<<
>>

12.1. Природные кумулены и ацетилены



В настоящую группу природных соединений попадают те из них, которые содержат ненасыщенные углеводородные фрагменты, образованные с участием углерода в дигональном валентном состоянии (Cdl, sp2).

Таких фрагментов может быть два: кумулены (>С=С=Стоксина был получен исследователями Гавайского университета (P.J.Scheuer с сотр.) в количестве 0,3 mg в 1961 г., а его структура (сигватоксин) полностью установлена только к 1989 г. Вскоре один за другим были открыты и другие соединения подобной структуры и свойств: бреветоксин, также продуцируемый динофлагеллятами (Gymnodinium breve), майтотоксин, продуцируемый G. toxicus.
Схема 12.2.1




Схема 12.2.2




Из беспозвоночных (Zaantharian hexa- corol) Palythoa toxica был выделен полит- Оксин, а из моллюска Halichondria ока- dai — окадаевая кислота, хотя и не самое сложное по структуре, но ключевое соединение этого класса.

Теперь о структурных особенностях этих соединений: уже из их названия очевидно, что эфирные фрагменты, которые представлены циклическими простыми эфирами различного размера — оттетрагидрофуранового до девятичленного, являются основополагающими. Циклов всегда несколько, сочленены они всеми возможными способами: а, а1- связью, конденсированные циклы, спиро-соединения. Обычно в молекулах полиэфиров присутствует некоторое
количество спиртовых групп, олефиновых связей, иногда карбоксильная группа — но это уже не доминирующие, а иногда и необязательные функции.

Если описание химических свойств полиэфиров не имеет особого смысла сейчас, то их биологическая активность весьма примечательна и требует внимания.

Окадаевая кислота, впервые выделенная из губки Halichondria okadai, продуцируется клетками динофлагеллят Prorocentrum lima и Dinophysis sp., и является эффективным агентом, провоцирующим раковые образования нефор- бонового типа.

Ее действие основано на ингибировании процесса дефосфорилирования


протеинов (преимущественно, серин/ треонин-остатков), поэтому она используется в качестве мощного теста при исследовании механизма действия фосфатазы 1 и 2а и клеточной регуляции.

Фармакологические исследования бреветоксинов и сигватоксина показали, что первичный “сайт" их действия (в общем-то, высокотоксического) есть натриевый канал (voltage-sensitive sodium cell, VSSC).

Следует отметить, что практически все полиэфиры являются ионофорами, а значит, механизм их действия на том или ином этапе связан с ионным транспортом.

Многие из полиэфиров проявляют высокую цитотоксичность: спонгипира- ны (например, спингостатин 1-9) — экстраординарно мощные противоопухолевые субстанции.

Майтотоксин (maitotoxin) — один из наиболее замечательных полиэфиров, — его можно назвать рекордсменом по размеру молекулы среди неполимерных веществ установленной структуры, а также рекордсменом по токсичности (LD50=5O ng/кг, мыши) среди непроте- инных токсинов.

Молекулярные свойства, обеспечивающие высокую биологическую активность полиэфиров (морских полиэфиров) имеют химическую и физико-химическую природу: циклополиэфирные фрагменты придают веществам би- фильность. Они достаточно липофильны и гидрофильны, последнее свойство возрастает с увеличением количества спиртовых функций, большое количество метильных групп увеличивает
липофильность. Таким образом, эти вещества обладают высокой клеточной проникаемостью, а также комплексующей способностью по отношению к щелочным и щелочноземельным катионам. Обращает на себя внимание почти обязательное присутствие спиро-со- члененных циклоэфирных фрагментов — фактически, спиро-кетальных функций, способных к взаимодействию с нуклеофильными реагентами (схема 12.2.3).

Кроме того, высокая способность к образованию водородных связей, наряду с достаточно протяженной циклополиэфирной цепочкой, открывает возможность блокировать некоторые хорошо комплементирующие участки белковых молекул и молекул нуклеиновых кислот.

Учитывая экстранеординарную биологическую активность полиэфиров, основанную на глубоком вмешательстве во внутриклеточные процессы, многие исследователи высоко оценивают будущее этого класса биологически активных веществ, считая, что они могут стать основой нового поколения лекарственных субстанций, как в свое время стали таковыми алкалоиды, а потом стероиды.

Относительно биосинтетического происхождения полиэфиров пока можно констатировать только то, что они образуются реакциями циклизации высоко оксигенированных метаболитов поликетидной и изопреноидной структуры. Так, сквален может быть полностью гидроксилирован по всем своим двойным связям, образуя молекулу многоатомного спирта, внутри которой


п рои сходит ки слоти о- катал изи руемая циклоэтерификация, ведущая к глаб- ресколу (схема 12.2.4 — гипотетическая).

12.3.

<< | >>
Источник: В.В. Племенков. ВВЕДЕНИЕ В ХИМИЮ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙДля химических, биологических и медицинских специальностей ВУЗов и университетов. Казань2001. 2001
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме 12.1. Природные кумулены и ацетилены:

  1. Глава 2. ПРОСТЕЙШИЕ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРИРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ - МОСТИК К МАССИВУ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
  2. Природний рух населення
  3. Природний рух населення
  4. Классификация природных соединений
  5. Глава 12 . РАЗНЫЕ ГРУППЫ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
  6. Элементорганически природные соединения
  7. Кортикостероиды- природные гормоны
  8. Предмет химии природных соединений
  9. Методология химии природных соединений
  10. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПГ И ИХ ПРЕКУРСОРОВ
  11. РЕФЕРАТ. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНОГО РАДИОАКТИВНОГО ФОНА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА2000, 2000
  12. В.В. Племенков. ВВЕДЕНИЕ В ХИМИЮ ПРИРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙДля химических, биологических и медицинских специальностей ВУЗов и университетов. Казань2001, 2001
  13. Эффекты ацетиАХОдина
  14. Ферменты
  15. J01C. БЕТА-ЛАКТАМНІ АНТИБІОТИКИ, ПЕНІЦИЛІНИ