Биологическая активность и стереоизомерия

Каждое из приведенных ниже соединений находит применение в биохимии пли медицине. Укажите хиральные центры и определите, какое число стереоизомеров возможно для каждого соединения (отметьте для себя, что биологическая активность присуща обычно только определенному стереоизомеру) [c.162]

Например, в девятую главу помещен материал, позволяющий более глубоко и осмысленно изучать такой важный вопрос, как стереоизомерия органических соединений. В той же главе помещен интересный, по мнению авторов, материал, раскрывающий взаимосвязь пространственного строения органических молекул с их биологической активностью. [c.16]

Во многих случаях стереоизомеры проявляют совершенно разную биологическую активность. В 60-е годы на фармацевтическом рынке Германии появилось новое снотворное средство талидомид, приобретшее впоследствии печальную известность. Препарат, помимо основного снотворного действия, оказывал сильное тератогенное действие, вызывал ненормальное развитие плода у беременных женщин. При более детальном исследовании выяснилось, что из двух энантиомеров, составлявших коммерческий рацемический талидомид, тератогенным действием обладал только (5 )-изомер, а (Л)-форма обладала снотворным действием. [c.313]

Уже при получении дизамещенных тиофанов мы сталкивались с возможностью образования г мс-транс-изомеров. В процессе разделения и идентификации (в частности — спектральными методами) сульфидов нефти, а также исследования их биологической активности получение чистых стереоизомеров приобретает особую важность. Поэтому на вопросах синтеза индивидуальных стереоизомеров тиофанов и установлении их конфигурации следует остановиться подробно. [c.59]

В связи с возможной биологической активностью сульфоксидов, в частности сульфоксидов, полученных окислением сульфидов нефти, разделение стереоизомеров сульфоксидов и знание их свойств приобретают существенный интерес. Такие данные получены главным образом при изучении сульфоксидов — производных тиациклогексана, замещенного в положении 4. [c.178]

Интересно, что лишь левовращающий (природный) адреналин обладает биологической активностью, тогда как правовращающий биологически не активен (о причинах разной активности стереоизомеров см. с. 313). [c.180]

Биологическая активность левомицетина зависит от пространственной конфигурации его молекулы (все три теоретически возможных стереоизомера лишены антибиотической активности). [c.482]

Одной из главных причин разной биохимической активности стереоизомеров лекарственных препаратов являются различия в их способности к поглощению внутренними средами организма. Эти различия связаны в первую очередь с особенностями строения и свойствами биологических мембран, поскольку последние построены из оптически активного, асимметрического материала. Кроме того, в мембранах существуют специальные транспортные системы, осуществляющие перенос биомолекул из внутренней среды клетки во внеклеточное пространство и наоборот. Некоторые транспортные системы имеют высокую стереоселективность по отношению к молекулам того или иного класса. Например, работа подобной транспортной системы обеспечивает увеличение примерно в 500 раз концентрации Ь-аминокислот внутри клеток по сравнению с внеклеточной средой. О-Аминокислоты такими системами не транспортируются. Например, Ь-сарколизин активен при лечении некоторых видов опухолей, а В-форма сарколизина неактивна, поскольку левовращающий изомер сарколизина проникает через мембраны с помощью систем активного транспорта Ь-аминокислот в отличие от правовращающего В-сарколизина [c.508]

Таким образом, изменения пространственного расположения одних и тех же атомно-молекулярных групп в биологически активных соединениях могут иметь столь же значительные последствия, как и изменения химической природы этих групп. Выявление особенностей влияния стерических факторов на биохимическую активность молекулы позволяет с помощью стереоспецифических методик синтеза получать лекарственные препараты, обладающие наибольшей эффективностью и/или наименьшей токсичностью. На стадии разработки лекарственных средств необходим сравнительный анализ терапевтической активности, токсичности, метаболизма, фармакодинамики и фармакокинетики индивидуальных стереоизомеров. [c.510]

