Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии Том 2 - Альберт А.
ISBN 412-26010-7
Скачать (прямая ссылка):
В действительности в природе обычно встречаются обе энан-тиоморфные формы одного вещества. Так, например, одинаково распространены ( + )- и (-—)-вращающие кварцы, ( + )- и (—)-молочные кислоты. Лишение бактерий как L, так и D-аланина приводит к их гибели (разд. 5.3), и хотя белок не может состоять из смеси L- и D-аминокислот, они часто присутствуют в полипептидах (разд. 14.3), облегчая их способность к циклизации. В коре хинного дерева образуются два энантиомера, известные под названиями ( + )-хинидин и (—)-хинин (10.33), в которых вторичная гидроксильная группа присоединена к асимметрическому атому углерода. Оба изомера применяют в медицине: хинидин —при сердечных аритмиях, хинин — при малярии.
Для установления абсолютной конфигурации значительно менее надежен (чем химический или рентгеноструктурный) метод дисперсии оптического вращения, в котором измеряется оптическое вращение вещества при разных длинах волн [Djerassi, 1960]. Он дает надежные результаты лишь для простых молекул.
Для упрощения номенклатуры оптически активных молекул Cahn, Ongold, Prelog (1956) ввели «правило последовательности». Использование символов (R) и (S) позволяет избежать неоднозначностей, возникающих при использовании системы D, L, для соединений, не родственных углеводам и аминокислотам, и помогает систематизации стереохимической информации и построению молекулярных моделей. Эта система наиболее удобна, если в одной молекуле есть два или три хи-ральных атома. Упрощенный вариант этих правил см. в работе Cahn (1964).
Применяя правило последовательности к описанию конфигурации молекулы, следует начинать с хирального центра с наи-
203" меньшим номером, определенным согласно правилам ИЮПАК. Его хиральность может быть взята из «Стереохимического атласа» или определена одним из вышеописанных методов. Затем четыре атома, соединенные с асимметрическим атомом углерода, обозначаются символами а, Ь, с и d в порядке уменьшения их относительной атомной массы. Если два из них — атомы углерода, то очередность устанавливается в зависимости от атомов, с которыми они связаны. Затем на хиралкный центр смотрят со стороны, удаленной от младшего заместителя (d): если старшинство остальных заместителей уменьшается по часовой стрелке а ->- b->- с, то такая конфигурация обозначается R, (лат. rectus), а если против часовой стрелки, то конфигурация обозначается символом S (лат. sinister). Примеры такого обозначения приведены рядом с формулами эфедрина (12.12) и псевдоэфедрина (12.13). Природный треонин имеет (2S, 3R)-конфигурацию.
Правило последовательности в настоящее время общепринято и широко используется. Однако в некоторых случаях оно не удобно, например, когда в серии родственных соединений близкие по строению вещества получают различные индексы [Cahn, Dernier, 1979]. Например, большинство аминокислот, входящих в состав белков, в том числе и серин, имеют S-KOH-фигурацию, однако цистеин, отличающийся от серина лишь заменой атома О на атом S, имеет R-конфигурацию. Это отклонение возникает из-за того, что предпочтение отдается атому серы, имеющему большую массу. Поэтому Kahn и Dermer рекомендуют не пользоваться правилом последовательностей для углеводов аминокислот, стероидов, циклитолов и липидов, для которых уже существуют вполне приемлемые системы обозначения.
Вернемся к структурным формулам. Для изображения углеводов используют три различных вида формул, из них самый старый — проекционные формулы Фишера для глюкозы (12.16). При таком изображении углеродная цепь располагается вертикально, а альдегидная (полуацетальная) группа наверху. Предполагается, ^to заместители в углеродной цепи лежат в плоскости бумаги. D-Конфигурацию приписывают энантиоме-ру, имеющему у асимметрических атомов углерода большее число старших заместителей справа.
Позднее Haworth предложил более соответствующий действительности способ изображения, например формула (12.17). В этом случае ацетальная группа расположена справа, а часть кольца, расположенная ближе к наблюдателю, изображена утолщенными линиями. Отчетливо видно, какие заместители располагаются над плоскостью кольца, а какие — под плоскостью. Например, группа —CH2OH расположена над плоскостью, а атом водорода, присоединенный к тому же атому углерода,— под плоскостью (атомы углерода кольца не обозначаются). Однако из данных рентгеноструктурного анализа
204" известно, что кольцо у гексоз не плоское, что изображается так, как это указано в формуле (12.18). Каждый способ изображения используют в зависимости от обстоятельств.
( 1
1 HCOH
2 HCOH
I
3 HOCH
I
4 HCOH
I
5 HCO-
]
6 CH2OH
D-глюноза (12.16)
В «Стереохимическом атласе» приведены абсолютные конфигурации (со ссылками на источники) примерно для 3000 органических соединений. Кроме оптических изомеров, туда включены вещества, хиральность которых связана с изотопным замещением, хиральньши осями или плоскостями, а также соединения, у которых хиральным атомом является не углерод [Klyne, Buckingham, 1978].
12.1.2. Фармакологические аспекты хиральности
