베타시토스테롤

beta-Sitosterol
β-시토스테롤
Skeletal formula of sitosterol
Ball-and-stick model of the sitosterol molecule
이름
IUPAC 이름
스티그마스트-5-en-3β-올
선호 IUPAC 이름
(1R,3aS,3bS,7S,9aR,9bS,11aR)-1-[(2R,5R)-5-Ethyl-6-methylheptan-2-yl]-9a,11a-dimethyl-2,3,3a,3b,4,6,7,8,9,9a,9b,10,11,11a-tetradecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-7-ol
기타 이름
22,23-디히드로스티그마스토롤, β-시토스테린
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.001.346 Edit this at Wikidata
펍켐 CID
유니
  • InChI=1S/C29H50O/c1-7-21(19(2)3)9-8-20(4)25-12-13-26-24-11-10-22-18-23(30)14-16-28(22,5)27(24)15-17-29(25,26)6/h10,19-21,23-27,30H,7-9,11-18H2,1-6H3/t20-,21-,23+,24+,25-,26+,27+,28+,29-/m1/s1 checkY
    키: KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXA-N checkY
  • InChI=1/C29H50O/c1-7-21(19(2)3)9-8-20(4)25-12-13-26-24-11-10-22-18-23(30)14-16-28(22,5)27(24)15-17-29(25,26)6/h10,19-21,23-27,30H,7-9,11-18H2,1-6H3/t20-,21-,23+,24+,25-,26+,27+,28+,29-/m1/s1
    키: KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFBZ
  • O[C@H]4C/C3=C/C[C@H]1[C@H](CC[C@]2([C@H])1CC[C@H]2[C@H](C)CC[C@H](CC)C(C)C)C)[C@@]3(C)CC4
특성.
C29H50O
어금질량 414.718 g·190−1
녹는점 136 ~ 140 °C(277 ~ 284 °F, 409 ~ 413 K)[1]
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
☒ NVERIFI (?란checkY☒N?
Infobox 참조 자료

β-시토스테롤(β-시토스테롤)은 콜레스테롤과 유사한 화학 구조를 가진 여러 피토스테롤(식물 스테롤) 중 하나이다.특유의 냄새가 나는 희고 왁스 같은 가루로 식품첨가물 E499의 성분 중 하나이다.피토스테롤은 소수성이며 알코올에 용해된다.

자연발생과 음식

β-시토스테롤은 식물 왕국에 널리 분포하며 식물성 기름, 견과류, 아보카도, 샐러드 드레싱과 같은 준비된 음식에서 발견된다.[2]

휴먼 리서치

β-시토스테롤은 양성 전립선 비대증(BPH)[3][4]과 혈중 콜레스테롤 수치를 감소시킬 수 있는 잠재력으로 연구되고 있다.[5]

유전적 장애

식물 스테롤이 보통 이롭지만, 피토스테롤의 과다 흡수를 일으키는 희귀한 자가 열성 유전 질환인 피토스테로렐레미아가 있다.[6]

아나볼릭 스테로이드 볼데논의 전구체

스테로이드인 β-시토스테롤은 아나볼릭 스테로이드 볼데논의 전구체다.볼데논 언실렌산염은 소의 성장을 유도하기 위해 수의학에서 흔히 사용되지만 스포츠에서 가장 많이 남용되는 아나볼릭 스테로이드 중 하나이다.이것은 볼데논 언실렌네이트에 양성 반응을 보이는 일부 운동선수들이 실제로 호르몬 자체를 남용한 것이 아니라 β-시토스테롤이 풍부한 음식을 섭취했다는 의심을 불러일으켰다.[7][8][9]

화학

화학공학

시토스테롤을 화학적 매개체로 사용하는 것은 제거가 가능한 사이드 체인에 화학적 공격 지점이 없기 때문에 수년 동안 제한되었다.많은 실험실의 광범위한 노력은 결국 그러한 변형을 효율적으로 일으킨 유사균 미생물 발견으로 이어졌다.발효는 17번 탄소에 있는 탈수성 사이드체인 전체를 소화시켜 디트로피안드로스테론을 포함한 17번 케토 제품을 혼합할 수 있게 한다.[10]

합성

β-시토스테롤의 총합성은 달성되지 않았다.단, 스티그마스터롤의 사이드 체인을 특정 수소화한 스티그마스터롤 1로부터 β-시토스테롤이 합성되었다.

