КНОРРЕ_3227

и тритилированный гидроксил, могут использоваться для поликонденсации. В качестве примера можно привести поликонденсацию производного манно­ зы. Длину образующегося полимера можно регулировать тритилированным моносахаридом, не содержащим цианэтилиденовой группы. В приведенном примере в качестве терминатора использовалось тритилированное по 6-ОН- группе производное глюкозы, содержащее фталимидогексильный остаток на 1-ОН группе:

В дальнейшем было разработано много других типов доноров гликозила. Успешным оказалось использование в качестве гликозилирующих агентов гликалей моносахаридов, которые представляют собой 1,2-ненасыщенные сахара. Они могут быть получены восстановлением ацилгалогеноз, например, цинком в уксусной кислоте. В качестве примера можно привести реакцию получения гликаля глюкозы:

Наряду с синтезом в растворе широко используется твердофазный синтез олигосахаридов. Разрабатываются оба его варианта - с иммобилизованным донором и иммобилизованным акцептором. Описано успешное применение обоих методов образования гликозидных связей - введение латентных замес­ тителей с их последующей активацией производными трифторметансульфоновой и использование гликалей с активацией диметилоксираном.

В качестве примера на рис. 98 приведена схема твердофазного синтеза олигомера галактозы с использованием иммобилизованного донора гликози­ ла, содержащего концевой гликаль, который на каждой стадии элонгации активируется диметилоксираном. Выход на каждой стадии может достигать

90 %.

Нз<

Н3Сх ^СНз

с сн2он

Рис. 98. Твердофазный синтез олигогалактозидов

Синтезированный олигомер снимается с носителя обработкой фторидом тетрабутиламмония.

и латентными группами и активирующими реагентами. Эти исследования показали наличие сильной зависимости от перечисленных факторов как вы­ хода дисахарида, так и содержания в нем определенного типа аномера. На­ пример, при использовании в качестве латентной группы донора остатка S- тиазола, если R - это бензоил (СбН5СО-), и трифлата серебра (AgOTf) в каче­ стве активатора образование дисахарида вообще не зарегистрировано. В то же время при использовании в качестве активатора метилтрифлата получен дисахарид с выходом 80 %, причем целиком Р-аномер. С тем же активатором, но аналогичным донором, у которого R - бензильный радикал (-СН2СбН5), получена смесь равных количеств а- и Р-аномеров.

Глава 14. Биоорганическая химия липидов

§ 14.1. Жирные кислоты - гидрофобные компоненты омыляемых липидов

Основными гидрофобными компонентами омыляемых липидов являются ацильные остатки высших алифатических монокарбоновых кислот, как на­ сыщенных, так и содержащих одну или несколько двойных связей. Насы­ щенные природные жирные кислоты с общей формулой СНз(СН2 )пСООН, как правило, имеют неразветвленную углеводородную цепь и содержат чет­ ное число атомов углерода. Последнее обусловлено механизмом их биосин­ теза, который происходит путем ступенчатого наращивания двухуглеродны­ ми фрагментами СН3 СО с помощью ацетилированного кофермента А. Пере­ чень основных встречающихся в природе насыщенных жирных кислот пред­ ставлен в табл.19.

Названия многих жирных кислот появились еще до установления их строения, и их тривиальные названия прочно утвердились в биохимической литературе. Из насыщенных кислот в природе наиболее распространены со­ держащие 16 и 18 атомов С пальмитиновая (гексадекановая) и стеариновая (октадекановая) кислоты.

Таблица 19 Наиболее широко распространенные в природе насыщенные жирные кислоты

В омыляемых липидах широко распространены ненасыщенные жирные кислоты. Всего в составе природных омыляемых липидов найдено более сотни различных природных жирных кислот, отличающихся длиной углево­ дородной цепи, числом и положением двойных связей.

Для входящих в состав липидов ненасыщенных жирных кислот широко используется сокращенная аббревиатура в виде двух цифр, согласно которой первая цифра указывает число углеродных атомов, вторая - количество двой­ ных связей. После этого в виде надстрочных индексов над буквой Д цифрами указываются номера первых атомов С (отсчитываемые от карбоксильной группы), образующих двойную связь. Например, арахидоновая кислота:

СНз-(СН2)4 -(СН=СН-СН2)4 -СН2-СН2-СООН

запишется в этой аббревиатуре как 20:4(Д5с,8с,11с,|4с), что означает кислоту, содержащую 20 углеродных атомов, имеющую четыре двойные связи, кото­ рые образованы между атомами 5 и 6, 8 и 9, 11 и 12, 14 и 15 соответственно. При номерах, указывающих положение двойных связей, буквами с или t обо­ значают конфигурацию относительно двойной связи цисили транс-. Ряд важнейших представителей ненасыщенных жирных кислот приведен в табл. 20.

Таблица 20

Наиболее широкораспространенные в природе ненасыщенные жирные кислоты и их аббревиатура

Из ненасыщенных жирных кислот наиболее распространенными в приро­ де являются моноеновые (содержащие одну двойную связь) жирные кислоты,

Н3С-(СН2)д—сн—(СН2)8—соон

а также жирная кислота, содержащая 78 углеродных атомов, -миколевая:

Кроме того, в бактериях и растениях широко представлены жирные ки­ слоты, содержащие циклопропановое кольцо, общей формулой

Наиболее распространенным в природе является олеиновый тип жирных кислот. Например, содержание его в оливковом масле составляет 85 % от общего числа жирных кислот, входящих в него. Олеиновая кислота входит в состав липидов различных тканей и органов животных и человека. Линолевая и линоленовая кислоты находятся преимущественно в растениях.

Арахидоновая жирная кислота входит в состав фосфолипидной фракции, структурирующей клеточные мембраны практически всех клеток животного организма: фосфолипидов печени, почек, мозга, лимфатических желез. Ее содержание в тканях животных организмов колеблется от 0,2 до 22 %. Она является предшественником простагландинов.

Эйкозапентаеновая, докозагексаеновая, докозапентаеновая и докозатетраеновая кислоты избирательно локализуются в липидах отдельных органов и тканей животных (мозг, сердце и др.) в концентрациях долей процента. Что касается растений, то они содержат липиды во всех частях, причем пальми­ тиновая, олеиновая и линолевая кислоты часто преобладают. Насыщенных жирных кислот в растениях содержится меньше, чем ненасыщенных. Хлоропласты растений особенно богаты а-линоленовой кислотой.

Полиненасыщенные жирные кислоты с двойными связями в положениях между 4 и 5, 5 и 6 или 6 и 7 атомами С, преимущественно в цис-форме, обна­ ружены в исключительно больших количествах в морских организмах, где они достигают 10-30 и даже 40 %. Встречаются также ненасыщенные жир­ ные кислоты, содержащие одновременно двойные и тройные связи.

Преобладающей конформацией насыщенных жирных кислот с неразветвленной углеводородной цепью является зигзагообразная структура.

Низшие жирные кислоты растворимы в воде, однако с увеличением дли­ ны цепи растворимость падает, и кислоты, содержащие 10 углеродных ато­ мов и выше, практически нерастворимы в водных растворах. Жирные кисло­ ты являются слабыми кислотами с рКа, близкой к 5. Их температура плавле­ ния возрастает с увеличением длины цепи. Появление двойной связи сущест­ венно снижает температуру плавления, причем для цис-изомеров более, чем для транс-изомеров.

Идентификация жирных кислот, отщепляющихся при гидролизе сложных липидов, является одним из важнейших этапов установления их структуры. До недавнего времени это делалось по хроматографической подвижности кислот, которая существенно зависит от их молекулярной массы и наличия и числа кратных связей. В настоящее время для этого стала широко исполь­ зоваться масс-спектрометрия.

Определение структуры высших жирных кислот обычно начинают с оп­ ределения числа двойных связей, что выполняется путем исчерпывающего гидрирования в присутствии Pd или Pt или бромирования - по расходу водо­ рода или брома. Исчерпывающее гидрирование приводит к соответствующей насыщенной кислоте. Так, олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты включают при гидрировании 1, 2 или 3 моля Н2 и дают стеариновую кислоту.

Положение двойной (или двойных) связи может быть установлено по продуктам расщепления по этим связям. Так, окисление жирной кислоты перманганатом калия приводит к образованию двух гидроксигрупп по каж­ дому углероду двойной связи, по которым может быть проведено расщепле­ ние перйодатом по реакции, описанной § 2.3.

R(CH2)mCH=CH-(CH2)n-COOH =*

^R (CH2)mCH(OH)-CH(OH)-(CH2)n-COOH + Ю4‘ — -> R(CH2)mCHO + НСО(СН2)пСООН + Юз'

Определение продуктов расщепления позволяет локализовать исходное положение двойной связи. Для этой цели также широко используется озони­ рование - реакция по двойной связи с озоном. Образующийся при этом озонид далее распадается на альдегид RCHO и карбоновую кислоту R’COOH и аналогично R’CHO и RCOOH: