Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ПРОСТАГЛАНДИНЫ

ПРОСТАГЛАНДИНЫ (PG), биологически активные липиды, представляющие собой производные гипотетич. про-становой к-ты (ф-ла I) и различающиеся положением заместителей и двойных связей в циклопентановом кольце и боковых цепях.

4022-56.jpg

Молекулы простагландинов имеют скелет из 20 атомов С и содержат обычно в положении 15 гидроксигруппу. В зависимости от строения цикла и характера боковых групп в нем различают простагландины типов А, В, С, D, Е, F, H, I и J (типы колец приведены на ф-лах II-X; простагландины G, или PGG, отличаются от PGH наличием в положении 15 группы ООН вместо группы ОН). Цифры в ниж. индексе букв обозначают кол-во двойных связей в боковых цепях (у простагландинов типа F иногда в ниж. индексе ставится также греч. буква a или b, указывающая на ориентацию группы ОН в положении 9 относительно плоскости цикла -соотв. за или перед плоскостью цикла)-см., напр. ф-лы соед. РGF2a (XI) и PGE1 (XII).

Простагландины и их производные обнаружены практически во всех клетках млекопитающих [впервые выделены из пузырьковидной (везикулярной) железы]. Найдены также у мн. др. позвоночных и беспозвоночных (напр., у птиц, лягушек, карпов, акул, крабов, коралловых полипов, у иек-рых насекомых) и в ряде растений. Их содержание в большинстве тканей невелико (неск. мкг/г и менее). Единств. богатый прир. источник простагландинов-горгониевые кораллы (Plexaura homo-malla), в к-рых содержание PGA2 и его производных достигает 1,5-2% от сухого веса. В кораллах найдены также биологически активные простагландиноподобные в-ва (простаноиды), отличающиеся от простагландинов расположением функц. групп, напр. клавулон I(ХIII) и пунагландин (XIV).

4022-59.jpg4022-60.jpg4022-61.jpg4022-62.jpg4022-63.jpg

4022-64.jpg 4022-65.jpg4022-66.jpg

4022-67.jpg

4022-68.jpg

4022-69.jpg

4022-70.jpg

Индивидуальные простагландины-кристаллы или вязкие жидкости, плохо раств. в воде, раств. в большинстве орг. р-рителей. Для PGE1 т. пл. 115-116°С,4022-57.jpg -61,6° (концентрация 0,56 г в 100 г ТГФ); для PGE2 т. пл. 66-68 °С,4022-58.jpg -61° (концентрация 1 г в 100 г ТГФ); для PGF2a т. пл. 30-35 °С, 4022-71.jpg + 23,5° (концентрация 1 г в 100 г ТГФ). Простагландины, содержащие в цикле оксогруппу, поглощают в УФ области (для простагландинов типов А, В, С и J lмакс. соотв. 218, 278, 234 и 216 нм). Для большинства простагландинов в кристаллич. состоянии характерна т. наз. щпилечная конформация с приблизительно параллельным расположением боковых цепей. Простагландины типов Е и D легко дегидратируются в водных р-рах при рН < 4 или рН > 8, причем в простагландинах типа D происходит миграция транс-двойной связи в положение 12-13. Бициклические простагландины нестабильны в водных р-рах. Так, для PGI2 (простациклина, XV) период полураспада в воде при рН 7,6 составляет 5-10 мин; он гидролизуется до 6-оксо-РGF1a.

4023-1.jpg

Простагландины не накапливаются в тканях, а синтезируются в ответ на биол. стимул из полиненасыщ. жирных к-т: простагландины с одной двойной связью в боковых цепях-из эйкозатриеновой (ди-гомо-у-линоленовой), с двумя-из эйкозатетраеновой (ара-хидоновой), с тремя-из эйкозапентаеновой (тимнодоновой) к-т. Своб. эйкозаполиеновые к-ты (эндогенные из фосфоли-пидов или экзогенные) окисляются кислородом в присут. комплекса ферментов. Вначале циклооксигеназа катализирует стереоспецифич. присоединение пероксидных радикалов в положения 11 и 15 с послед. образованием перок-сидного мостика и циклопентанового кольца; образовавшийся PGG восстанавливается пероксидазой до более стабильного PGH - исходного соед. для биосинтеза простагландинов остальных типов, напр.:

4023-2.jpg

В ряде клеток из PGH2 образуется т. наз. тромбоксан (ТХ) типа А2 (ф-ла XVI)-очень нестабильное бициклич. соед. с высокой биол. активностью. В воде ТХА2 быстро гидролизуется (период полураспада 32 с, при 37 °С) с образованием стабильного ТХВ2-ф-ла XVII, т. пл. 95-96°С, 4023-3.jpg + 57,4° (концентрация 0,26 г в 100 г этилацетата).

