ШИФФА ОСНОВАНИЯ

ШИФФА ОСНОВАНИЯ (H. Schiff, немецкий биохимик, 1834—1915; синоним: азометиновые основания, имины) — органические соединения с общей формулой R — С — R' = N — R", где радикалы R и R' могут быть водородом, алкилом или арилом, a R" — алкилом или арилом. Шиффа основания образуются как промежуточные соединения во многих ферментативных реакциях, при неферментативном гликозилировании белков (см.), при фиксации белков формалином (см.) и др. Нарушения обмена шиффа основания в организме человека и животных инициируют различные патологические биохимические процессы, например, неферментативное гликозилирование белков при сахарном диабете (см. Диабет сахарный), галактоземии (см.) или образование липофусцинов (см.). Основания Шиффа являются ценными продуктами органического синтеза, в том числе иптеза лекарственных средств.

Образование шиффа основания представляет собой широко распространенную биохимическую реакцию, так как карбонильной группе С = О и аминогруппе /Н/Н — N свойственна комплементарность; эта реакция быстро протекает в два этапа по типу реакции конденсации (присоединение амина к альдегиду или кетону и отщепление воды). Впервые реакция образования этих органических соединений была осуществлена в 1864 году Шиффом.

Шиффа основания— это маслообразные жидкости или кристаллические соединения, не растворимые в воде, растворимые в органических растворителях (спирте, эфире и др.). Связь С = N обусловливает характеристическую полосу поглощения в спектре комбинационного рассеяния и в инфракрасном спектре. Шиффа основания обладают слабыми основными свойствами и образуют соли с кислотами в безводной среде; они весьма лабильны и в водной среде легко гидролизуются кислотами до исходных продуктов. Шиффа основания не обладают восстанавливающей способностью, устойчивы к действию щелочей (см.), легко гидрируются по двойной связи с образованием вторичных аминов, присоединяют различные соединения, содержащие подвижный водород (кетоны, эфиры, кетены и др.), образуют гетероциклические соединения, могут полимеризоваться.

В организме человека и животных образованием шиффа основания сопровождаются реакции трансаминирования (см.) — взаимодействие пиридоксальфосфата и пиридоксаминфосфата с их субстратами — аминокислотами и кетокислотами соответственно; реакции, катализируемые пептид-гидролазами (см.),— в них карбонильная группа молекулы фермента соединяется с аминогруппой субстрата; синтез аминокислот (см.) из альдегидов (см.) с присоединением агьмиака; превращение б-аминолевулиновой кислоты в порфобилиноген (см. Желчные пигменты). В зрительном пигменте родопсине (см. Зрительные пигменты) ретиналь (см. Ретинол) связан с белковой частью молекулы через s-аминогруппу остатка лизина (см.) посредством шиффа основания. а-Кетоглутарат с аммиаком образует шиффа основания, которое может быть восстановлено глутаматсинтазой (КФ 1.4.1.13); при биосинтезе триптофана (см.) промежуточными соединениями также являются шиффа основания. Основания Шиффа образуются при биосинтезе алкалоидов (см.) в результате 0 = , N = или S= аминометилирования спиртов, аминов или тиолов (так наз. реакция Манниха), в реакциях изомеризации (см. Изомеразы), в реакциях переноса водорода с помощью дегидрогеназ аминокислот (см. Дегидрогеназы) и аминоксидаз (см. Оксидазы), при образовании нерастворимых липидобелковых комплексов (пигментов старения, или липофусцинов), когда малоновый альдегид, образующийся при перекисном окислении липидов, образует шиффа основания с аминогруппами белка. Важнейший аналитический реагент, применяемый в биологических исследованиях,— и ингидрин (см.) образует с аминокислотами реакционноспособные шиффа основания, образующие в свою очередь окрашенные соединения, интенсивность окраски которых измеряют колориметрически (см. Колориметрия). Большинство шиффа оснований легко может быть восстановлено боргидри-дом натрия с образованием вторичных аминов, в которых исходные альдегиды оказываются ковалентно связанными с исходными аминогруппами. Эта реакция лежит в основе широко используемого метода обнаружения шиффа оснований в белках и применяется для введения изотопных меток в белки.


Библиогр.: Каррер П. Курс органической химии, пер. с нем., JI., 1960; M е ц-л е р Д. Биохимия, пер. с англ., т. 2—3, М., 1980. В. К. Городецкий.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: