A szteroidok nómenklatúrája

A szteroid nómenklatúra a szteroidok  osztályába tartozó vegyületek szisztematikus elnevezésének szabályrendszere . A szteroidok nevei több kiindulási szteroid szerkezet ( gonan , estran , stb.) nevéből alakulnak ki, a szisztematikus nómenklatúrában közös elő- és utótagok hozzáadásával , amelyek a telítetlenséget, valamint bizonyos funkciós csoportokat és szubsztituenseket tartalmaznak , amelyek az elnevezett molekulában találhatók. Ezenkívül számos biológiailag aktív szteroid elnevezése megengedett.

A szteroidok nómenklatúráját az IUPAC Biokémiai Nómenklatúra Vegyes Bizottságának ajánlásai szabályozzák .

Atomszámozás és ciklusjelölések

A szteroidok közé tartoznak a ciklopent[ a ]fenantrén (ciklopentán-perhidrofenantrén) szénhidrogénvázat tartalmazó vegyületek, valamint ezek szakadt kötéseket, meghosszabbított vagy szűkített gyűrűket tartalmazó származékai. A szteroidok általában metilcsoportot tartalmaznak a C -10, C-13 pozíciókban, és gyakran egy alkilcsoportot is a C-17 helyzetben [1] . A szteroid ciklusokat latin A, B, C és D betűk jelölik balról jobbra a szabványos jelölésben. A számozás az A ciklusból indul, a másik három ciklust megkerüli, a 13. és 10. pozícióban lévő metilcsoportok a 18-as, illetve 19-es számokat kapják, majd a C-17 atomnál folytatódik az oldallánc számozás. Ezeket a számokat (locants) a nómenklatúra a szteroid szénvázához kapcsolódó többszörös kötések és szubsztituensek jelölésére használja [2] .

A 28-as, 29-es és 30-as számok további metilcsoportokhoz vannak hozzárendelve a C-4 és C-14 pozíciókban (például a lanoszterinben ). Ha az ábrán látható szénatomok közül egy vagy több hiányzik a vegyület szerkezetéből, akkor a számozás nem sérül [3] .

Ősi szteroidok

A szteroidok neveinek többsége a táblázatban megadott szülői struktúrák nevéből származik. Ezeknek a struktúráknak a nevei egy bonyolultabb név felépítésére szolgálnak, nemcsak a vegyület szénvázának szerkezetére, hanem a sztereocentrumok konfigurációjára is [4] .

Helyettesített szteroidok

Általános elvek

A legtöbb biológiailag fontos szteroid a kiindulási szteroidokból származik, és bizonyos szubsztituensek jelenlétében különbözik tőlük. Az ilyen származékok nómenklatúrája a szerves vegyületek szisztematikus nómenklatúrájának általános szabályai alá tartozik . Tehát a szteroidokban jelenlévő funkciós csoportokat utótagokkal vagy előtagokkal jelölhetjük (egyes, például halogéneket , alkilcsoportokat stb. csak előtagokkal jelölünk). Előnyös, ha egy szubsztituenst utótaggal jelölünk. Ha a szteroidban különböző szubsztituensek vannak, akkor a történetileg kialakult elsőbbségi szabályok szerint [K 1] [6] csak a vezető szubsztituenst jelöljük az utótaggal .

Az alábbiakban a szteroid származékok meghatározott osztályaira alkalmazott általános szabályok értelmezése látható [6] .

Karbonsavak és észterek . A szteroidokból származó karbonsavak nevét az -ovaya sav utótaggal képezzük , amely a szükséges lokánssal együtt az azonos szénatomszámú szteroid nevéhez adható. Ha a vegyület anionos , só vagy észterformában van, akkor az -oát utótagot használjuk , például 11-oxo-5α-kolán-24-oát vagy 11-oxo-5α-kolán-24-oát. Ha az anyaszerkezetben egy hidrogénatom kicserélésével karbonsav keletkezik, azaz egy karboxilcsoport bevitele további szénatomot ad a vegyülethez, akkor a - karbonsav és - karboxilát utótagokat használjuk a fent leírt esetekben. ,ill.

