Synteza utlenionych eterów 3β,3′β-disterylu oraz poszukiwania po wysokotemperaturowym traktowaniu próbek bogatych w sterole

Synteza utlenionych eterów 3β,3′β-disterylu oraz poszukiwania po wysokotemperaturowym traktowaniu próbek bogatych w sterole.

Udowodniono, że sterole poddane wysokotemperaturowemu traktowaniu mogą ulegać konkatynacji, co prowadzi do powstawania struktur polimerowych, np. 3β,3′β-disterylowych eterów. Jednakże, udowodniono także, że w wyniku podwyższonej temperatury w warunkach zawierających tlen, sterole mogą ulegać różnym reakcjom utleniania. Niniejsze badanie miało na celu udowodnienie istnienia oraz przeprowadzenie analizy ilościowej utlenionych 3β,3′β-disterylowych eterów, które mogły powstać podczas wysokotemperaturowego traktowania próbek bogatych w sterole. Próbki poddano ogrzewaniu w temperaturach 180, 200 i 220 °C przez 0,5 do 4 godzin. Analizy ilościowe utlenionych 3β,3′β-disterylowych eterów przeprowadzono za pomocą ekstrakcji ciekłej, ekstrakcji na fazie stałej oraz chromatografii cieczowej z połączeniem ze spektrometrią mas.

Dodatkowo, w celu przeprowadzenia tej analizy, przygotowano odpowiednie normy wszystkich utlenionych 3β,3′β-disterylowych eterów. Otrzymano osiemnaście różnych utlenionych 3β,3′β-disterylowych eterów (pochodne 3β,3′β-dicholesterylo-eteru, 3β,3′β-disitosterylo-eteru i 3β,3′β-distigmasterylo-eteru). Dodatkowo, zbadano wpływ związków metalicznych na mechanizm powstawania eterów w wysokich temperaturach.

Oksysterole i oksyfytosterole:

Już udowodniono, że oksysterole i oksyfytosterole powstają w wyniku utleniania cząsteczek steroli i posiadają różne funkcje lub oddziaływania w organizmie człowieka. Aspekt utlenionych cząsteczek steroli i ich związek z chorobami, takimi jak miażdżyca, był już badany i omawiany. Różne reakcje cząsteczek steroli podczas obróbki w wysokiej temperaturze prowadzą nie tylko do powstania oksysteroli, ale także do powstawania polimerów steroli. Struijs et al. wykazali powstawanie polimerów stigmasterolu po ogrzewaniu do 180 °C. Na podstawie masy cząsteczkowej uzyskanej za pomocą masowej spektrometrii wysokiej rozdzielczości (HRMS), jedno z odnalezionych dimerów sugerowano, że składa się z dwóch fragmentów stigmasterolu połączonych wiązaniami eterowymi, co mogłoby odpowiadać strukturze 3β,3′β-distigmasterylo-eteru.

Wynik badania:

Powstanie 3β,3′β-disterylowych eterów uzyskano najpierw poprzez reakcję steroli z katalizatorem MK10 w CH2Cl2. Po uzyskaniu 3β,3′β-disterylowych eterów zostały one poddane bezpośredniej utlenianiu przez kompleks tlenku chromu/3,5-dimetylopirazolu w CH2Cl2, dając 7-ketosteryl-sterolowe etery. Jednak nasze wcześniejsze badanie mechanizmu reakcji tworzenia eterów wykazało, że 7-ketosteryl-sterolowe etery można również uzyskać za pomocą steroli z 7-ketosterolem w reakcji z MK10 w CH2Cl2. Aby uzyskać 7-ketosterole, najpierw grupy hydroksylowe 3β steroli naturalnych zostały zabezpieczone jako acetan, a reszta steroli przeszła reakcję utleniania przez kompleks tlenku chromu/3,5-dimetylopirazolu w CH2Cl2, dając pochodne 7-ketosteroidowe 25, 26 i 27. Na tym etapie reakcja deprotekcji w ośrodku alkalicznym łatwo prowadziła do uzyskania 7-ketosteroli. Reakcja uzyskanych 7-ketosteroli i steroli naturalnych w CH2Cl2 z katalizatorem MK10 skutkowała otrzymaniem 7-ketosteryl-sterolowych eterów. Podwójne 7-keto 3β,3′β-disterylowe etery zostały zsyntetyzowane poprzez zwiększenie stosunku molekularnego kompleksu tlenku chromu/3,5-dimetylopirazolu w utlenianiu 3β,3′β-disterylowych eterów. Podwójnie utlenione 3β,3′β-disterylowe etery nie mogły być uzyskane poprzez reakcję 7-ketosterolu z MK10. Najprawdopodobniej dodanie grupy 7-ketonowej hamowało powstawanie pośredniego jonu i-steroidowego, który jest wymagany do tworzenia wiązania eterowego. Przygotowane 7-ketosteryl-sterolowe etery zostały następnie poddane redukcji za pomocą borowodorku sodu lub L-selectride’u, dając 7-hydroksysteryl-sterolowy eter w formie α- lub β- . Pochodne epoksydowe zostały uzyskane za pomocą mCPBA lub syntetyzowanego Cu(MnO4)2, jak wcześniej, co dało 5,6α-epoksydowe steryl-sterolowe etery oraz 5,6β-epoksydowe steryl-sterolowe etery.