказуемость и контролируемость эффекта, с положительными свойствами фитопрепаратов, такими как многогранность эффекта и благоприятный профиль безопасности. Ренотинекс® в своем составе дополнительно имеет альфа-токоферола ацетат (витамин Е).

Основными механизмами действия витамина Е являются стабилизация клеточных мембран и антиоксидантное действие. Эти эффекты и определяют его нефропротективное действие при дисметаболических нефропатиях и мочекаменной болезни. Кроме того, у токоферола выявлен умеренный, но клинически значимый гипокальцие- мический эффект, востребованный при кальций-оксалатном и кальцийфосфатном нефролитиазе.

Согласно современным представлениям, комплексная терапия оксалатного нефролитиаза, наряду с хирургическими методами удаления или разрушения конкрементов, включает в себя гипооксалатную диету, обильное питье, иногда в сочетании с растительными диуретиками, а также использование мембраностабилизаторов и антиоксидантов.

ВЫВОДЫ

Таким образом, новый отечественный продукт Ренотинекс® может быть рекомендован при камнях мочеточника любой локализации и любого химического состава, если их размер позволяет надеяться на самостоятельное отхождение, а также после литотрипсии для облегчения отхождения фрагментов разрушенных конкрементов. Метаболические эффекты Ренотинекса® позволяют рекомендовать его для длительной метафилактики фосфатного, уратного и, особенно, кальций-оксалатного нефролитиаза.

---

Ключевые слова: фитопрепараты, терпены, химическая структура, противовоспалительное действие, смазмолитеческое действие, мочекаменная болезнь, Ренотинекс^®.

ЛИТЕРАТУРА

1. Sieniawska E, Swatko-Ossor M, Sawicki R, Skalicka-Wozniak K, Ginalska G. Natural Terpenes Influence the Activity of Antibiotics against Isolated Mycobacterium tuberculosis. Med Princ Pract 2017;26(2): 108-112. doi: 10.1159/000454680.

2. Camargos HS, Moreira RA, Mendanha SA, Fernandes KS, Dorta ML, Alonso A. Terpenes increase the lipid dynamics in the Leishmania plasma membrane at concentrations similar to their IC50 values. PLoS One 2014;9(8):e104429. doi: 10.1371/journal.pone.0104429. eCollection 2014.

3. Saito AY, Marin Rodriguez AA, Menchaca Vega DS, Sussmann RA, Kimura E.A., Katzin A.M. Antimalarial activity of the terpene nerolidol. Int J Antimicrob Agents 2016;48(6):641-646. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2016.08.017.

4. Kudryavtseva A, Krasnov G, Lipatova A, Alekseev B, Maganova F, Shaposhnikov M, Fedorova M, et al. Effects of Abies sibirica

terpenes on cancer- and aging-associated pathways in human cells. Oncotarget 2017(50):83744-83754. doi: 10.18632/onco- target.13467.

5. Nwodo JN, Ibezim A, Simoben CV, Ntie-Kang F. Exploring Cancer Therapeutics with Natural Products from African Medicinal Plants, Part II: Alkaloids, Terpenoids and Flavonoids. Anticancer Agents Med Chem 2016;16(1):108-27.

6. Han Y. Ginkgo terpene component has an anti-inflammatory effect on Candida albicans-caused arthritic inflammation. Int Immunopharmacol. 2005;5(6):1049-56.

7. Cal K. Skin penetration of terpenes from essential oils and topical vehicles. Planta Med 2006;72(4):311-6.

8. Nokhodchi A, Sharabiani K, Rashidi MR, Ghafourian T. The effect of terpene concentrations on the skin penetration of diclofenac sodium. Int J Pharm 2007;335(1-2):97-105.

9. Arunkumar S, Shivakumar HN, Narasimha Murthy S. Effect of terpenes on transdermal iontophoretic delivery of diclofenac potassium under constant voltage. Pharm Dev Technol 2018;23(8):806-814. doi: 10.1080/10837450.2017.1369110. Epub 2017 Aug 31.

10. Chua ME, Park JH, Castillo JC, Morales ML. Terpene compound drug as medical expulsive therapy for ureterolithiasis: a meta-analysis. Urolithiasis 2013;41(2):143-51. doi: 10.1007/s00240-012-0538-3.

11. Mukamel E, Engelstein D, Simon D. The value of Rowatinex in the treatment of ureterolithiasis. J Urol 1992;98(1):31-33.

12. Romics I, Siller G, Kohnen R. A special terpene combination (Rowatinex) improves stone clearance after extracorporeal shockwave lithotripsy in urolithiasis patients: a results of a placebo-controlled randomized trial. Urol Int 2010;86(1):102-109.

13. Faragi G, Mulerad M, Rub R. Prospective comparative study Rowatinex and Alfuzosin in treatment urolithiasis the lower segment of the ureter. Eur Urol Suppl. 2008;7(8):149.

14. Сивков А.В., Черепанова Е.В., Шадеркина В.А. Применение фитопрепаратов на основе терпенов при мочекаменной болезни. Экспериментальная и клиническая урология. 2011;(1):69-72.

15. Руденко В.И., Инноятов Ж.Ш., Перекалина А.Н. Растительный препарат «Роватинекс» в лечении больных мочекаменной болезнью. Материалы XIV конгресса Российского общества урологов. Саратов. 2014 год. С. 110-111.

16. Chen J, Hou XF, Wang G, Zhong QX, Liu Y, Qiu HH, et al. Terpene glycoside component from Moutan Cortex ameliorates diabetic nephropathy by regulating endoplasmic reticulum stress-related inflammatory responses. J Ethnopharmacol 2016;193:433-444. doi: 10.1016/j.jep.2016.09.043.

17. Lee CB, Ha US, Lee SJ, Kim SW, Cho YH. Preliminary experience with a terpene mixture versus ibuprofen for treatment of category III chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome. World J Urol 2006;24(1):55-60.

 

Тематики и теги

Терпены и их применение в клинической практике

ХИМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ТЕРПЕНОВ

Терпены представляют собой подкласс непредельных углеводородов с общей формулой (С5Н8)n, где n>2. Углеводород с эмпирической формулой С5Н8, носящий официальное «структурное» название 2-метилбута-1,3-диен, известен как изопрен. По сути, терпены представляют собой полимеры изопрена с низкой степенью полимеризации. С увеличением числа изопреновых остатков в молекуле (степени полимеризации) свойства соединения меняются радикально.

Однако в живой природе наиболее часто встречаются не полимеры изопрена, а их кислородзамещенные производные, которые в настоящее время носят название «терпеноиды».

Понятие «кислородзамещенное производное» с точки зрения органической химии крайне расплывчато. Таким производным может быть и спирт, причем как простой, так и многоатомный, и кетон, и альдегид, простой эфир, и сложный эфир. Таким образом получается огромная (известно более 10000 представителей) крайне разнообразная по своим физическим, химическим, фармакологически свойствам группа химических соединений, которую объединяют два признака:

• состав исключительно из атомов углерода, водорода и кислорода;
• наличие в структуре изопреновых фрагментов, связанных между собой по типу «голова к хвосту».

Количество этих изопреновых фрагментов во многом определяет свойства молекулы.

Две молекулы изопрена составляют монотерпены (монотерпеноиды). Они широко распространены в растительном мире, как компонент эфирных масел. Именно монотерпены и сложные эфиры определяют запах растений. Классическими представителями монотерпенов являются цинеол – главный компонент эвкалиптового масла и ментол – основной компонент мятного масла. Также к монотерпенам относится камфора (камфен) – бициклический кетон, содержащий два мономера изопрена. Монотерпеновые углеводороды (α-пинен, β-пинен, терпинолен, β-терпинен) очень характерны для филогенетически более древних хвойных растений, в то время как для цветковых растений более свойственны кислородсодержащие монотерпеновые альдегиды, кетоны и спирты (цитраль, линалоол, терпинеол, гераниол). Специфический запах хвойного леса связан с образованием и испарением монотерпеновых углеводородов.

Соединение трех молекул изопрена носит название секвитерпены (сесквитерпеноиды) – «полуторные» терпены. Они также входят в состав эфирных масел. Однако трехчленный изомер имеет более тяжелую молекулу, а, значит, априори, менее летуч, дает менее выраженный, но более стойкий запах. Секвитерпенами являются фарнезол, входящий в состав эфирных масел ландыша и липы, а также выделенный из живицы сосны фарнезен.

Четырехчленные полимеры изопрена (дитерпены, диперпеноиды) – еще менее летучи, они входят в состав растительных смол. Кроме того, дитерпен витол входит в состав хлорофилла.

Четырехчленные полимеры изопрена (дитерпены, диперпеноиды) – еще менее летучи, они входят в состав растительных смол. Кроме того, дитерпен витол входит в состав хлорофилла.

Шестичленные полимеры изопрена (тритерпены) имеют в своем составе 30 атомов углерода. Ввиду практически полного отсутствия летучести они не встречаются в эфирных маслах. Тритерпеноиды являются полициклическими кислотами или спиртами. Однако наибольшую известность имеют продукты их гликозидирования, уже относящиеся к классу гликозидов или сапонинов. Из тритерпеновых кислот чаще всего встречаются урсоловая, олеаноловая, кратеговая. Урсоловая кислота в сравнительно больших количествах содержится в плодах и листьях клюквы, облепихи, брусники, кожице яблок. Кратеговая кислота выявлена в плодах боярышника.

Восьмичленные полимеры (тетратерпены, тетратерпеноиды) включают одну единственную структурную группу – каратиноиды. Это природные пигменты желтого, оранжевого, красного цветов, синтезируемые высшими растениями, что обусловливает соответствующую окраску их цветов и плодов.

Более высокомолекулярные соединения изопрена, носящие название политерпенов и политерпеноидов, известны как гуттаперча и природный каучук.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРПЕНОВ В МЕДИЦИНЕ

Все монотерпены в той или иной степени обладают антисептическим, противовоспалительным и спазмолитическим действием. Отдельные представители могут иметь седативный, аналептический, отхаркивающий, мочегонный эффект. Это обуславливает их применение в клинической практике по самым разнообразным показаниям.

К общеизвестным и давно применяемым препаратам на основе терпенов относятся: валидол (действующее вещество – ментол), камфора (действующее вещество – камфен), скипидар (смесь терпеновых углеводородов, в которой доминируют α- и β-пинены).

Кроме того, терпеноидами и их производными являются: ретинол (витамин А), холекальциферол и альфакальцидол (витамин D и его активные метаболиты), токоферол (витамин Е).

В виду большого разнообразия фармакологических эффектов в сочетании с низкой токсичностью, интерес исследователей к терпенам и их производным сохраняется и в настоящее время. Причем области фармакологического применения этих химических соединений иногда рассматриваются самые экзотические. Рассмотрим наиболее интересные результаты последних исследований.

Имеются публикации о потенцировании противомикробного эффекта при совместном назначении антибактериальных средств и препаратов на основе терпенов. В частности, такой эффект показан в отношении противотуберкулезной терапии и лечения лейшманиоза [1,2].

Saito A. и соавт. в эксперименте на мышах показали противомалярийную активность секвитерпена неролидола [3].

А. Кudryavtseva и соавт. отмечают, что большое количество терпенов и терпеноидов «обладает потенциальными геропротекторными и противораковыми свойствами». Авторы изучали свойства экстракта пихты и выявили эти эффекты in vitro на нормальных и опухолевых клеточных линиях [4]. На потенциальную противоопухолевую активность терпеноидов и флавоноидов указывают также в своем обзоре J.N. Nwodo и соавт. [5].

Обширное применение находит противовоспалительный и анальгезирующий эффект терпенов. В одном из ранних исследований, представленном Y. Han, терпены, выделенные из гингко-билоба, в эксперименте на мышах оказались по противовоспалительной активности соизмеримыми с индометацином. В качестве модели был избран острый артрит, спровоцированный антигенами C. albicans [6].

В последнее время большинство исследователей склоняется к использованию терпенов в качестве дополнительного компонента противовоспалительной терапии, что позволяет уменьшить дозу нестероидного противовоспалительного средства, а, значит, повысить безопасность терапии. Перспективным считается создание трансдермальных систем на основе терпена и противовоспалительного средства.

В 2006 году было опубликовано оригинальное исследование, посвященное резорбтивному эффекту терпенов при их местном применении [7]. В целом через неповрежденную кожу терпены проникают очень плохо, особенно α-пинен. Однако при воздействии слабого электрического тока ситуация меняется. Согласно публикациям B. Nokhodchi и соавт., C. Arunkumar и соавт. терпены, в частности, гераниол, ментол и тимол, способны усиливать йонофорез диклофенака натрия, что может быть использовано в практике физиотерапии воспалительных заболеваний опорно-двигательной системы [8,9].

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕРПЕНОВ В УРОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ

Целый пласт исследований посвящен применению препаратов на основе терпенов для лечения заболеваний органов мочеполовой системы.

В 2013 году был опубликован метаанализ, демонстрирующий яркий литокинетический эффект лекарственных средств на основе терпенов [10]. И именно этот эффект терпенов считается наиболее востребованным в современной урологии.

В отечественной урологической практике до настоящего времени был известен единственный препарат на основе терпенов, по которому было проведено два рандомизированных плацебо-контролируемых исследования в 1992 и 2010 годах. Был продемонстрирован высокий литокинетический эффект этого препарата в отношении конкрементов мочеточника – 78% и 67,9%, что достоверно превышает вероятность самостоятельного отхождения аналогичных конкрементов в контрольных группах – 52% и 50% в группах, получавших плацебо [11,12]. Вышеупомянутые исследования различались тем, что в одном из них терпены назначались пациентам, перенесшим дистанционную ударно-волновую литотрипсию камня почки.

Вероятность самостоятельного отхождения камня находится в обратной зависимости от его размера. Согласно результатам проспективного исследования, проведенного G. Faragi и соавт., при наличии в нижней трети мочеточника небольшого по размеру конкремента (не более 3,3 мм), эффективность литокинетической терапии с применением препаратов на основе терпенов достигает 96% [13].

По данным НИИ урологии вероятность самостоятельного отхождения камня мочеточника вне зависимости от его локализации на фоне приема терпенов составляет 73%. При локализации конкремента в нижней трети мочеточника вероятность его самостоятельного отхождения на фоне назначения комплексной терапии, включающей препараты на основе терпенов возрастает до 83%. При традиционной терапии, включающей дротаверин и ненаркотический анальгетик, самостоятельно отходят 32% конкрементов мочеточника и 51% камней при локализации в нижней его трети. Применение препаратов на основе терпенов особенно целесообразно после дистанционной литотрипсии. При локализации в нижней трети мочеточника на фоне назначения комплексной терапии самостоятельно отходят 80% каменных дорожек [14].

В ходе вышеуказанного исследования, на фоне трехнедельного курса литокинетической терапии, достоверно увеличился диурез и, соответственно, снизилась относительная плотность мочи (с 1015,9± 3,0 до 1012±6,9), однако реакция мочи и почечная экскреция солей не претерпели достоверных изменений [14]. Данное свойство является важной особенностью, отличающей мочегонный эффект терпенов от других диуретиков как растительных, так и синтетических.

Способность длительно поддерживать низкую плотность мочи без риска развития электролитных нарушений и расстройства фосфорно-кальциевого обмена позволяет рассматривать препараты на основе терпенов в качестве средства для метафилактики всех форм нефролитиаза.

Литокинетический эффект терпенов реализуется достаточно быстро. У 72,3% пациентов, перенесших дистанционную ударно-волновую литотрипсию камня почки, полное освобождение мочевых путей от фрагментов разрушенных конкрементов произошло в течение первых 5 суток послеоперационного периода. А через 14 суток терапии полное отхождение фрагментов камней отмечено у 84,6% больных. В контрольной группе процесс самостоятельного отхождения фрагментов разрушенного камня оказался более длительным. В течение первых 5 суток от фрагментов разрушенного камня избавились лишь 40,8% пациентов, в течение 14 суток – 51,0% больных [15].

Наряду с литокинетическим эффектом препараты на основе терпенов продемонстрировали нефропротективный эффект при диабетической нефропатии [16], а также выраженный анальгетический эффект при синдроме тазовой боли, соизмеримый со среднетерапевтической дозой индометацина [17].

РЕНОТИНЕКС®: СОСТАВ И СВОЙСТВА

В настоящее время на отечественном фармакологическом рынке появился новый продукт на основе терпенов – Ренотинекс®, производитель ООО «Полярис». В состав препарата входят шесть типов терпенов: пинен, камфен, борнеола, анетол, фенхон, цинеол. Все эти действующие вещества находятся в строго определенном количественном соотношении, что в целом не характерно для классических фитотерапевтических средств. Определенность и стабильность химического состава позволяет сочетать положительные качества, свойственные синтетическим лекарственным средствам, в частности, предсказуемость и контролируемость эффекта, с положительными свойствами фитопрепаратов, такими как многогранность эффекта и благоприятный профиль безопасности. Ренотинекс® в своем составе дополнительно имеет альфа-токоферола ацетат (витамин Е).

Основными механизмами действия витамина Е являются стабилизация клеточных мембран и антиоксидантное действие. Эти эффекты и определяют его нефропротективное действие при дисметаболических нефропатиях и мочекаменной болезни. Кроме того, у токоферола выявлен умеренный, но клинически значимый гипокальциемический эффект, востребованный при кальций-оксалатном и кальцийфосфатном нефролитиазе.

Согласно современным представлениям, комплексная терапия оксалатного нефролитиаза, наряду с хирургическими методами удаления или разрушения конкрементов, включает в себя гипооксалатную диету, обильное питье, иногда в сочетании с растительными диуретиками, а также использование мембраностабилизаторов и антиоксидантов.

ВЫВОДЫ

Таким образом, новый отечественный продукт Ренотинекс® может быть рекомендован при камнях мочеточника любой локализации и любого химического состава, если их размер позволяет надеяться на самостоятельное отхождение, а также после литотрипсии для облегчения отхождения фрагментов разрушенных конкрементов. Метаболические эффекты Ренотинекса® позволяют рекомендовать его для длительной метафилактики фосфатного, уратного и, особенно, кальций-оксалатного нефролитиаза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Sieniawska E, Swatko-Ossor M, Sawicki R, Skalicka-Woźniak K, Ginalska G. Natural Terpenes Influence the Activity of Antibiotics against Isolated Mycobacterium tuberculosis. Med Princ Pract 2017;26(2):108-112. doi: 10.1159/000454680.
2. Camargos HS, Moreira RA, Mendanha SA, Fernandes KS, Dorta ML, Alonso A. Terpenes increase the lipid dynamics in the Leishmania plasma membrane at concentrations similar to their IC50 values. PLoS One 2014;9(8):e104429. doi: 10.1371/journal.pone.0104429. eCollection 2014.
3. Saito AY, Marin Rodriguez AA, Menchaca Vega DS, Sussmann RA, Kimura E.A., Katzin A.M. Antimalarial activity of the terpene nerolidol. Int J Antimicrob Agents 2016;48(6):641-646. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2016.08.017.
4. Kudryavtseva A, Krasnov G, Lipatova A, Alekseev B, Maganova F, Shaposhnikov M, Fedorova M, et al. Effects of Abies sibirica terpenes on cancer- and aging-associated pathways in human cells. Oncotarget 2017(50):83744-83754. doi: 10.18632/oncotarget.13467.
5. Nwodo JN, Ibezim A, Simoben CV, Ntie-Kang F. Exploring Cancer Therapeutics with Natural Products from African Medicinal Plants, Part II: Alkaloids, Terpenoids and Flavonoids. Anticancer Agents Med Chem 2016;16(1):108-27.
6. Han Y. Ginkgo terpene component has an anti-inflammatory effect on Candida albicans-caused arthritic inflammation. Int Immunopharmacol. 2005;5(6):1049-56.
7. Cal K. Skin penetration of terpenes from essential oils and topical vehicles. Planta Med 2006;72(4):311-6.
8. Nokhodchi A, Sharabiani K, Rashidi MR, Ghafourian T. The effect of terpene concentrations on the skin penetration of diclofenac sodium. Int J Pharm 2007;335(1-2):97-105.
9. Arunkumar S, Shivakumar HN, Narasimha Murthy S. Effect of terpenes on transdermal iontophoretic delivery of diclofenac potassium under constant voltage. Pharm Dev Technol 2018;23(8):806-814. doi: 10.1080/10837450.2017.1369110. Epub 2017 Aug 31.
10. Chua ME, Park JH, Castillo JC, Morales ML. Terpene compound drug as medical expulsive therapy for ureterolithiasis: a meta-analysis. Urolithiasis 2013;41(2):143-51. doi: 10.1007/s00240-012-0538-3.
11. Mukamel E, Engelstein D, Simon D. The value of Rowatinex in the treatment of ureterolithiasis. J Urol 1992;98(1):31-33.
12. Romics I, Siller G, Kohnen R. A special terpene combination (Rowatinex) improves stone clearance after extracorporeal shockwave lithotripsy in urolithiasis patients: a results of a placebo-controlled randomized trial. Urol Int 2010;86(1):102-109.
13. Faragi G, Mulerad M, Rub R. Prospective comparative study Rowatinex and Alfuzosin in treatment urolithiasis the lower segment of the ureter. Eur Urol Suppl. 2008;7(8):149.
14. Сивков А.В., Черепанова Е.В., Шадеркина В.А. Применение фитопрепаратов на основе терпенов при мочекаменной болезни. Экспериментальная и клиническая урология. 2011;(1):69-72.
15. Руденко В.И., Инноятов Ж.Ш., Перекалина А.Н. Растительный препарат «Роватинекс» в лечении больных мочекаменной болезнью. Материалы ХIV конгресса Российского общества урологов. Саратов. 2014 год. С. 110-111.
16. Chen J, Hou XF, Wang G, Zhong QX, Liu Y, Qiu HH, et al. Terpene glycoside component from Moutan Cortex ameliorates diabetic nephropathy by regulating endoplasmic reticulum stress-related inflammatory responses. J Ethnopharmacol 2016;193:433-444. doi: 10.1016/j.jep.2016.09.043.
17. Lee CB, Ha US, Lee SJ, Kim SW, Cho YH. Preliminary experience with a terpene mixture versus ibuprofen for treatment of category III chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome. World J Urol 2006;24(1):55-60.

Прикрепленный файл	Размер
Скачать статью	287.17 кб

Ключевые слова: фитопрепараты, терпены, химическая структура, противовоспалительное действие, смазмолитеческое действие, мочекаменная болезнь, Ренотинекс®

Производных липидов — стероидов и терпенов

Включает продукты гидролиза простых и сложных липидов, а также различные другие соединения, такие как стероиды, терпены, жирные кислоты, спирты, жирные альдегиды, кетоны и т. Д.

Рисунок: Стероиды Гормоны позвоночных

Стероиды

1. Поскольку они не содержат жирных кислот, они не омыляются, то есть не могут подвергаться гидролизу путем нагревания с щелочью с образованием мыла, содержащего их жирнокислотные компоненты.
2. Стероиды могут быть отделены от жира после того, как последний омылен, так как они находятся в «неомыляемом остатке».
3. Все стероиды можно рассматривать как производные конденсированной и полностью насыщенной кольцевой системы, называемой циклопентанопергидрофенантреном или стераном.
4. Эта система состоит из 3 циклогексановых колец (A, B и C), соединенных нелинейным или фенантреновым образом, и концевого циклопентанового кольца (D).

Некоторые распространенные стероиды:

Холестерин

1. Холестерин имеет молекулярную формулу C27h55OH.
2. В дополнение к группе ОН у С3 есть двойная связь у С5.
3. Гидроксильная группа составляет ее полярную головку, остальная часть молекулы гидрофобна.
4. Это белое кристаллическое твердое вещество, оптически активное, [α] D 39 °.
5. Кристаллы представляют собой ромбические пластинки с сломанным одним из углов.
6. Он имеет температуру плавления 149 ° C.
7. Считается, что холестерин является основной причиной сердечных заболеваний.
8. Существует 2 типа холестерина: холестерин липопротеинов низкой плотности (ХС-ЛПНП) и холестерин липопротеинов высокой плотности (ХС-ЛПВП).
9. Это основной стерол высших животных, особенно его много в нервных тканях и желчных камнях.
10. Встречается в свободном виде или в виде сложных жирных эфиров во всех клетках животных.
11. Впервые он был выделен в 1784 году из камней в желчном пузыре человека, которые почти полностью состоят из холестерина и, следовательно, назван так (холестерин буквально означает «твердый алкоголь из желчи»).
12. Его основные источники — жир печени рыб, головной и спинной мозг крупного рогатого скота.
13. Однако холестерин не содержится в растительных жирах.

Копростанол

1. Это происходит с фекалиями и вырабатывается в кишечнике в результате действия бактерий на двойную связь холестерина.
2. A / B-соединение представляет собой -цис в копростаноле в отличие от -транс в холестерине.

Эргостерол

1. Он присутствует в спорынье (отсюда ее номенклатура), дрожжах и плесени Neurospora.
2. Его родительский углеводород — эргостан, C28H50.
3. Эргостерин имеет молекулярную формулу C28h53OH с одной группой OH у C3 и 3 двойными связями у C5, C7 и C22.
4. Он также оптически активен, [α] D -135 °.

Ланостерол

1. Он является основным компонентом шерстяного жира, а также в незначительных количествах присутствует в печени и дрожжах.
2. Ланостерин представляет собой соединение C 30 с двойными метильными группами у C 4 и третьей угловой метильной группой у C 14.
3. Есть 2 двойные связи у C 8 и C 24.
4. Это промежуточный продукт в биосинтезе холестерина.

Терпены

1. Среди неомыляемых липидов, обнаруженных в растениях, много углеводородов, известных как терпенов, (из скипидара).
2. Обычно эти углеводороды и их кислородсодержащие производные содержат менее 40 атомов углерода.
3. Простейшие терпены называются монотерпенами и соответствуют формуле C10h26 (что эквивалентно 2 единицам изопрена), терпены с формулой C15h34 называются сесквитерпенами , с C20h42 как дитерпенами и с C30h58 как тритерпенами .
4. Терпены с 40 атомами углерода (или тетратерпены) включают соединения, называемые каротиноидами .
5. Наличие длинной углеводородной цепи в каротиноидах делает их липидорастворимыми; поэтому их также называют липохромами или хромолипидами.
6. Некоторые примеры терпенов показаны ниже:

.

терпенов и стероидов — Большая химическая энциклопедия

В отличие от жиров и фосфолипидов, терпены и стероиды не могут быть гидролизованы до более простых единиц. Однако Отто Валлах в девятнадцатом веке и Леопольд Ружичка (хорватский лауреат Нобелевской премии) в первой половине двадцатого века обнаружили, что эти соединения могут разлагаться на более простые структуры, состоящие из пяти атомов углерода. Эти звенья являются структурными аналогами алкена, называемого изопреном (2-метилбута-1,3-диен).Изопрен можно рассматривать как молекулу, содержащую голову и хвост. [Стр.161]

Изопренические единицы могут быть связаны между собой разными способами: голова к голове, хвост к хвосту, голова к хвосту или хвост к голове. Олигомеры таких изопреновых звеньев называют терпенами. Молекула с двумя изопренами называется монотерпеном, а молекула с четырьмя звеньями — дитерпеном. Три мономера изопрена образуют сесквитерпены. Одним из наиболее важных терпенов является сквален, основной метаболит, присутствующий во всех живых организмах. При контакте с кислородом воздуха сквален окисляется до оксида сквалена.В реакции с соответствующим ферментом оксид сквалена сворачивается в конформацию, представленную на схеме ниже. [Pg.162]

На следующей стадии реакции эпоксидное кольцо протонируется до карбокатиона, который активирует последовательную циклизацию четырех двойных связей с образованием тетрациклической структуры ланостерина. [Pg.162]

Ланостерин является предшественником биосинтеза первичных метаболитов, которые имеют общий структурный мотив из трех 6-членных колец и одного 5-членного кольца.Эти соединения известны как стероиды. В химии натуральных продуктов кольца обозначаются заглавными буквами A, B, C и D. [Pg.163]

Некоторые стероиды, такие как холевая кислота, прогестерон и тестостерон, уже упоминались в главах, посвященных альдегидам, кетонам и карбоновые кислоты. Самый распространенный стероид у человека — холестерин. Хотя это соединение было открыто в восемнадцатом веке, его полная молекулярная структура была определена только в середине прошлого века.Холестерин присутствует в большинстве тканей и играет особую роль в регуляции кровообращения. Нарушение баланса холестерина в организме может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, похожие на атеросклероз. Молекула холестерина, как и другие стероиды, образуется определенным путем биосинтеза из предшественников терпена, сквалена и ланостерина. Поскольку холестерин имеет 27 атомов углерода, на 3 атома меньше, чем тритерпеновый сквален (который имеет 30 атомов углерода), 3 атома углерода удаляются в процессе биосинтеза.[Pg.163]

Поликетиды образуют группу метаболитов, которые основаны на образцах повторяющихся ацетатных единиц (Глава 3). Существует еще одна группа метаболитов, широко распространенных по природе и богатых разнообразным химическим составом, которые основаны на другом повторяющемся звене изопрена [4,1), более a [Pg.50]

Множество изопреновых звеньев в терпене служат для классификации это Cio, монотерпены C15, сесквитерпены C20, дитерпены C30, три-терпены, к которым стероиды близкородственны C25, сестерпены.Любопытно отметить, что правило изопрена, звучное и очень полезное не в последнюю очередь для выяснения структуры, имеет неестественные основы. Изопрен (4.1) не встречается в природе. Вместо этого глина, из которой так упорядочены терпены, представляет собой изопентенилпирофосфат (4.14) и диметилаллилпирофосфат (4.15). Последнее наблюдается во многих природных соединениях, например. (4.11) в виде пренила [Стр.51]

Эфирные масла многих растений и цветов получают путем дистилляции растений с водой.Нерастворимое в воде масло, которое отделяется, обычно имеет запах, характерный для конкретного растения (розовое масло, масло герани и другие). Соединения, выделенные из этих масел, содержат количество атомов углерода, кратное пяти (то есть 5, 10, 15 и так далее), и называются терпенами (некоторые соединения этого типа описаны на странице 222). Они синтезируются в растении из ацетата посредством важного промежуточного биохимического соединения, изопентенилпирофосфата. Пятиуглеродная единица с четырехуглеродной цепью и одноуглеродным ответвлением у C-2 называется изопреновой единицей (см. A Word About… Биологически важные спирты и фенолы, в главе 7). [Стр.452]

Монотерпены содержат 2 единицы изопрена. Сесквитерпены, дитекиены, тритерпены и тетратерпены [Pg.452]

Большинство терпеновых структур можно разбить на множество изопреновых единиц. Терпены содержат различные функциональные группы (C = C, OH, C = 0) как часть своей структуры и могут быть ациклическими или циклическими. [Pg.452]

Соединения с одним изопреновым звеном (C5) относительно редки в природе, но соединения с двумя такими звеньями (Cio), называемые монотерпенами, являются обычными.Примеры [Pg.452]

Отметьте изопреновые звенья в цитронеллале и ментоле. Решение [Pg.453]

---

Стратегия Задача 6 Меченое соединение для биосинтетических исследований. Мевалоитовая кислота (TM 418) является промежуточным звеном в биосинтезе терпенов и стероидов (Tedder, том 4, стр. 217 и далее). Чтобы точно изучить, что происходит с каждым атомом углерода во время его превращения, скажем, в хмонен (418A), нам нужны отдельные образцы мевалоновой кислоты, помеченные знаком в каждом атоме углерода в молекуле. Это переворачивает нашу обычную стратегию с ног на голову, поскольку теперь мы должны искать одно углеродное дискоимекция.Вы можете использовать такие реагенты, как Na CN и … [Pg.134]

Желчные кислоты (Раздел 26 13) Производные стероидов, биосинтезируемые в печени, которые способствуют пищеварению путем эмульгирования жиров Бимолекулярный (Раздел 4 8) Процесс, в котором две частицы повторно действуют на одном и том же элементарном этапе. Биологическая единица изопрена (Раздел 26 8) Изопентенилпирофосфат — биологический предшественник терпенов и стероидов … [Pg.1277]

Неявно, в том числе, названия оснований являются абсолютными конфигурациями атомов углерода 8 и 12 и специальные системы нумерации.Производные этих родительских структур названы в соответствии с правилами номенклатуры терпенов и стероидов (см. Стероиды Терпеноиды). Длинный и неудобный характер абстрактной систематической номенклатуры (12) для этих соединений привел, в частности, к разработке (13) и использованию упрощенной номенклатуры, основанной на общих названиях. [Pg.150]

Биологическая единица изопрена (Раздел 26.8) Изопентенилпирофосфат, биологический предшественник терпенов и стероидов … [Стр.1277]

В этой главе мы рассмотрим, как клетки и ферменты используются в преобразовании липиды.Липиды, конечно, представляют собой очень разнообразный и сложный ряд молекулярных компонентов, включая жирные кислоты, триглицериды, фосфолипиды, гликолипиды, алифатические спирты, воски, терпены и стероиды. В биохимическом контексте эти молекулы обычно преподают в более или менее указанном выше порядке, поскольку это представляет собой логическую последовательность, ведущую от простых молекул к более сложным. Однако здесь мы выбрали другую стратегию. [Pg.294]

Природные углеводородные продукты, такие как терпены и стероиды, были успешно подвергнуты расчетам MM.Сесквитерпены … [Pg.153]

Биосинтез синтетического натурального каучука полностью определен и показан на рис. 15.1. Многие растения и животные используют один и тот же путь биосинтеза для производства сотен терпенов и стероидов из обычных строительных блоков изопреноидов. [Pg.278]

Путь изопрена производит широкий спектр натуральных продуктов, таких как терпены и стероиды. При этом задействован ряд сложных биохимических превращений, многие из которых предполагают участие короткоживущих интермедиатов карбокатиона.Два недавних исследования представляют собой краткое введение. [Pg.34]

Циклизация полиенов при синтезе терпенов и стероидов критически зависит от терминатора, чтобы генерировать полезные функциональные возможности для дальнейшей модификации продуктов. Аллил- и пропаргилсиланы доказали свою ценность в облегчении циклизации и образования экзоциклического метилена и аллена соответственно. Таким образом, краткого подхода к альбиканилацетату [126] и быстрого создания тетрациклического предшественника стероидов [127] достаточно для демонстрации концепции.Опять же, сравнение субстратов с силильной группой с субстратами, имеющими простую алкильную группу, очень поучительно. [Стр.113]

Сквален участвует в метаболизме в качестве предшественника для синтеза стероидов и по своей структуре очень похож на (3-каротин, кофермент q10, витамины Ki, E и D. Сквален в коже и жировой ткани происходит из эндогенного холестерина. синтез, а также диетические ресурсы у людей, потребляющих большое количество оливкового и рыбьего жира, особенно печени акулы (Gershbein and Singh, 1969).Сквален синтезируется скваленсинтазой, которая превращает две единицы фарнезилпирофосфата, прямого предшественника терпенов и стероидов, в сквален. Как секостероид, биосинтез витамина D также регулируется скваленом. Более того, будучи предшественником каждого семейства стероидов, сквален является важным компонентом организма. [Pg.225]

Реакции включают попытки имитировать предложенную биосинтетическую циклизацию для поликольцевых терпенов и стероидов, таких как … [Pg.348]

Ввиду важности мевалоната в биосинтезе терпенов и стероиды, неудивительно, что доступны многочисленные варианты синтеза мевалонолактона.Они кратко описаны в подробной методике синтеза (i, S) -мевалонолактона, меченного по C-2, с помощью 13C (Схема 215) (81OS (60) 92>. [Pg.846]

Это вещество было показано по исследованиям индикаторов, чтобы быть эффективным предшественником терпенов и стероидов.Мевалоновая кислота имеет шесть атомов углерода, тогда как изопреновая единица имеет только 5. Следовательно, если мевалоновая кислота является предшественником изопреновых единиц, она должна на каком-то этапе потерять один атом углерода. Синтез мевалоновой кислоты, меченной по карбоксильной группе с помощью 14C, и использование этого материала в качестве исходного материала для производства холестерина дает немеченый холестерин.Следовательно, карбоксильный углерод теряется … [Pg.1483]

Рисунок 30-1 Краткое описание путей биосинтеза жирных кислот, терпенов и стероидов …

Биосинтез алкалоидов был широко изучен, и хотя какое-то время считалось, что алкалоиды возникли в основном из предшественников аминокислот, сейчас имеются веские доказательства того, что этаноат также участвует.Способ биосинтеза алкалоидов еще не так хорошо изучен, как режим терпенов и стероидов. Одной из экспериментальных проблем является сложность скармливания растений соответствующим образом меченных прекурсоров. [Pg.1489]

канадских рабочих изучают методы превращения дешевой и легко доступной камфоры в энантиочистые производные циклопентана для использования в синтезе терпена и стероидов, например 1-2. В недавнем расширении этих исследований em / o-3-бром-4-метилкамфор 3 (0,1 моль) был … [Стр.136]

Цукамото, С., Като, Х., Хирота, Х., и Фузетани, Н., Терпены и стероиды против обрастания против личинок усоногих морских губок, Biofouling, 11, 283, 1997. [Pg.566]

Терпены и стероиды биосинтетически получены из мевалоната. Это могут быть углеводороды, например каротин, спирты, например долихол, сложные эфиры, например до-лихолфосфат или сложные эфиры холестерина и другие. Холестерин необходим для функции мембран у высших животных. [Pg.61]

Эндопероксиды, полученные из циклогекса-1,3-диенов, являются наиболее распространенными в этой категории из-за большей стабильности по сравнению с их аналогами и доступности субстрата [5c, 8d].Эта субъединица присутствует в большом количестве терпеновых и стероидных продуктов. Большинство эндопероксидов стероидов представляют собой 5,8-производные, в которых кислородный мостик имеет a-конфигурацию [1, 5c, 8d]. Возникает стерическая потребность в метиле у C-10 … [Pg.311]

Автоокисление 1,3-диенов обычно не имеет большого значения для синтеза циклических пероксидов, основным путем которого является фотоокисление 1,3-диены. Для этого процесса необходимо добавить сенсибилизатор в случае низкомолекулярных 1,3-диенов и 1,3-диенов терпенового и стероидного ряда.При фотоокислении конденсированных ароматических углеводородов сенсибилизатор не требуется. Эти реакции можно рассматривать как диеновый синтез с кислородом в качестве диенофила.165 A … [Pg.206]

Большой диапазон микробных гидроксилирований алифатических и ароматических углеводородов, терпенов и стероидов имеет вкус и аромат, фармацевтические и … [Pg.324]

В принципе, синтез может быть реализован как обработка кетонов гидроксиламином в KOH-DMSO в одном реакторе после взаимодействия образовавшихся кетоксимов с ацетиленом.Теперь доступны различные пирролы с алкильными, циклоалкильными, арильными и гетарильными заместителями, а также пирролы, конденсированные с алифатическими макроциклами, терпеновыми и стероидными структурами, вместе с их виниловыми производными. [Стр.211]

Негидролизуемые липиды имеют тенденцию к более разнообразной структуре. Мы рассмотрим четыре различных типа жирорастворимых витаминов, эйкозаноидов, терпенов и стероидов. [Pg.1118]

Yoder RA, Johnson JN. Случай в биомиметике полного синтеза карбоциклизации полиолефинов до терпенов и стероидов.Chem. Ред. 2005 105 4730-4756. [Pg.2134]

Не существует установленного соглашения для представления полиацеталей и других сложных циклических производных углеводов. Чтобы облегчить сравнение полициклических производных углеводов с алициклическими соединениями, производные углеводов будут изображены в перспективе, с одиночными кольцами и конденсированными кольцами, расположенными в плоскости бумаги, а затемненными или пунктирными линиями, используемыми для обозначения ориентации заместителей и мосты выше или ниже плоскости колец, соответственно, как это принято для терпенов и стероидов.[Стр.4]

Бартон, Дерек Х. Р. (1918–1998). Английский химик-органик, получивший вместе с Хасселем Нобелевскую премию по химии в 1969 году. Область конформационного анализа в органической химии началась благодаря его исследованиям в области терпенов и стероидов. Он провел обширные исследования в области автоокисления карбанионов. Он сыграл важную роль в исследованиях взаимосвязи вращения молекул со структурой сложных органических молекул. Его образование проходило в Лондоне, Франции и Ирландии.[Стр.127]

---

.

