ОКИСЛЕНИЕ ЧУЖЕРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

При окислении под влиянием ферментов происходит превращение многих чужеродных соединений в их метаболиты, содержащие гидроксильные (спиртовые, фенольные) группы. Поэтому такие реакции окисления называются реакциями гидроксилирования. При окислении некоторых чужеродных соединений, содержащих  азот и серу, образуются оксиды и другие соединения.

Гидроксилирование ароматических соединений. При окислении бензола в организме под влиянием ферментов образуется фенол, а при окислении нафталина - нафтолы:

 

 

 

Продукты окисления (гидроксилирования) бензола и нафталина (фенол и нафтолы) выделяются из организма.

В алкильных производных бензола в первую очередь подвергается окислению алкильная группа. Так, толуол (метилбензол) окисляется до бензилового спирта, при дальнейшем окислении которого образуется бензойная кислота, выделяющаяся из организма в виде конъюгатов:

 

 

 

При наличии нескольких атомов углерода в боковой цепи алкильных производных бензола гидроксилирование может происходить при различных атомах углерода. Это можно показать на примере гидроксилирования н-пропилбензола:

 

 

 

З-Фенилпропан-1-ол подвергается окислению до фенилпропионовой кислоты (С6Н5СН2СН2СООН), которая при дальнейшем окислении превращается в бензойную кислоту.

Поступившая в организм салициловая кислота может выделяться из него в неизмененном виде и в виде глюкуронида. Однако часть салициловой кислоты под влиянием ферментов печени метаболизируется с образованием гентизиновой (I), диоксибензойной (II) и триоксибензойной (III) кислот:

 

 

 

Гидроксилирование алициклических соединений. Алициклическими называются соединения, содержащие циклы или кольца из атомов углерода (кроме бензола и его производных). В организме алициклические вещества подвергаются гидроксилирова-нию с образованием соответствующих спиртов. Циклогексан (гексагидробензол) метаболизируется в циклогексанол и цикло-гександиол-1, 2:

 

 

 

Если соединения содержат алициклическое и ароматическое кольца, то насыщенное (алициклическое) кольцо гидроксилируется легче, чем ароматическое. Это можно показать на примере метаболизма тетралина, который метаболизируется с образованием тетралола и незначительного количества 5, б, 7, 8-тетра-гидро-2-нафтола:

 

 

 

Гидроксилирование ароматических аминов и их производных.

Анилин является аминопроизводным бензола. В организме под влиянием ферментов анилин подвергается гидроксилированию с образованием о-, м- и л-аминофенолов:

 

 

 

Ацетанилид метаболизируется путем гидроксилирования. При этом образуется о-оксиацетанилид:

 

 

 

Анилин также может подвергаться гидроксилированию по аминогруппе. При этом в качестве метаболита образуется фенил-гидроксиламин. Этот процесс метаболизма относится к так называемому N-гидроксилированию.

Фенилгидроксиламин, образующийся при метаболизме анилина, может превращаться в нитрозобензол:

 

 

 

Соединения, в молекулах которых содержится азот или cepav под влиянием ферментов могут окисляться в организме с образованием N-оксидов, сульфоксидов или сульфонов. В зависимости от атомов, подвергающихся окислению, процесс метаболизма подразделяют на N-окисление и S-окисление.

При N-окислении триметиламина образуется триметиламин-оксид:

 

 

 

Аналогично метаболизируется диметиланилин, который под влиянием ферментов превращается в диметиланилин - N-оксид:

 

 

 

Окисление спиртов и альдегидов. Первичные спирты (этиловый, бутиловый, бензиловый и др.) с помощью фермента алкогольдегидрогеназы, которая локализуется в печени, почках и легких, окисляются в соответствующие альдегиды:

 

 

 

Алкогольдегидрогеназа млекопитающих имеет незначительное сродство к метиловому спирту, который метаболизируется в основном с помощью ксантиноксидазы и каталазы. Под влиянием этих ферментов метиловый спирт превращается в формальдегид.

Вторичные спирты в организме окисляются в кетоны с помощью алкогольдегидрогеназы. Однако скорость окисления этих спиртов в организме значительно меньше, чем скорость окисления первичных спиртов. Высшие вторичные и третичные спирты в организме окисляются медленно.

Окисление альдегидов. Альдегиды алифатического и ароматического ряда под влиянием ферментов окисляются в соответствующие карбоновые кислоты. Бензальдегид под влиянием альдегидоксидазы превращается в бензойную кислоту:

 

 

 

Хлоралгидрат под влиянием альдегиддегидрогеназы метаболизируется в трихлоруксусную кислоту:

 

 

29.06.2015