STEROID ĐẠI HỌC Y DƯỢC TP HCM

ÑAËC TÍNH CHUNG CUÛA CAÙC NGUYEÂN TOÁ CHUYEÅN TIEÁP HOÏC PHAÀN HOÙA HỮU CƠ STEROID MỤC TIÊU Trình bày được cấu hình cơ bản của khung Steroid Thực hiện đánh số thứ tự trên khung Vẽ được các cấu d. ÑAËC TÍNH CHUNG CUÛA CAÙC NGUYEÂN TOÁ CHUYEÅN TIEÁP HOÏC PHAÀN HOÙA HỮU CƠ STEROID MỤC TIÊU Trình bày được cấu hình cơ bản của khung Steroid Thực hiện đánh số thứ tự trên khung Vẽ được các cấu d.

HỌC PHẦN HÓA HỮU CƠ

STEROID

MỤC TIÊU

* Trình bày được cấu hình cơ bản của khung Steroid

* Thực hiện đánh số thứ tự trên khung

* Vẽ được các cấu dạng của khung

* Áp dụng cho các cấu hình của Sterol, Acid mật, Hormon sinh dục, Hormon Thượng thận

• 1 ĐỊNH NGHĨA

• Steroid là 1 nhóm hợp chất có cấu

trúc tương tự nhau và có trong thực vật và động vật Steroid bao gồm

các hợp chất : Sterol, vitamin D,

acid mật, các hormon sinh dục, các hormon tuyến thượng thận, các

hidrocacbon gây ung thư và 1 số

Sapogenin

Steroid là những hợp chất có khung

carbon

Cyclopentanoperhydrophenantren

R

Theo Diels (1927) nếu Hydro hóa các steroid có xúc tác Selen ở 3600C thì tạo thành 1 hydrocarbon thơm là 3’-Metyl-

1,2- cyclopentenophenantren gọi là

hydro carbon Diels

1

2

3 4

5 6

1,2-Cyclopentenophenantren Hydrocarbon Diels

1

2

3 4

5 6

CH3

• Tùy thuộc các nhóm thế có trên

khung 1,2-

Cyclopentanoperhydrophenantren mà có các khung steroid no như :

P regnan

• 2 HÓA HỌC LẬP THỂ CỦA

STEROID

• Khác với cách đánh số trên vòng

phenantren, đánh số trên khung

steroid được qui định như công thức

I Nếu trên khung steroid có các

mạch carbon thì đánh số lần lượt

tiếp theo các nguyên tử carbon trên mạch carbon đó theo qui định

19 20

21

23 22

• 2.2.Cấu hình và danh pháp của

khung Steroid:

• 2.2.1.Cấu hình và danh pháp

của khung Steroid

• Khung Steroid (cấu hình của

nhân) có 6 nguyên tử Carbon bất đối xứng (Vị trí 5,8,9,10,13,14) do đó có 26 = 64 đồng phân quang

học Khung Steroid có các vòng 6 cạnh A,B,C và vòng 5 cạnh D

• Vòng B và C luôn có vị trị trans với nhau

hoặc trans với nhau

• Các khung Steroid no có nguồn gốc

thiên nhiên chia làm 2 dãy :

• Dãy cholestan : vòng A/B ở vị trí trans; vòng B/C và C/D ở vị trí trans Những steroid là dẫn xuất của cholestan còn gọi là dãy 5α hoặc dãy allo

cis; vòng B/C và C/D ở vị trí trans

Những steroid là dẫn xuất của

Coprostan còn gọi là dãy 5β hoặc

dãy normal

• Trong cả 2 dãy trên có nhóm metyl ở

vị trí C10 và C13 luôn ở trên mặt

phẳng của vòng và biểu diễn bằng

đường liền nét

dưới mặt phẳng trong dãy Cholestan (biểu diễn bằng đường nét rời) Cấu hình Carbon này gọi là cấu hình 5α

metyl ở vị trí C10 và nguyên tử Hydro

ở vị trí C5 với cấu hình trans

• Trong dãy coprostan, nguyên tử

Hidro ở vị trí C5 có vị trí cis ( ở trên

vị trí C10 được biểu diễn bằng đường liền nét, có cấu hình 5β

• Các nguyên tử Hidro trên C8 và C9 luôn có vị trí trans với nhau Nguyên tử Hidro trên C14 và nhóm CH3 ở vị trí