В 1938 г. токоферол, или витамин Е, был синтезирован химическим путем. Однако между природным и синтетическим витамином Е су шествуют различия, что отражено в их классификации. Натуральные формы токоферола обозначаются как RRR-a-токоферолы (R обозначает конфигурацию метильнои группы) и имеют единственный стереоизомер. Синтетические формы называются all-ra -a токоферолы и являются рацемической смесью из 8 стереоизомеров, из которых 7 не найдено в природе. Основной биологически активной формой является RRR-a-токоферол [c.66]

По биологическому действию и по способности вызывать у насекомых устойчивость карбаматные инсектициды близки к фосфорорганическим. Подобно последним, они ингибируют холинэстеразу, но активность различных представителей этого класса в значительно большей мере зависит от заместителей и от формирования расположения стереоизомеров. В производстве ис [c.97]

Стереорегулярные полимеры возникают благодаря наличию асимметрического атома углерода в макромолекуле полимера. Это — стереоизомеры. Их строение схематически показано на рис. 3, где зигзагообразная основная цепь для наглядности помещена в одной плоскости. Легко убедиться, что вращение вокруг простых связей в основной цепи с учетом валентного угла между связями —С—С— не приводит к разупорядочиванию относительного расположения заместителей. Специальные методы синтеза приводят к получению изотактических макромолекул, когда заместители расположены по одну сторону плоскости, синдиотактических, когда заместители находятся по разные стороны плоскости, и атактических, когда заместители ориентированы нерегулярно. Взаимное отталкивание заместителей, изображенных на рис. 3, приводит к тому, что они смещаются относительно друг друга в пространстве н поэтому плоскость симметрии оказывается на самом деле изогнутой в виде спирали. Структура спиралей характерна не только для макромолекул с углерод-углеродными связями в основной цепи, но и для других видов макромолекул, в том числе и для биологически активных (например, двойная спираль ДНК). Различные стереоизомеры имеют и разные механические свойства, особенно сильно отличающиеся от свойств атактических полимеров того же химического состава. [c.12]

Впервые обнаружен в 1947 г. в культуральной жидкости актиномицета Streptomy es venezuelae, строение его выяснено в 1949 г. Контрулисом с сотр. Характерной особенностью левомицетина является наличие в его молекуле п-нитрофен ильного и дихлорацетильного остатков, т. е. группировок, которые раньше не встречались в молекулах природных веществ. Существенно, что биологическая активность антибиотика находится в зависимости от пространственной конфигурации молекулы, поскольку все три другие теоретически возможные стереоизомеры почти лишены антибиотических свойств антибиотик оказался одним из немногих, получаемых синтетическим путем. [c.700]

Изомеры и производные . В молекуле биотина имеется три хиральных центра, а поэтому существует восемь стереоизомеров биотина. Из них лишь один, правовращающий (+)-биотин, проявляет биологическую активность . Биотин легко окисляется до сульфоксида [c.199]

Большой научный интерес для теории строения молекул имеют результаты исследования стереоизомерии в ряду галогенопроизводных циклогексана методом дипольных моментов. Термин конформационное равновесие в отечественной научной литературе впервые введен в работе [11]. Среди исследованных соединений имеются представители, обладаюшие высокой биологической активностью (у-изомер гек-сахлорциклогексана). На основании экспериментальных и теоретических дипольных моментов установлены наиболее предпочтительные крес-лообразные конформации молекул полигалогенопроизводных циклогексана с 2, 6, 7 и 8 атомами галогенов. [c.67]

При синтезе длинноцепочечных оптически активных пептидов отсутствие рацемизации в ходе конденсации имеет решающее значение, так как стереоизомеры крупных фрагментов почти невозможно разделить с помощью таких операций очистки, как кристаллизация, иоиообмениая хроматография и др. Оптическая чистота синтетических пептидов зависит от степени рацемизации на каждой стадии конденсации. Если представить себе, что на каждой стадии синтеза рацемизация составляет только 1%, то после 100 конденсаций продукт будет содержать всего 61% желаемого стерео-изомера. Этот пример показывает, какое огромное значение имеет проблема рацемизации при пептидных синтезах. Поскольку целью пептидных синтезов является получение биологически активных пептидных и белковоподобных веществ, биологическая активность которых зависит от оптической чистоты, то следует уделять особое внимание вопросам снижения рацемизации при пептидных синтезах. [c.170]

Витамин А, отличается от витамина A наличием дополнительной двойной связи в кольце 3-ионона. Все 3 формы витаминов группы А существуют в виде стереоизомеров, однако только некоторые из них обладают биологической активностью. Витамины группы А хорошо растворимы в жирах и жирорастворителях бензоле, хлороформе, эфире, ацетоне и др. В организме они легко окисляются при участии специфических ферментов с образованием соответствующих цис- и т/7янс-альдегидов, получивших название ретиненов (ретинали), т.е. альдегидов витамина А могут откладываться в печени в форме более устойчивых сложных эфиров с уксусной или пальмитиновой кислотой. [c.210]

Связь пространственного строения соединений с их биологической активностью. В организме реакции протекают с участием биокатализаторов — ферментов. Ферменты построены из хиральных молекул а-аминокислот. Поэтому они могут играть роль хиральных реагентов, чувствительных к хиральности взаимодействующих с ними субстратов. Таким образом, пространственное строение молекул связано со стереоспецнфичностью биохимических процессов. Стереоспецифичность процессов, протекающих в организме, состоит в том, что в реакцию вовлекаются определенные стереоизомеры и результатом реакции являются также стереохимически определенные продукты. [c.86]

М-Гидрокси-ос-аминокислоты (28) были известны еще в XIX веке [87], однако лишь недавно они были идентифицированы как компоненты природных соединений и стали интересны как биологически активные вещества. Для их получения существует набор простых методов, в том числе гидроксиламинолиз а-галогенкарбоновых кислот (однако применение избытка гидроксиламина приводит к окислению продуктов до а-оксиминокислот [88]), частичное восстановление нитрокарбоновых кислот и модифицированный синтез типа синтеза Штрекера, в котором гидроксициановую кислоту присоединяют к альдоксиму [89, 90]. Однако наиболее успешный метод синтеза включает реакцию аниона акг -бензальдоксима (стереоизомер алкилируется по кислороду) со сложными эфирами а-галогенкарбоновых кислот с образованием нитрона (29), который далее гидролизуется схема (29) [89]. Нитронную функцию в (29) можно также.расщепить без затрагивания сложноэфир- [c.248]

Роль стереохимии была понята уже почти столетие назад, но основные успехи в ее развитии достигнуты лишь в последнее десятилетие. Один из методов управления пространственной структурой состоит в том, что к реагенту присоединяют дополнительный молекулярный фрагмент определенной хиральности. Если правильно расположить такую хиральную метку , она будет определять хиральность продуктов реакции, образуюищхся из этого реагента. Затем хиральную метку можно удалить из продукта и снова использовать ее в другом цикле. Этим методом, например, были получены некоторые хиральные пропио-наты, использованные далее в качестве предшественников других биологически активных молекул. Еще более широкие перспективы открывает применение асимметрических (хиральных) катализаторов для управления хиральностью продуктов. Так, асимметрическое восстановление является основной стадией в промышленном синтезе важного лекарственного препарата леводофы, предназначенного для лечения болезни Паркинсона. Более общее назначение имеет асимметрическое эпоксидирование на асимметрических катализаторах. Если атом кислорода при образовании эпоксида способен присоединяться с равной вероятностью к двойной связи с любой стороны, то образуются два эпоксида, один из которых является зеркальным отражением другого. В настоящее время стало возможным получать любой их этих стереоизомеров, применяя недорогой хиральный катализатор, котоый можно использовать многократно. А полученные таким образом оптически чистые эпоксиды могут служить исходными со- [c.156]