합성 1단계는 p-TsCl, DMAP, 피리딘(수율 90%)을 이용한 스티그마스터롤 1(순도 95%)에서 2단계까지 오명을 남긴다.이어 토실레이트 2는 피리딘과 무수 MeOH로 처리해 스티그마스테롤 메틸에테르 3(수율 74%)를 5:1 비율로 부여하고, 이후 크로마토그래피로 제거한다.이전에 제안된 합성물의 수소화 단계에는 촉매 Pd/C와 용제 에틸 아세테이트가 포함되었다.그러나 가수분해 시 이소머라이징으로 인해 PtO와2 같은 다른 촉매와 에탄올과 같은 용제가 시험되었다.다른 촉매의 사용으로 인한 변화는 거의 없었다.그러나 에탄올은 혼합물 5를 주기 위해 이산화물 및 미확인 불순물의 형성을 막았다.합성의 마지막 단계는 p-TsOH, 수성 다이옥산 및 열(80°C)로 5의 β-링 이중 결합을 분해하여 β-시토스테롤 6을 산출한다.최종 두 단계의 누적 수익률은 55%였으며 합성에 대한 총 수익률은 37%[11]이다.

Synthesis of sitosterol.gif

생합성

사이클로아테놀(7)에서 β-시토스테롤(6)의 생합성

스테롤과 일부 특정 지질의 생합성 조절은 막 생물 발생 중에 발생한다.[12]13C 라벨링 패턴을 통해 메발론산염과 디옥시릴룰로오스 경로 모두 β-시토스테롤 형성에 관여하는 것으로 파악되었다.[13]β-시토스테롤 형성의 정밀한 메커니즘은 유기체에 따라 다르지만, 일반적으로 사이클로아테놀로부터 오는 것이 발견된다.[14]

사이클로아테놀의 생합성은 이소펜테닐 디포스포산염(IPP)의 1개 분자와 디메틸알리인산염(DMAPP)의 2개 분자가 파르네실 디포산염을 형성하면서 시작된다.그리고 나서 FPP의 두 분자는 꼬리와 꼬리로 결합되어 트리터펜인 스칼렌을 생산한다.스콸렌은 2,3-oxidosqualene 6을 중간으로 하는 사이클링 반응을 통해 사이클로아르테놀을 형성한다.

사이클로아테놀의 이중 결합(도표 7의 합성)은 SAM에 의해 메틸화 되어 하이드라이드 시프트를 거치고 양성자를 잃어 메틸렌 사이드 체인으로 화합물을 산출하는 탄화수소를 준다.이 두 단계 모두 스테롤 C-24 메틸전달효소에 의해 촉매화된다(도표에서 E1단계).화합물 8은 스테롤 C-4 데메틸아제(E2)에 의해 촉매작용을 하고 메틸 그룹을 손실하여 사이클로우칼레놀을 생산한다.이후 사이클로프로판 링을 사이클로우칼레놀 사이클로아세메라제(E3)로 열어 10을 형성한다.화합물 10은 메틸 그룹을 잃고 문법 11을 형성하기 위해 동맹적인 이성질체를 거친다.이 단계는 스테롤 C-14 데메틸아제(E4), 스테롤 Δ14-저감효소(E5), 스테롤 Δ8-Δ7-이소메라제(E6)에 의해 촉매로 작용한다.마지막 메틸 그룹은 스테롤 데메틸아제(E7)에 의해 제거되어 에피스테롤 12를 형성한다.에피스테롤 12는 SAM에 의해 메틸화 되어 두 번째 탄수화물을 생산하는데, 이것은 양성자를 잃고 13을 생산한다.이 단계는 24-메틸콜레스테롤 C-메틸전달효소(E8)에 의해 촉매된다.화합물 13은 현재 NADPH에 의한 감소와 β-시토스테롤 형성을 위한 β-링의 수정을 거친다.