Все простагландины быстро инактивируются в организме и поэтому их концентрация в плазме кровимала (напр., 40-50 цг/мд для PGE), тогда как кол-во неактивных метаболитов, выделенных с мочой, может достигать 330 мкг в сутки. Катаболизм простагландинов начинается с их окисления НАД-зависимой 15-оксипрос-тагландиндегидрогеназой, обнаруженной в цитозоле мн. клеток млекопитающих (наиб. активность фермент проявляет в тканях легких, плаценты, печени, почек). Образующиеся 15-оксо-простагландины быстро восстанавливаются до 13,14-ди-гидропроизводных, к-рые далее подвергаются b- и w-окис-лению (b-окисление - окисление карбоксилсодержащих концов боковых цепей с отщеплением от них ацетила в виде ацетил-кофермента А, w-окисление - окисление атома С в положении 20 до карбоксильной группы). Известны ферменты, катализирующие взаимопревращения простагландинов (напр., PGE2 в PGF2a, PGA2 в PGC2).

4023-4.jpg


4023-5.jpg

Простагландины обладают разнообразной физиол. активностью, активны в низких концентрациях (10-9 М и менее). Они участвуют в поддержании гомеостаза организма (относит. динамич. постоянства внутр. среды и устойчивости осн. физиол. ф-ций), в воздействии на болевые рецепторы, регулировании иммунного ответа (напр., PGE1), в родовой деятельности (напр., PGE2 стимулирует роды, PGF2a снижает секрецию прогестерона, необходимого для имплантации в матке оплодотворенной яйцеклетки), поддерживают в открытом состоянии грудной проток плода во время беременности, вызывают сокращение (простагландины типа F) или расширение (простагландины типа Е) бронхов и трахеи, усиливают воспалит. р-цию, вызванную ожогами или др. повреждениями (способность аспирина ослаблять воспалит. состояние связана с тем, что он необратимо ингибирует циклооксигеназу). Кроме того, простагландины обусловливают повышение т-ры тела, оказывают седатив-ное и транквилизирующее действие, стимулируют секрецию ферментов поджелудочной железой, тормозят желудочную секрецию, способны опосредовать и модулировать действие др. биол. стимулов, простагландины разных типов могут действовать как синергисты или антагонисты. Так, баланс между уровнем простациклина PG12 (ингибирует агрегацию тромбоцитов, расширяет артерии) и тромбоцитарным ТХА2 (индуцирует агрегацию тромбоцитов, сужает артерии) - важный компонент гемостаза (поддерживает постоянный состав крови). Простагландины типов A, J и D оказывают противовирусное действие, а простагландины типов J, D и их А -производные проявляют высокую прртивоопухолевую активность. Вследствие чрезвычайно быстрого распада в организме простагландины действуют, в отличие от гормонов, вблизи места секреции.

Механизмы физиол. действия простагландинов разнообразны. Простагландины взаимод. со специфич. рецепторами цитоплазматич. мембран, что приводит к изменению (увеличению или уменьшению) концентрации внутриклеточных циклич. нуклеотидов (напр., циклич. аденозинмонофосфата), способны проникать через мембраны (включая гематоэнцефалич. барьер) и связываться С внутриклеточными компонентами, влияя, напр., на синтез ДНК. Нек-рые простагландины индуцируют перенос катионов через биол. мембраны, изменяя физиол. состояние клеток.

Полный хим. синтез простагландинов основан на стереоспецифич. конденсации промежут. продуктов, содержащих фрагменты молекулы простагландинов. Так, PGE2 с выходом 78% можно синтезировать по схеме:

4023-6.jpg

4023-7.jpg

4023-8.jpg

Последняя стадия в получении PGE2-снятие защитных групп. Комбинируя промежут. продукты, получают разнообразные аналоги простагландинов, обладающие большей стабильностью, эффективностью и селективностью действия, чем природные.

Для количеств. определения простагландинов, тромбоксанов и их метаболитов в биол. образцах обычно используют хроматографию (тонкослойную, газо-жидкостную и высокоэффективную жидкостную) и масс-спектрометрию. Наиб. точность определения достигается сочетанием методов газо-жидкост-ной или высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией.

Препараты простагландинов и их производных используют в эксперим. и клинич. медицине для прерывания беременности и для родовспоможения, терапии язвы желудка, бронхиальной астмы и нек-рых сердечно-сосудистых заболеваний, коррекции гемостаза, как антикоагулянты при операциях с искусств. кровообращением и при гемодиализе. Нек-рые производные простагландинов используют для синхронизации полового цикла при искусств. осеменении в ветеринарии.

Лит.. Варфоломеев С. Д., Мевх А. Т., Простагландины молекулярные биорегуляторы, М., 1985; Домбровский В. В., Грачева Е. В., Кочергин П. М., "Успехи химии", 1986, в. 10, с. 1720-56; Prostaglandins. Biology and chemistry of prostaglandins and related eicosanoids, ed. P. B. Curtis-Prior, N.Y. [a.o.], 1988. B.B. Безуглов


Еще по теме:
___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн