Стероиды: производные холестана (стерины) – холестерин, эргостерин, витамин D2: номенклатура, строение, характеристика реакционной способности

В основе стеринов лежат следующие углеводороды: холестан (С₂₇), эрго­стан (С₂₈) и стигмастан (С₂₉). Различают зоостерины, микостерины и фитостерины. Структурными особенностями стеринов являются:

• наличие разветвленного алкильного радикала С₈—С₁₀ в положении 17;

• наличие гидроксильной группы у атома С-3.

Важнейшим зоостерином является холестерин. Холестерин — основной стерин высших животных — встречается также в растениях и микроорганиз­мах; в основе его лежит углеводород холестан.

В животных организмах холестерин содержится в свободном виде или в виде сложных эфиров с карбоновыши кислотами, в том числе и с высшими. Холестерин или его сложные эфиры участвуют в построении клеточных мембран. Основное количество холестерина (-80%) человеческий организм синтезирует из ацетилкофермента А и лишь около 20% получает с пищей. Эн­догенный и алиментарный холестерин используется организмом для синтеза гормонов и желчнык кислот. Излишек холестерина выводится из организма главным образом через пищеварительный тракт, в небольшом количестве хо­лестерин экскретируется через сальные железы. Нарушение обмена холесте­рина приводит к отложению его на стенках кровеносных сосудов, что являет­ся одной из причин атеросклероза.

Получают холестерин из спинного мозга животных и из ланолина (жиро­подобного вещества, смываемого с овечьей шерсти), используют для синтеза стероидных гормонов и витамина D₃.

Эргостерин — важнейший представитель микостеринов (стеринов грибов и простейших) — имеет в своей структуре 28 атомов углерода. Эргостерин яв­ляется предшественником эргокальциферола (витамина D₂), последний обра­зуется из эргостерина в результате фотохимической изомеризации. Аналогич­ным образом из 7-дегидрохолестерина (холестадиен-5,7-ола-3β) синтезирует­ся холекальциферол (витамин D₃).

Изомеризация провитаминов D происходит в коже человека под действи­ем солнечных лучей в несколько стадий, причем каждая из них инициируется светом с определенной длиной волны. В результате реакции раскрывается кольцо В и образуется дополнительная двойная связь. Витамины группы D регулируют фосфорно-кальциевый обмен, недостаток витамина D является причиной возникновения рахита у детей.

В промышленности эргостерин получают из дрожжей экстракцией орга­ническим растворителем. 7-Дегидрохолестерин получают из холестерина двухстадийным синтезом. Вначале холестерин бромируют в аллильное положение по радикальному механизму, затем полученный бромид подверга­ют элиминированию.

Кальциферолы получают облучением провитаминов УФ-светом в органи­ческом растворителе.

Производные холана (желчные кислоты): холевая и дезоксихолевая кислоты; гликохолевая и таурохолевая кислоты; их дифильный характер; строение, номенклатура, реакционная способность.

В основе желчных кислот лежит углеводород холан (С₂₄). Структурными особенностями желчных кислот являются:

• наличие карбоксильной группы у атома С-24;

• цис-сочленение колец А и В.

Желчные кислоты представляют собой довольно многочисленные гидроксипроизводные холан-24-овой кислоты, гидроксильные группы могут зани­мать положения 3α, 3β, 6α, 6β, 7α, 7β, 8, 12α, 16α, 22, 23, в положении 6 может находиться оксогруппа. Ацильные производные желчных кислот с глицином и таурином выполняют функцию эмульгаторов жиров в пищевари­тельном процессе. Представителями желчных кислот являются холевая и дезоксихолевая кислоты.

Желчные кислоты выполняют функцию эмульгатора жиров в пищева­рительном процессе. Они образуют ацильные производные с глицином и та­урином. Такого рода производные имеют гидрофобную часть (гонановый ске­лет) и гидрофильную часть (ионизированную карбоксильную или сульфогруппу), поэтому обладают поверхностно-активными свойствами, способностью располагаться на границе раздела фаз.