참고 항목

참조

  1. ^ Oja, Vahur; Chen, Xu; Hajaligol, Mohammad R.; Chan, W. Geoffrey (2009). "Sublimation Thermodynamic Parameters for Cholesterol, Ergosterol, β-Sitosterol, and Stigmasterol". Journal of Chemical & Engineering Data. 54 (3): 730–734. doi:10.1021/je800395m.
  2. ^ "Nutrition data: Foods highest in beta-sitosterol per 200 calorie serving". Conde Nast, USDA National Nutrient Database, version SR-21. 2014. Retrieved 25 September 2015.
  3. ^ Wilt, T; Ishani, A; MacDonald, R; Stark, G; Mulrow, C; Lau, J (2000). "Beta-sitosterols for benign prostatic hyperplasia". The Cochrane Database of Systematic Reviews. 2011 (2): CD001043. doi:10.1002/14651858.CD001043. PMC 8407049. PMID 10796740.
  4. ^ Kim, T. H.; Lim, H. J.; Kim, M. S.; Lee, M. S. (2012). "Dietary supplements for benign prostatic hyperplasia: An overview of systematic reviews". Maturitas. 73 (3): 180–5. doi:10.1016/j.maturitas.2012.07.007. PMID 22883375.
  5. ^ Rudkowska I, AbuMweis SS, Nicolle C, Jones PJ (2008). "Cholesterol-lowering efficacy of plant sterols in low-fat yogurt consumed as a snack or with a meal". J Am Coll Nutr. 27 (5): 588–95. doi:10.1080/07315724.2008.10719742. PMID 18845709. S2CID 25733066.
  6. ^ Patel Manoj D.; Thompson Paul D. (2006). "Phytosterols and Vascular Disease". Atherosclerosis. 186 (1): 12–19. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2005.10.026. PMID 16325823.
  7. ^ G. Gallina; G. Ferretti; R. Merlanti; C. Civitareale; F. Capolongo; R. Draisci; C. Montesissa (2007). "Boldenone, Boldione, and Milk Replacers in the Diet of Veal Calves: The Effects of Phytosterol Content on the Urinary Excretion of Boldenone Metabolites". J. Agric. Food Chem. 55 (20): 8275–8283. doi:10.1021/jf071097c. PMID 17844992.
  8. ^ Ros MM, Sterk SS, Verhagen H, Stalenhoef AF, de Jong N (2007). "Phytosterol consumption and the anabolic steroid boldenone in humans: a hypothesis piloted" (PDF). Food Addit. Contam. 24 (7): 679–84. doi:10.1080/02652030701216727. PMID 17613052. S2CID 38614535.
  9. ^ R. Draisci; R. Merlanti; G. Ferretti; L. Fantozzi; C. Ferranti; F. Capolongo; S. Segato; C. Montesissa (2007). "Excretion profile of boldenone in urine of veal calves fed two different milk replacers". Analytica Chimica Acta. 586 (1–2): 171–176. doi:10.1016/j.aca.2007.01.026. PMID 17386709.
  10. ^ Lenz, G. R.; Kirk-Othmer 화학 기술 백과사전, 3번째 Edition, Wiley Interscience, 1983, 런던, Vol. 21, 645.
  11. ^ McCarthy, FO; Chopra, J; Ford, A; Hogan, SA; Kerry, JP; O'Brien, NM; Ryan, E; Maguire, AR (2005). "Synthesis, isolation and characterisation of beta-sitosterol and beta-sitosterol oxide derivatives". Organic & Biomolecular Chemistry. 3 (16): 3059–65. doi:10.1039/b505069c. PMID 16186940.
  12. ^ Hartmann, Marie-Andrée (2003). "5 Sterol metabolism and functions in higher plants". Lipid Metabolism and Membrane Biogenesis. Topics in Current Genetics. Vol. 6. pp. 183–211. doi:10.1007/978-3-540-40999-1_6. ISBN 978-3-540-20752-8.
  13. ^ De-Eknamkul W.; Potduang B. (2003). "Biosynthesis of β-Sitosterol and Stigmasterol in Croton sublyratus Proceeds Via a Mixed Origin of Isoprene Units". Phytochemistry. 62 (3): 389–398. doi:10.1016/S0031-9422(02)00555-1. PMID 12620352.
  14. ^ 듀익, P. M. 약용 천연물:생합성 접근법 3 에드.John Wiley & Sons Ltd.;영국 사이클링, 2009; 페이지 539.