C13 luôn có vị trí trans

•

• Mạch nhánh R gắn vào C17 ở trên mặt phẳng, cùng vị trí cis với 2

nhóm CH3 ở vị trí C10 và C13

Cholestan Coprostan

• 2.2.2.Cấu hình và danh pháp

của các nhóm thế có trên khung Steroid

• Nhóm -OH ở vị trí C3 Ví dụ phân tử

Cholestanol và Cholesterol

• Nhóm –OH ở trên mặt phẳng vòng

có vị trí cis so với nhóm –CH3 ở vị trí C10 thuộc cấu hình β

• Nhóm –OH ở phía dưới mặt phẳng

vòng thuộc cấu hình α hay epi

• Các Steroid thiên nhiên đều có OH với cấu hình β chúng thuộc dãy β

• Tiếp đầu ngữ β luôn chì vị trí của nhóm thế ở trên mặt phẳng vòng

9 10

11

12 13

16

17 18

21

23 22

26

27

H HO

H H

H

CH3

1 2

3 4

5

6 7

8

9 10

11

12 13

16

17 18

21

23 22

26

27

H HO

H H

H

H

3 α – Cholestanol 3 β – Cholestanol

• 2.2.3.Cấu dạng của Steroid

• Các vòng Cyclohexan trong khung

Steroid đều có cấu dạng “ghế”

• Cholestan và coprostan có cấu dạng

6

7

8 9

16

15 14

13 12

4 3

2

1

D C

• 3 STEROL

• Sterod có trong mỡ và dầu thực

vật, là những chất kết tinh Trong phân tử chứa chức alcol

• Sterol tồn tại dạng tự do hoặc

dạng este với các acid béo cao

• Có những sterol tách được từ

nấm, mốc gọi là các sterol vi sinh

• 3.1 Cholesterol

27

26 25

24

21

20 19

15 14

13

12 11

10

9

8

7 6

5 4

• Cholesterol có công thức phân tử

C27H46O tinh thể, nhiệt độ nóng chảy

ở 149 0 C, quang hoạt [α]D = -39 0

Cholesterol có trong mật, trong dầu

gan cá, trong não bộ, trong cột sống

• Trong phân tử có 1 liên kết

đôi ở C5 = C6 , có 1 nhóm OH ở vị trí C3, có 8 carbon phi đối xứng ở C3,

C8, C9, C10, C13,C14, C17 và C20

• Có 2 nhóm metyl ở C10 và C13, có 1 dây thẳng C8H17 tại C17

• Cholesterol giữ vai trò quan trọng

trong sự hình thành cấu trúc tế bào

và các kích thích tố (Hormon), vì

không tan trong nước, cholesterol nối kết với lipoprotein LDL (Low- Density Lipoprotein) và HDL (High - Density

Lipoprotein) để lưu hành trong máu LDL có nhiệm vụ chuyển cholesterol tới các tế bào, HDL chuyển

cholesterol về gan để bài tiết Vậy khi lượng LDL nhiều hơn HDL thì tỷ lệ

cholesterol trong máu sẽ tăng lên gây các triệu chứng bệnh tim mạch nguy hiểm

• 3.2 Ergosterol

H

H

H H

HO

CH3

CH3

1 2

19 20

21

23 22

26

27 28

• Ergosterol có công thức phân tử

C28H44O tinh thể, nhiệt độ nóng

chảy ở 1630C, quang hoạt [α]D =

-1300

• Có 3 liên kết đôi tại C5 = C6, C7 = C8, và C22 = C23 có 1 nhóm OH tại C3 có 2 nhóm metyl ở C10 và C13, có 1 nhóm metyl ở C24 có 1 dây thẳng C9H17 tại C17

• 3.3 Vitamin D

• Dưới tác dụng của ánh sáng

Ergosterol hấp thụ tia tử ngoại tạo thành hợp chất có tác dụng chống bệnh còi xương Hợp chất này gọi là Calciferol hay Vitamin D1 nhưng đem kết tinh phân đoạn thu được 2 chất có phân tử lượng giống nhau là Calciferol và Lumisterol

Calciferol tinh khiết này gọi là

vitamin D2 hoặc ergoscalciferol

H

H HO

CH3

1 2

19 20

21

23 22

24 25

26

27 28

• 3.4 Stigmasterol

H

H

H H

HO

CH3

CH3

1 2

19 20

21

23 22

24 25

26

27

28 29

• Công thức phân tử C29H48O nhiệt độ nóng chảy 1700C, quang hoạt và [α]D = 400

• Stigmasterol có trong dầu đậu

nành và tồn tại dưới dạng acetat

• Stigmasterol có 2 liên kết đôi ở

vị trí C5 = C6 và C22 = C23.

•

• 4 CÁC ACID MẬT

• Acid mật có trong túi mật Acid mật

thường ở dưới dạng amid của acid Cholanic, acid allocholanic với glycin (H2N-CH2-COOH) hoặc với taurin

(H2N-CH2-CH2-SO3H) Các amid đó gọi là glycocholic (glycin + acid

cholic) và taurocholic (taurin + aicd cholic) Acid mật dưới dạng muối

kiềm có chức năng nhũ hóa để chất béo thấm được vào ruột

• Acid mật được xem là dẫn xuất

hydroxy của acid cholanic và acid allocholanic Loại nước acid mật và hydro hóa sẽ tạo thành acid

cholanic và acid allocholanic Có

khoảng 20 aicd mật tự nhiên và

một số acid mật tổng hợp Trong

các acid mật tự do nhóm OH có

cấu hình α Nếu thế các nhóm OH vào acid cholanic thu được những acid mật:

• Cấu tạo của acid Cholic, aicd

Cholanic và acid Allocholanic ,Acid

Lithocholic như sau

CH3

CH3

1 2

3 4

5

6 7

8 10

11

12 13

14 15

16

17 18

19 20

21

23 22

Acid Allocholanic Acid Lithocholic

Acid Cholanic có cấu hình 5β,

Acid Allocholanic có cấu hình 5α

Acid Cholic có 3 nhóm OH ở vị trí 3,7

và 12 của acid Cholanic

• 5 CÁC HORMON SINH DỤC

• Hormon là những chất do các tuyến

nội tiết sinh ra có tác dụng gây nên

các phản ứng sinh lý khác nhau Phân loại các hormon dựa vào tính chất sinh lý Có hơn 80 hormon khác nhau, hơn một nữa số đó thuộc loại Steroid Các hormon thuộc loại Steroid có trong

tuyến sinh dục nam và nữ

• Có 3 Estrogen (hormon nữ) và

Gestogen Các Hormon sinh dục điều khiển quá trình giao hợp và có chức

năng phân biệt giới tính nam nữ

5.1 Androgenen

• có công thức phân tử

C19H30O2, có 1 nhóm OH và 1 chức ceton Tùy thuộc vị trí

của các nhóm chức mà có nhiều loại androteron khác nhau

ở vị trí C17 có 1 nhóm OH,

1 nối đôi ở C4 = C5,

1 nhóm chức ceton ở C3

5.2 Estrogen

• Trong phân tử của nhóm estrogen

có 1 vòng benzen, chức OH và

chức ceton và chỉ có 1 nhóm CH3 Nhóm estrogen có các chất sau

5.3 Gestogen

• Thuộc nhóm Gestogen có

Progesteron (C21H30O2) và

Pregnandiol (C21H36O2)

• Progesteron : có công thức phân

tử C21H30O2, có 1 nối đôi C4 = C5, có 2 gốc metil ở C10 và C13, có gốc -CO-CH3 ở C17

5.4 Các hormon tuyến thượng thận

• Ở tuyến thượng thận có 2 vùng, một

vùng tiết ra adrenalin và 1 vùng tiết

ra các Hormon steroid Các hormon này gọi là hormon vỏ thượng thận

• Hormon vỏ thượng thận –

Corticosteroid có 21 nguyên tử

carbon Trong phân tử có chức

ceton và chức alcol Các loại

hormon này có các chất như

Corticosterol, Cotisol, Cortison,

Aldosteron

CH3HO

CH2-OH

O C

Cortisol

•