Ha a szteroid az észter alkoholos részében szerepel, akkor a -yl utótag hozzáadásra kerül a nevéhez ( ami jelzi a sztereocentrum helyzetét és konfigurációját), valamint a név anionos részét, például 3-oxoandrost . -4-en-17β-il- acetát (néha ezt a két névrészt külön írják, az angol nyelvű nómenklatúra szabályai szerint). Ez a funkciós csoport utótagként is jelölhető, ha az utótag már régebbi csoportot, például laktont jelöl. Ebben az esetben az előtag a baciloxi -.

laktonok . A szteroidokból származó laktonok (a kardanolidok és bufanolidok kivételével ) úgy alkotják a nevüket, hogy az-oic acid vagy -carboxylic utótagot -laktonra vagy -karbolaktonra változtatják . A karboxilcsoport, majd a hidroxilcsoport helyzetét jelző utótaghoz lokánsokat adnak, így lakton keletkezik, például 3β-hidroxi-5α-kolano-24,17-lakton. A kardanolidok és a bufanolidok esetében az -olid utótag a laktonok osztályába tartozik, így a fennmaradó szubsztituenseket előtagként jelöljük.

Aldehidek és ketonok . Az aldehidek neveit az -al(változtassa -CH 3 -ról -CHO-ra) vagy - aldehid (-COOH-ról -CHO-ra) utótagok felhasználásával képezzük, amelyeket hozzáadunk az anyaszerkezet nevéhez. A ketonokat a -he utótag vagy az oxo- előtag. Akárcsak a karbonsavak esetében, ha az aldehidcsoport eggyel növeli a szénatomok számát az alapszerkezethez képest, akkor a -karbaldehid vagy a formil előtagot alkalmazzuk.

Alkoholok . A szteroid alkoholokban lévő hidroxilcsoportokat az -ol utótag vagy a hidroxi- előtag jelöli, ha az utótag helyét egy régebbi csoport foglalja el. A megfelelő lokant [K 2] hozzáadódik az előtaghoz vagy utótaghoz .

Aminok és éterek . Az aminokat az -amin utótag vagy az amino- előtag jelöli. Az észtereket olyan előtagokkal nevezik el, mint az alkoxi- vagy O - alkil , ha az észterezett hidroxilcsoport már része a kiindulási szteroid nevének. Az oxoszteroidok acetáljait és ketáljait dialkoxiszteroidoknak nevezik.

Szteroidok alkil szubsztituensekkel a C-17 helyen

Ha egy szteroidnak két alkil-szubsztituense van a C-17 pozícióban, és ezek közül az egyik bármely kiindulási szteroid szerkezetének része, akkor ezt a szteroidot az alapszteroid alkilszármazékaként kell megnevezni (például 17-metil). -5α-kolán). Azokban az esetekben, amikor mindkét szubsztituens szerepel a kiindulási szteroidok szerkezetében, a hosszabb szubsztituenst választják a gyökérként, és a megfelelő kiindulási szteroidot veszik alapul a névhez. Ha a szubsztituensek egyike sem szerepel a kiindulási szteroidok szerkezetében, akkor a vegyületet 17,17-diszubsztituált androsztánnak nevezik . Az oldalláncok atomjait ebben az esetben a 17 1 , 17 2 , 17 3 stb lokánsok számozzák hosszabb szubsztituens esetén és 17 1' , 17 2' , 17 3' stb. - rövidebb szubsztituens esetén [K 3] . A felső indexű Lokantok az atomok azonosítására szolgálnak, például spektrumok leírásánál, és nem a szubsztituensek helyzetének jelzésére bonyolultabb nevek esetén [3] [7] .

A telítetlenség jelölése

A többszörös kötés jelenlétét a szteroidmolekulában az - an na - en ( kettős kötés ), - adien (két kettős kötés), - in ( hármas kötés ) stb. utótag megváltoztatásával jelzi. Az utótag előtt a legkisebb szénatom szám van feltüntetve, amelynél a többszörös található.kapcsolat (például 5α-cholest-6-ene). Ha többszörös kötés köt össze két nem szomszédos szénatomot, akkor a többszörös kötés helyzetét a kapcsolt lokáns jelzi (például az ösztra-1,3,5(10)-trién elnevezés azt jelenti, hogy az egyik kettős kötés a C-5 atomok és a C-10 között helyezkedik el). Az oldalláncban lévő kettős kötések konfigurációját az E , Z nómenklatúra jelöli [8] [9] .

