Биологически активные производные хинолина

Хинозол, нитроксилин, энтеросептол являются антисептиками при инфекционных заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

Шестичленные гетероциклы с двумя атомами азота

В данном курсе не рассматриваются методы получения и реакционная способность этих гетероциклов. Описывается только строение пиримидиновых оснований, входящих в состав РНК и ДНК, и витамин В₁.

Пиримидины являются ароматическими соединениями, оба атома азота носят пиридиновый характер. Пиримидины - очень слабые основания (слабее пиридина), вступают в реакции электрофильного и нуклеофильного замещения в более жестких условиях, чем пиридин. Ниже приведены формулы наиболее важных производных пиримидина.

Пиримидиновые основания, входящие в состав ДНК и РНК и витамин В₁

Для пиримидиновых оснований характерна лактим-лактамная таутомерия, при этом равновесие сильно сдвинуто вправо, т.к. лактамная форма более стабильна. В состав нуклеозидов и нуклеотидов пиримидиновые основания входят в виде лактамной формы.

Витамин В₁

Витамин В₁ является водорастворимым витамином, участвует в углеводном обмене.

Конденсированные гетероциклы с четырьмя атомами азота – пурины

Пурин является ароматическим соединением (10 р-ē, три атома азота – пиридиновые, один атом азота - пиррольный), очень слабое основание, NH-кислота. Для пурина характерны две таутомерные формы – 9Н- и 7Н-пурины. Методы получения и реакционная способность пурина не рассматриваются. Описывается строение пуриновых оснований (РНК, ДНК), пуриновых алкалоидов и мочевой кислоты, а также их качественные реакции.

Пуриновые основания

Аденин и гуанин (в виде лактама) входят в состав ДНК и РНК.

Метаболиты РНК

Пуриновые алкалоиды

Пуриновые алкалоиды – теофиллин, теобромин и кофеин, относятся к производным 7Н-ксантина. Качественной реакцией на производные 7Н-ксантина является образование окрашенных солей Со⁺² серо-голубого и розового цвета.

Теофиллин (теоцин)

1,3-диметилксантин, алкалоид листьев чая.

Теобромин

3,7-диметилксантин, алкалоид бобов какао.

Кофеин

1,3,7-триметилксантин, алкалоид листьев чая и зерен кофе, солей Со⁺² не образует, так как отсутствуют подвижные атомы водорода.

Все приведенные выше алкалоиды являются стимуляторами центральной нервной системы, как и мочевая кислота – конечный продукт расщепления нуклеиновых кислот и первое гетероциклическое соединение, полученное в индивидуальном виде Шееле в 1776 г. Соли мочевой кислоты – ураты входят в состав мочевых камней человека.

Для мочевой кислоты характерна лактим-лактамная таутомерия, образование солей идет по гидроксильной группе лактимной формы.

Мурексидная проба – качественная реакция для ксантинов и мочевой кислоты.

Нуклеиновые кислоты (НК)

НК – макромолекулы кислотного характера, содержащиеся в ядрах клетки. Отвечают за наследственные признаки, осуществляют контроль за синтезом белка. Представляют собой белые волокнистые осадки, гидролиз которых дает пуриновые (пиримидиновые) основания, рибозу (дезоксирибозу) и фосфорную кислоту.

Условия гидролиза:

- кислотный, мягкий – 1н HCl, 100⁰С, 1 час;

- кислотный, жесткий – 70% HClO₄, 100⁰С, 1 час;

- щелочной – 0,3н, КОН, 37⁰С, 20 ч.

Общая схема гидролитического расщепления НК:

НК ® нуклеотиды ® нуклеозиды + H₃PO₄ ® В + пентоза

В – пуриновые и пиримидиновые основания:

В состав нуклеиновых кислот входят фрагменты следующих соединений:

Пентозы

2. H₃PO₄ – фосфорная кислота

3. Пиримидиновые и пуриновые основания – цитозин, урацил, тимин, аденин, гуанин.

Нуклеозиды – фрагмент РНК, ДНК, состоящий из пуринового (пиримидинового) основания и соответствующей пентозы, относятся к N-гликозидам.

Рибонуклеозиды(названия): уридин (U)

цитидин (C)

аденозин (A)

гуанозин (G)

Общая формула

Пример - уридин (U)

2^/- Дезоксирибонуклеозиды(названия): 2^/- дезокситимидин (dT)

2^/- дезоксицитидин (dC)

2^/- дезоксиаденозин (dA)

2^/- дезоксигуанозин (dG)

Общая формула

Пример - 2^/- дезоксиаденозин (dA)

Нуклеотиды – это фосфаты нуклеозидов. В состав НК входят 3^/ и 5^/-монофосфаты.

Для обозначения фосфатов вводится малая латинская буква – р. Для 5^/-фосфатов “р” ставится до буквы, обозначающей нуклеозид. Для 3^/-фосфатов “р” ставится после буквы, обозначающей нуклеозид.

Рибонуклеотиды

1. Рибонуклеозид-5^/-монофосфат

Общая формула

Пример - цитозин-5^¢-монофосфат (рС)

По аналогии: уридин-5^/-монофосфат (pU)

аденозин-5^/-монофосфат (pA)

гуанозин-5^/-монофосфат (pG)

2. Рибонуклеозид-3^/-монофосфат

Общая формула

По аналогии с описанным выше: цитидин-3^/-монофосфат (Cp)

уридин-3^/-монофосфат (Up)

аденозин-3^/-монофосфат (Ap)

гуанозин-3^/-монофосфат (Gp)

Дезоксирибонуклеотиды

1. 2 ́-Дезоксирибонуклеозид-5^/-монофосфат

Общая формула

2^/-дезокситимидин-5^/-монофосфат (pdT)

2^/-дезоксицитидин-5^/-монофосфат (pdC)

2^/-дезоксиаденозин-5^/-монофосфат (pdA)

2^/-дезоксигуанозин-5^/-монофосфат (pdG)

2. 2 ́-Дезоксирибонуклеозид-3^/-монофосфат

Общая формула

2^/-дезокситимидин-3^/-монофосфат (dTp)

2^/-дезоксицитидин-3^/-монофосфат (dCp)

2^/-дезоксиаденозин-3^/-монофосфат (dAp)

2^/-дезоксигуанозин-3^/-монофосфат (dGp)

Нуклеозидциклофосфаты – один из продуктов гидролиза РНК.

Нуклеозидполифосфаты

НАД (NAD) – никотинамидаденозиндифосфат. Кофермент участвуюет в окислительно-восстановительных реакциях при метаболизме, при этом происходит присоединение гидрид-аниона по 4-му положению пиридинового фрагмента молдекулы.

АТФ (ATP) –аденозинтрифосфат (фосфолирирующий агент).

С помощью АТФ происходит фосфолирирование фрагмента рибозы, при этом АТФ превращается в дифосфат.