Список основных терпенов и их польза для здоровья (таблица)

Вы могли заметить, что не все сорта каннабиса пахнут одинаково. Сосна, ягода, мята… В каннабисе есть несколько отличительных ароматов.

Каннабис имеет уникальный запах. Некоторые люди находят это неприятным и подавляющим, в то время как большинство энтузиастов марихуаны находят это очень успокаивающим и приятным. Как и любое другое растение, в горшке есть компоненты, которые отвечают за его уникальный аромат и вкус.

Эти компоненты представляют собой терпены, ароматические молекулы, секретируемые в крошечных смоляных железах цветков каннабиса.

Таблица терпенов

Терпены обладают цитрусовым ароматом у одних сортов, фруктовыми и сладкими нотами у других и, в то время как некоторые могут пахнуть и иметь вкус лаванды, другие могут быть более землистыми и острыми. Некоторые сорта даже пахнут сыром. Но дело не только в запахе.

Терпены также оказывают широкий спектр медицинских эффектов, и существует по крайней мере 80-100 терпенов, уникальных для каннабиса — сочетание терпенов, каннабиноидов и оптимальная дозировка ответственны за весь успех медицинского каннабиса.

Эксклюзивный бонус: Загрузите бесплатное руководство по дозировке, которое покажет вам точный пошаговый процесс, который доктор Дастин Сулак использовал для успешного лечения более 18 000 пациентов с каннабисом.

Что такое терпены?

Терпены — это органические химические вещества, входящие в состав эфирных масел, производимых большинством растений и даже некоторыми животными, такими как бабочки-парусники и термиты. Терпены — это летучие ароматические молекулы — молекулы, которые легко испаряются.

Терпеноиды — это производные терпенов, которые имеют дополнительные атомы из-за окисления, которое происходит, когда цветок каннабиса сушат и обрабатывают.Эти два термина часто используются как синонимы, и в чем-то они очень похожи.

Терпены играют две очень важные роли в жизни каждого растения: они являются основным компонентом смолы и защищают цветы от хищников.

Многие отрасли промышленности используют терпены для изготовления эфирных масел, товаров для здоровья и красоты — они даже используются для изготовления духов. Синтетические терпены используются в качестве ароматизаторов и пищевых добавок.

Вот еще несколько интересных фактов о терпенах: Натуральный каучук состоит из них, как и многие стероиды.Кленовый сироп содержит около 300 различных терпенов

.

Терпены и информационный сайт о терпиноидах

Что такое терпены?

Терпеноиды или терпены — это встречающиеся в природе соединения, которые можно найти во всех растениях и цветах, включая каннабис / коноплю. Каннабис содержит самое большое количество терпеноидов в одном растении в царстве растений. Наука и эксперименты показывают нам, что терпеноиды похожи на каннабиноиды в том смысле, что они оказывают динамическое и заметное воздействие на нервную, сердечно-сосудистую, кровеносную и пищеварительную системы организма.Тем не менее, терпеноиды наиболее широко известны тем, что создают запах, связанный с растением или цветком.

Знакомство с различными терпенами

В растении каннабис столько же разновидностей терпеноидов, сколько и каннабиноидов. Оба соединения производятся одним и тем же набором желез в растении, что делает их тесно переплетенными. Каждый терпеноид в каннабисе по-разному взаимодействует с эндоканнабиноидной системой организма, как и каннабиноиды.Важно отметить, какие терпены лучше всего использовать для достижения желаемого результата, поэтому продолжение клинических исследований считается важным.

Наиболее известными терпенами являются мирцен, линалоол, пинен, гумулен, лимонен, кариофиллен и терпинолен. Все терпены попадают в одну из пяти основных категорий, определяемых количеством углеводородов. Терпены отличаются друг от друга с научной точки зрения на основании того, сколько углеродных единиц необходимо для создания молекулярной структуры самого терпена, такого как C5, который попадает в категорию геметерпенов.В растении каннабис содержится более 100 терпенов, некоторые из которых встречаются реже, чем другие, и более 30 000 известных терпенов в растительном мире.

Почему терпены важны?

Терпены и их совместные усилия с каннабиноидами являются предметом многочисленных исследований и обсуждений в мире, который все больше внимания уделяет каннабиноидам из конопли как лекарствам. Исследователи обнаруживают, что в сочетании изолированные соединения, такие как терпены и каннабиноиды, могут создавать то, что часто называют эффектом антуража.Повышение способности облегчить симптомы, которые ранее считались «неизлечимыми», некоторые из которых связаны с хроническими заболеваниями. Их вклад в организм неисчислим: от легкого расслабления до бодрящего… способности успокаивать изнурительные состояния.

Терпены и терпеноиды

Терпены играют важную роль в медицине каннабиноидов из конопли в качестве их «биологического помощника», но мы видим, что в сочетании с определенными каннабиноидами, такими как CBD, терпены могут создавать удивительные результаты в организме.Из того, что наука показала нам до сих пор, и что мы извлекли из многовековых зарегистрированных практик, терпены доказывают, что они ускоряют эффективность каннабиноидов и заслуживают признания и дальнейшего изучения.

Резюме

Название статьи

Информационный веб-сайт о терпеноидах и терпенах

Описание

Информационная статья о терпенах и терпеноидах конопли от Terpenoids.net

Автор

Терпеноиды.сеть

Имя издателя

Terpenoids.net

Логотип издателя

.