เบต้า-ซิโตสเตอรอล

ชื่อ
ชื่อ IUPAC สติ๊กมาสต์-5-เอน-3β-โอล
ชื่อตามระบบ IUPAC (1 R ,3a S ,3b S ,7 S ,9a R ,9b S ,11a R )-1-[(2 R ,5 R )-5-เอทิล-6-เมทิลเฮปแทน-2-อิล]-9a,11a-ไดเมทิล-2,3,3a,3b,4,6,7,8,9,9a,9b,10,11,11a-เตตราเดคาไฮโดร-1 H -ไซโคลเพนตา[ a ]ฟีนันเทรน-7-โอล
ชื่ออื่นๆ 22,23-ไดไฮโดรสติกมาสเตอร์อล, β-ซิโตสเตริน
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	83-46-5 วาย
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี	เชบี:27693 เอ็น
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล221542 เอ็น
เคมสไปเดอร์	192962 วาย
บัตรข้อมูล ECHA	100.001.346
PubChem CID	222284
มหาวิทยาลัย	S347WMO6M4 วาย
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID5022481
อินชิ 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 วาย รหัส: KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFSA-N วาย นิ้วChI=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/ชม.10,19-21,23-27,30H,7-9,11-18H2,1-6H3/t20-,21-,23+,24+,25-,26+,27+,28+,29-/m1/s1 รหัส: KZJWDPNRJALLNS-VJSFXXLFBZ
รอยยิ้ม 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
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C 29 H 50 O
มวลโมลาร์	414.718  กรัม·โมล−1
จุดหลอมเหลว	136 ถึง 140 °C (277 ถึง 284 °F; 409 ถึง 413 K) [ 1 ]
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) เอ็น ตรวจสอบ  (คืออะไร   ?) วายเอ็น ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

เบต้า-ซิโตสเตอรอล ( β -sitosterol) เป็นหนึ่งในไฟโตสเตอรอล (สเตอรอลจากพืช) หลายชนิดที่มีโครงสร้างทางเคมีคล้ายกับคอเลสเตอรอลมีลักษณะเป็นผงสีขาวคล้ายขี้ผึ้ง มีกลิ่นเฉพาะตัว และเป็นส่วนประกอบหนึ่งของสารเติมแต่งอาหารE499ไฟโตสเตอรอลมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำและละลายได้ในแอลกอฮอล์

β-ซิโตสเตอรอลมีการกระจายตัวอย่างกว้างขวางในอาณาจักรพืชพบได้ในน้ำมันพืชถั่วอะโวคาโดและอาหารแปรรูป เช่นน้ำสลัด^{[ 2 ]} Olavius ​​algarvensisซึ่งเป็นหนอนทะเลชนิดหนึ่ง ส่วนใหญ่จะรวม β-ซิโตสเตอรอลเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์แทนคอเลสเตอรอล แม้ว่าจะมีคอเลสเตอรอลอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ดังกล่าวด้วยก็ตาม^{[ 3 ]}

β-Sitosterol กำลังได้รับการศึกษาถึงศักยภาพในการลดภาวะต่อมลูกหมากโตชนิดไม่ร้ายแรง (BPH) ^{[ 4 ] [ 5 ]}และระดับคอเลสเตอรอล ในเลือด ^{[ 6 ]}

แม้ว่าสเตอรอลจากพืชโดยทั่วไปจะมีประโยชน์ แต่ก็มีโรคทางพันธุกรรมแบบออโตโซมัลรีเซสซีฟที่หายากที่เรียกว่าไฟโต สเตอรอลเมีย ซึ่งทำให้มีการดูดซึมไฟโตสเตอรอลมากเกินไป^{[ 7 ]}

β-sitosterol เป็นสเตียรอยด์ชนิดหนึ่งและเป็นสารตั้งต้นของสเตียรอยด์อะนาโบลิกโบลดีโนนโบลดีโนนอันเดซิลีเนตมักใช้ในทางการสัตวแพทย์เพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตในวัว แต่ก็เป็นหนึ่งในสเตียรอยด์อะนาโบลิกที่ถูกนำไปใช้ในทางที่ผิดมากที่สุดในวงการกีฬาเช่นกัน ทำให้เกิดข้อสงสัยว่านักกีฬาบางคนที่ตรวจพบโบลดีโนนอันเดซิลีเนตในร่างกายนั้น แท้จริงแล้วไม่ได้ใช้ฮอร์โมนนี้ในทางที่ผิด แต่บริโภคอาหารที่มี β-sitosterol สูง^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

การใช้ β-sitosterol เป็นสารเคมีตัวกลางนั้นถูกจำกัดมานานหลายปีเนื่องจากขาดจุดโจมตีทางเคมีบนโซ่ข้างที่จะช่วยให้สามารถกำจัดออกไปได้ ความพยายามอย่างกว้างขวางจากห้องปฏิบัติการหลายแห่งในที่สุดก็นำไปสู่การค้นพบจุลินทรีย์Pseudomonas ที่สามารถทำการเปลี่ยนแปลง นั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ การหมักจะย่อยโซ่ข้างอะลิฟาติกทั้งหมดที่คาร์บอน 17 เพื่อให้ได้ส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ 17-keto รวมถึงdehydroepiandrosterone ^{[ 11 ]}

การสังเคราะห์ β-sitosterol อย่างสมบูรณ์ยังไม่ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตาม β-sitosterol ได้รับการสังเคราะห์จาก stigmasterol 1ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเติมไฮโดรเจนเฉพาะที่โซ่ข้างของ stigmasterol

ขั้นตอนแรกในการสังเคราะห์จะสร้างสติ๊กมาสเตอรอลโทซิเลต2จากสติ๊กมาสเตอรอล1 (ความบริสุทธิ์ 95%) โดยใช้ p-TsCl, DMAP และไพริดีน (ผลผลิต 90%) จากนั้นโทซิเลต2จะเกิดปฏิกิริยาโซลโวลีซิสเมื่อทำปฏิกิริยากับไพริดีนและเมทานอลปราศจากน้ำเพื่อให้ได้ไอโซสติ๊กมาสเตอรอลเมทิลอีเทอร์3 ในอัตราส่วน 5:1 (ผลผลิต 74%) ต่อสติ๊กมาสเตอรอลเมทิลอีเทอร์4ซึ่งจะถูกกำจัดออกโดยโครมาโทกราฟีในภายหลัง ขั้นตอนการไฮโดรจิเนชันของการสังเคราะห์ที่เสนอไว้ก่อนหน้านี้เกี่ยวข้องกับตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C และตัวทำละลายเอทิลอะซิเตต อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเกิดไอโซเมอไรเซชันระหว่างการไฮโดรไลซิส จึงได้ทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ เช่น PtO2 _และ ตัวทำละลายอื่นๆ เช่น เอทานอล พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม เอทานอลช่วยป้องกันการเกิดไอโซเมอไรเซชันและการก่อตัวของสิ่งเจือปน ที่ไม่ทราบชนิด ทำให้ได้สารประกอบ5ขั้นตอนสุดท้ายของการสังเคราะห์คือการกำจัดพันธะคู่ของวงแหวน β ของ5ด้วย p-TsOH ไดออกเซนในน้ำ และความร้อน (80 °C) เพื่อให้ได้ β-ซิโตสเตอรอล6ผลผลิตสะสมสำหรับสองขั้นตอนสุดท้ายคือ 55% และผลผลิตทั้งหมดของการสังเคราะห์คือ 37% ^{[ 12 ]}