Konfiguráció megnevezése

Helyettesítők a szteroidvázban

A királis szénatomokon lévő szubsztituensek térbeli elrendezését görög betűk jelölik. Ha a szteroid szerkezeti képletének standard képén az oldalsó szubsztituens (hidrogénatom vagy más) a képsíkon túlra irányul, akkor a megfelelő szénatom konfigurációját α betűvel jelöljük. Egyébként, amikor a szubsztituenst a képsík elé irányítjuk, a β betűt használjuk. A szteroidváz atomjainak ismeretlen konfigurációját ξ betűvel jelöljük. Ezekkel a specifikus megjelölésekkel együtt a szabványos sztereokémiai R , S nómenklatúra [3] [10] használható .

A kiindulási szteroid nevének használata azt jelenti, hogy a megnevezett szteroid a C-8, C-9, C-10, C-13 és C-14 pontokban megegyezik az anyaszteroid konfigurációjával, ellenkező esetben a konfigurációt kifejezetten meg kell adni . . Hacsak másképpen nem jelezzük, a C-17 atom β konfigurációjú. A C-5 atom konfigurációját mindig az α, β vagy ξ szimbólumokkal jelzik közvetlenül az 5 lokáns után, közvetlenül a név gyökér előtt [11] .

Oldallánc szubsztituensek

A szteroid oldalláncban a C-17 pozícióban lévő szubsztituensek sztereokémiai konfigurációját az R , S nómenklatúra jelöli, kivéve, ha a konfigurációt maga a név utalja. Az univerzális nómenklatúra mellett az α,β jelölési rendszert is használják, amelyet az IUPAC nem javasol oldallánc atomokra történő alkalmazására. Ez a rendszer az oldallánc Fischer-projekcióján alapul , ahol a legfelső pozíciót a szteroidok számozása szerint a legnagyobb számú szénatom foglalja el, és az oldalsó szubsztituensek a megfigyelő felé irányulnak. Ha a szubsztituens a jobb oldalon található, akkor azt α betűvel jelöljük; ha a bal oldalon, akkor β. Bár az R , S -jelölések sokoldalúbbak, a molekulában lévő idegen szubsztituensektől függenek. Ellenkezőleg, az α,β-jelölések csak a szteroid atomok számozásán alapulnak, és nem függenek a molekulában lévő egyéb szubsztituensektől, így ez a fajta nómenklatúra is megőrzi értékét [12] [13] .

Egyéb megnevezések

A szintetikus szteroidokat, amelyekben az összes sztereocentrum konfigurációja fordított (a természetes szteroidokhoz képest a standard konfigurációban), az ent - ( enantio - ból rövidítve ) előtag jelzi, amely a vegyület teljes neve előtt található. A racém szteroidokat, amelyek például szerves szintézis során is nyerhetők, a rac - előtaggal jelölik (a racemo -ból rövidítve) [14] .

Bonyolult szerkezetek

Oldalláncok hosszának megváltoztatása

A szteroid szénvázának egy vagy több -CH 2 - metiléncsoporttal történő meghosszabbítását a homo- , dihomo- stb. előtagok jelzik , amelyek jelzik annak az atomnak a számát, amely mellé a metiléncsoport beépül, és a a ( b , c stb.) betűk , ha szükséges), például ( 25R) -27a -homo-5α-kolesztán, 24a,24b,24c-trihomokoleszt-5-én-3β,7α-diol. Ha a metiléncsoportot nem egymást követő számú atomok közé illesztjük be, vagy kétértelműség esetén ezeknek a szénatomoknak mindkét száma szerepel a névben, a nagyobbik pedig zárójelben: 17(20)a-homo-5α -kolesztán-3-on [15] [16] .

A szteroid szerkezetéből egy atom eltávolítását a nor - ( dinor - stb.) előtag jelöli, amelyet az eltávolítandó atom száma előz meg, például 24-nor-5β-kolán. A kapott szteroid számozása továbbra is szabványos. Vannak kétértelmű elnevezések, például a gonan 18,19-dinorandrosztán, de a nevét az IUPAC-nómenklatúra megtartja. Ugyanez vonatkozik az ösztránra (19-norandrosztán) [15] .

Egyes szteroidok neve többféleképpen is kialakítható, mind az egyik szteroid szerkezetének meghosszabbítása, mind a másik szteroid szerkezetének lerövidítése alapján. Lehetőség van arra is , hogy a szülői szerkezet nevéhez alkil - ( metil -, etil - stb.) előtagot adjunk. Az IUPAC a következő megfontolásokat javasolja ebben az esetben:

• a nevet a szülőtől kell megszerezni minimális számú változtatással, amelyek mind "leválasztható" előtagnak (például alkil -) és "nem leválasztható" előtagnak ( homo - vagy nor -) is minősülnek (előtagok, mint a dinor -, dihomo - két módosításnak tekintendők);
• A "nem leválasztható" mellékleteket előnyben részesítik a "leválasztható" mellékletekkel szemben.

E szabályok szerint az anyagot például 18-nor-5α-androsztánnak kell nevezni, és nem 10-metil-5α-gonánnak, vagyis a nor nem leválasztható előtagot használva - és a rövidítési szabályok szerint [ 15] .

Ciklusok átméretezése

Az egyes metiléncsoportok szteroidciklusokban történő eltávolítását a nor- előtag jelzi , amely az eltávolítandó atom számát jelzi (például 4-nor-5α-androsztán). A szteroid véggyűrű eltávolítását a des - előtag és az eltávolított gyűrű betűjele jelzi (például des-A-androstane) [17] .

A szteroid ciklusokba beillesztett metiléncsoportokat a homo- előtag jelöli . Ha a csoport nem a ciklus csomóponti atomjai közé, vagy nem a C-13 és C-17 atomok közé kerül be, akkor ennek a ciklusnak a legnagyobb lokánsával jelöljük az a betű hozzáadásával . Ellenkező esetben a szomszédos szénatomok számát tartalmazó összetett lokánst kell használni (például 8(14)a-homo-5α-androsztán) [17] .

A nor - és a homo - előtagok egyszerre használhatók a névben, ha az egyik szteroid ciklust csökkentjük, a másikat pedig növeljük. Ha több ciklusban is történtek változások, akkor a ciklikus vegyületek szisztematikus nómenklatúráját javasoljuk használni. Néha ezeknek az előtagoknak a kombinációja helyettesíthető az abeo - előtaggal. Ez akkor lehetséges, ha az egyik ciklusban a növekedés, a másodikban a csökkenés a kötés elmozdulása miatt következett be, ami ezekben a ciklusokban közös. Ebben az esetben az „eredeti” szteroid nevét, amelyből a célszerkezetet kaphatjuk, az x ( y → z ) abeo - jelöléssel egészítjük ki, ahol x  a vándorló kötés fix végének száma, és y és z  azoknak az atomoknak a száma, amelyek között a kötés másik vége vándorol, például 10(5→6) abeo -. Az Abeo nómenklatúra kényelmes, ha a reakciók mechanizmusáról vagy a biogenezisről van szó, de nem kötelező [17] [16] .

A hurok leválasztása

A ciklus kötésének szétkapcsolódását egy hidrogénatom hozzáadásával a terminális szénatomokhoz a seco - előtag jelzi. Az előtag előtt fel van tüntetve azoknak az atomoknak a helye, amelyek között a kötés megszakadt. A szteroid atomjainak számozása megmarad. Ha az elválasztást két vagy több cikluson keresztül hajtják végre, a szerves vegyületek általános szisztematikus nómenklatúrája [18] [19] előnyösebb lehet .

További ciklusok

Ha további ciklusok jelennek meg a szteroid szerkezetében, kívánatos megtartani a szteroid fő nevét, mivel az további információkat hordoz a vegyület sztereokémiájáról. Az ilyen elnevezések azonban meglehetősen körülményesek lehetnek, ezért az IUPAC ebben az esetben a szerves vegyületekre szokásos nómenklatúrát javasolja, a végső választást a szerzők belátására bízva [20] .