三、甾族化合物
甾族化合物是一类广泛存在于动植物体内的天然有机化合物,如胆甾醇、胆汁酸、维生素D、肾上腺皮质激素及性激素等。许多甾族化合物具有重要的生理作用。
(一)甾族化合物的结构
甾族化合物都含有一个由四个环组成的基本骨架,即由三个六元环的一个五元环稠合的17碳结构。这个骨架是甾族化合物的母核,即环戊烷多氢菲。四个环用字母A,b ,C和D表示,并将17个碳原子按特定顺序编号。
大多数甾族化合物在环戊烷多氢菲的母核上还有三个侧链,它们分别连在C-10,C-13和C-17的碳原子上。
在C-10和C-13上常是甲基(有时是-CHO或-CH2OH),叫做角甲基,这两个甲基的碳原子分别标为C-19及C-18;C-17上连接的是较长的碳链、含氧原子团或其它原子团。这三个原子团都在环平面的上方故用实线表示。环上若有其它取代基,则它们在空间有两种取向。环上的取代基与角甲基取向相同的(即在环平面的上方),称为β构型,用实线表示;如环上取代基与角甲基取向相反(即在环平面的下方),则称为α构型,用虚线表示。
(二)重要的甾族化合物
1. 甾醇类
甾醇是甾环上连有醇羟基的固态物质,故又叫做固醇。从化学结构上看,甾醇是一类饱和的或不饱和的仲醇,C-3上的羟基都是β型的,它们常以游离状态或高级脂肪酸酯的形式存在于动植物体内。
(1)胆甾醇胆甾醇是从胆石中发现的固体状醇,故又称胆固醇。存在于人体的各组织中。
胆甾醇
胆甾醇的结构特点是C-3上有一个β-构型的羟基,C-5和C-6之间有一个双键,C-17上有一个含8个碳原子的烃基侧链。
胆甾醇为无色或略带黄色的蜡状物,熔点148℃,难溶于水,易溶于有机溶剂。
在体内胆甾族C-3上-OH常与脂肪酸结合成胆甾醇脂。
人体中的胆甾醇一部分从食物中摄取,一部分由体内组织细胞自己合成。当人体内胆甾醇代谢发生障碍时,血液中胆甾醇的含量就会增多,并从血清中析出,引起血管变窄,降低血液流速,造成高血压、动脉硬化;在胆汁液中,若有胆甾醇沉积,则形成胆石。
(2)7-脱氢胆甾醇 7-脱氢胆甾醇也是一种动物甾醇,存在于人体皮肤中。当受到紫外线照射时,它的B环打开转变为维生素D3。
7-脱氢胆醇 维生素D3
因此,多晒太阳是获得维生素D3的最简单方法。
(3)麦角甾醇麦角甾醇存在于酵母及某些植物中,属于植物甾醇,和7-脱氢胆甾醇比较,它在C-17的侧链上多一个甲基和一个双键。在紫外线照射下,它的B环打开生成维生素D2。
麦角甾醇 维生素D2
维生素D也叫抗佝偻病维生素,因为缺乏时,儿童会得佝偻病,成人则患软骨症。因此,儿童需要多服用一些维生素D,同时需要多晒太阳。维生素D广泛存在于动物体中,含量最多的是脂肪丰富的鱼类肝脏;也存在于牛乳、蛋黄中等。
维生素D包括几种生理作用相同的物质,其中以维生素D2和D3的作用最强,由于维生素D能促进肠道对钙、磷的吸收,使血液中钙、磷浓度增加,有利于钙、磷沉着,所以能防治佝偻病和软骨病。维生素D是脂溶性维生素,对热和空气中的氧都比较稳定。