การควบคุมการสังเคราะห์ทางชีวภาพของทั้งสเตอรอลและลิปิดบางชนิดเกิดขึ้นในระหว่างการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์^{[ 13 ]}จากรูปแบบการติดฉลาก 13C พบว่าทั้งวิถีเมวาโลเนตและวิถีดีออกซีไซลูโลสมีส่วนเกี่ยวข้องในการสร้าง β-ซิโตสเตอรอล^{[ 14 ]}กลไกที่แน่นอนของการสร้าง β-ซิโตสเตอรอลจะแตกต่างกันไปตามสิ่งมีชีวิต แต่โดยทั่วไปพบว่ามาจากไซโคลอาร์เทนอล^{[ 15 ]}

กระบวนการสังเคราะห์ทางชีวภาพของไซโคลอาร์เทนอลเริ่มต้นจากโมเลกุลของไอโซเพนเทนิลไดฟอสเฟต (IPP) หนึ่งโมเลกุลและโมเลกุลของไดเมทิลอัลลิลไดฟอสเฟต (DMAPP) สองโมเลกุล รวมตัวกันเป็น ฟา ร์เนซิลไดฟอสเฟต (FPP) จากนั้นโมเลกุล FPP สองโมเลกุลจะเชื่อมต่อกันแบบหางต่อหางเพื่อให้ได้สค วาเลน ซึ่งเป็น ไตรเทอร์พี น สควาเลนจะผ่านปฏิกิริยาการสร้างวงแหวนกับ 2,3-ออกซิโดสควาเลน 6 เป็นสารตัวกลาง ก่อให้เกิดไซโคลอาร์เทนอล

พันธะคู่ของไซโคลอาร์เทนอล (สารประกอบ 7 ในแผนภาพ) ถูกเมทิลเลชันโดย SAM เพื่อให้ได้คาร์โบแคตไอออนซึ่ง undergoes การเคลื่อนย้ายไฮไดรด์และสูญเสียโปรตอนเพื่อให้ได้สารประกอบที่มีโซ่ข้างเมทิลีน ขั้นตอนทั้งสองนี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยสเตอรอล C-24 เมทิลทรานสเฟอเรส (ขั้นตอน E1 ในแผนภาพ) จากนั้นสารประกอบ 8 จะถูกเร่งปฏิกิริยาโดยสเตอรอล C-4 ดีเมทิเลส (E2) และสูญเสียหมู่เมทิลเพื่อสร้างไซโคลยูคาเลนอล หลังจากนั้น วงแหวนไซโคลโพรเพนจะถูกเปิดออกด้วยไซโคลยูคาเลนอลไซโคลไอโซเมอเรส (E3) เพื่อสร้าง10สารประกอบ10 สูญเสียหมู่เมทิลและ undergoes ไอโซเมอไรเซชันแบบอัลลิลิ กเพื่อสร้างแกรมมิสเตอรอล11ขั้นตอนนี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยสเตอรอล C-14 เดเมทิเลส (E4), สเตอรอล Δ14-รีดักเทส (E5) และสเตอรอล Δ8-Δ7-ไอโซเมอเรส (E6) หมู่เมทิลสุดท้ายถูกกำจัดออกโดยสเตอรอลเดเมทิเลส (E7) เพื่อสร้างเอพิสเตอรอล12เอพิสเตอรอล12ถูกเมทิลเลชันโดย SAM เพื่อสร้างคาร์โบแคตไอออนตัวที่สอง ซึ่งสูญเสียโปรตอนเพื่อให้ได้13ขั้นตอนนี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดย 24-เมทิลีนสเตอรอล C-เมทิลทรานสเฟอเรส (E8) สารประกอบ13จะถูกรีดิวซ์โดย NADPH และมีการดัดแปลงในวงแหวน β เพื่อสร้าง β-ซิโตสเตอรอล มีการอธิบายเส้นทางทางเลือกสำหรับการสังเคราะห์ไฟโตสเตอรอลในสัตว์บางชนิด โดยเอนไซม์สำคัญที่รับผิดชอบคือสเตอรอลเมทิลทรานสเฟอเรส (SMT) ^{[ 3 ]}

• ชารันติน (Charantin)คือ เบต้า-ซิโตสเตอริล กลูโคไซด์ ที่พบในพืชมะระ