Исчерпывающее присоединение хлора к бензолу с образованием смеси стереоизомеров гексахлорциклогексана (18) применяется в промышленности для производства активного инсектицида -гексахлорциклогексана (линдан) (19)—единственного из восьми стереоизомеров, обладающего высокой биологической активностью. Присоединение протекает по радикальному механизму при фотостимулированйи. Раствор хлора в избытке бензола облучают УФ-светом в стеклянном реакторе при 15—25 "С и атмосферном давлении в отсутствие кислорода или следов железа, поскольку они способствуют замещению. После превращения 5—8% бензола избыток реагентов отгоняют и получают гексахлорциклогексан с содержанием -изоме-ра (19) 12—14%, который выделяют дробной крйсталлизаци- [c.481]

Инозит (биос I) — шестиатомный циклический спирт, производное циклогексана (циклогексанол). Это кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Инозит и его производные распространены в растительном и животном мире. Чаще всего он входит в состав растений вВиде фосфорных эфиров, в частности фитина, представляющего смесь кальциевых и магниевых солей гексафосфорного эфира инозита. Биологической активностью обладает только один из девяти стереоизомеров — ыеживозит или миоинозвт, который впервые был выделен из шлиц. [c.151]

Аскорбиновая кислота существует в двух стереоизомерах—d и I (/-аскорбиновая кислота оптически не активна и биологической активностью не обладает /-аскорбиновая кислота обладает удельным вращением =—23° (в воде) или = - -48° (в метаноле). Спектр поглощения характеризуется единственной интенсивной полосой на длине волны в 245 тр.. Константа диссоциации аскорбиновой кислоты рК1 = 4,17 и рКа=]],57. Аскорбино- вая кислота очень сильный восстановитель при pH 4 и 35° редокс-потен-циал = - -0,166 вольт. [c.153]

Наличие асимметрических атомов углерода в соединениях (6—10) обусловливает различия в биологической активности энантиомеров. Для доказательства конфигурации природных феромонов и изучения зависимости действия от конфигурации молекулы все стереоизомеры соединений (6—10) синтезированы стереоспецифическими методами. В ряде синтезов исходными соединениями являются хиральные терпеновые спирты [179— 181]. использованы также О- и L-винныe кислоты [190, 202] и стерео-специфическое разделение рацемических смесей [205,213,228, 242,502]. [c.88]

Известно несколько веществ, обладающих А-витаминной активностью. Витамин Al, как видно из приведенной ниже формулы, представляет половину молекулы р-каротина. Витамин Аа найден в жире печени рыб. В печеночном жире млекопитающих и других животных найден витамин Ад. Четвертое вещество, обладающее некоторыми свойствами витамина А, выделено из жира акулы. Это так называемый субвитамин А. Кроме того, показано, что существует в природе стереоизомер витамина А (неовитамин А). Из печени кита выделена вещество неизвестного химического строения, названное китолом, которое при нагревании до 200° С приобретает биологическую (витаминную) активность витамина группы А. [c.115]

Очень высока стереоспецифичность биологического действия феромонов. Так, из четырех стереоизомеров 4,8-диметилдеканаля активна только 4(/ ),8(/ )-( — )-форма [24], у так называемой мегатомовой кислоты (20) только 3 ( ),5 (2)-форма [25]. [c.417]

Серьезное значение стереохимия имеет для биологической хи-мин, поскольку большинство природных веществ (аминокислоты, углеводы, терпены) существуют в строго определенных пространственных формах, а неприродные стереоизомеры, как правило, резко отличаются от обычных природных форм своими физиологическими свойствами. Говоря о значении стереохимии для биохимии, нельзя неупомянуть и о большой методологической проблеме-вопросе о возникновении жизни на Земле, который неразрывно связан с вопросом о возникновении первичной асимметрии , т. е. о путях появления первых оптически активных органических соединений. [c.9]

Было отмечено и такое странное явление родопсин, обесцвеченный желтым светом, не восстанавливается биологически, но его частичная регенерация происходит после обесцвечивания синим светом, который обладает достаточной энергией, чтобы вызвать превращение образовавшегося в результате обесцвечивания полностью транс-изомера в смесь всех стереоизомеров, содержащую и активный моно-г цс-неоретинен 6. [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология