Gli steroidi rappresentano una categoria di composti di estremo interesse per l’industria farmaceutica. La struttura complessa e polifunzionale fa si che per la loro elaborazione si rendano necessarie strategie sintetiche altamente selettive nell’ambito delle quali i processi biocatalizzati rivestono un ruolo importante. Nonostante la scarsa diffusione degli steroidi nell’ambito dei metaboliti di origine batterica, esistono numerosi esempi di biotrasformazioni di queste sostanze catalizzate da batteri aerobi. Le tappe della principale via degradativa degli acidi bilari nei batteri aerobici sono state definite grazie a studi condotti tra gli anni ’70 e gli anni ’80 e lo schema generale che è stato proposto prevede inizialmente l’ossidazione dell’ossidrile in posizione 3 seguita dalla deidrogenazione dei legami in 1-2 e 4-5. Parallelamente, ha luogo la rimozione della catena acida che porta alla formazione di un secondo gruppo carbonilico in posizione 17. L’intermedio che ne deriva è un analogo dell’ 1,4-androstadiene-3,17-dione (ADD) la cui struttura è considerata indispensabile per il proseguo della degradazione, in particolare per l’ossidrillazione della posizione 9 catalizzata dall’enzima 3-chetosteroide 9α-idrossilasi (KSH). Tale reazione è infatti il passaggio cruciale per la formazione dei secosteroidi dal momento che determina la rottura spontanea dell’anello B e la conseguente aromatizzazione dell’anello A. Attraverso l’isolamento e la caratterizzazione di secosteroidi che fino ad oggi non erano mai stati descritti in letteratura il nostro lavoro contribuisce a fare luce su alcuni punti oscuri della via degradativa di cui sopra e in particolare sul fatto che l’ossidrillazione del carbonio 9 degli analoghi dell’ADD, a differenza di quanto affermato fino ad ora, può essere compatibile sia con la presenze di sostituenti diversi dal gruppo carbonilico in posizione 17 che con la presenza di un ossidrile con configurazione α in posizione 12.
Isolamento e caratterizzazione di nuovi secosteroidi ottenuti per degradazione batterica di acidi biliari
COSTA, Stefania;FANTIN, Giancarlo;GIOVANNINI, Pier Paolo;PEDRINI, Paola
2011
Abstract
Gli steroidi rappresentano una categoria di composti di estremo interesse per l’industria farmaceutica. La struttura complessa e polifunzionale fa si che per la loro elaborazione si rendano necessarie strategie sintetiche altamente selettive nell’ambito delle quali i processi biocatalizzati rivestono un ruolo importante. Nonostante la scarsa diffusione degli steroidi nell’ambito dei metaboliti di origine batterica, esistono numerosi esempi di biotrasformazioni di queste sostanze catalizzate da batteri aerobi. Le tappe della principale via degradativa degli acidi bilari nei batteri aerobici sono state definite grazie a studi condotti tra gli anni ’70 e gli anni ’80 e lo schema generale che è stato proposto prevede inizialmente l’ossidazione dell’ossidrile in posizione 3 seguita dalla deidrogenazione dei legami in 1-2 e 4-5. Parallelamente, ha luogo la rimozione della catena acida che porta alla formazione di un secondo gruppo carbonilico in posizione 17. L’intermedio che ne deriva è un analogo dell’ 1,4-androstadiene-3,17-dione (ADD) la cui struttura è considerata indispensabile per il proseguo della degradazione, in particolare per l’ossidrillazione della posizione 9 catalizzata dall’enzima 3-chetosteroide 9α-idrossilasi (KSH). Tale reazione è infatti il passaggio cruciale per la formazione dei secosteroidi dal momento che determina la rottura spontanea dell’anello B e la conseguente aromatizzazione dell’anello A. Attraverso l’isolamento e la caratterizzazione di secosteroidi che fino ad oggi non erano mai stati descritti in letteratura il nostro lavoro contribuisce a fare luce su alcuni punti oscuri della via degradativa di cui sopra e in particolare sul fatto che l’ossidrillazione del carbonio 9 degli analoghi dell’ADD, a differenza di quanto affermato fino ad ora, può essere compatibile sia con la presenze di sostituenti diversi dal gruppo carbonilico in posizione 17 che con la presenza di un ossidrile con configurazione α in posizione 12.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
