§ 10. Окисление чужеродных соединений

При окислениипод влияниемферментовпроисходит превращение многих чужеродных соединений в ихметаболиты, содержащие гидроксильные (спиртовые, фенольные) группы. Поэтому такие реакцииокисленияназываются реакциями гидроксилиро-еания. Приокислениинекоторых чужеродных соединений, содержащихазотисеру, образуютсяоксидыи другие соединения.

Гидроксилирование ароматических соединений. Приокислениибензолаворганизмепод влияниемферментовобразуетсяфенол, а приокислениинафталина—нафтолы:

Продукты окисления(гидроксилирования)бензолаи нафта лина (фенол и нафтолы) выделяются изорганизма.

В алкильных производных бензолав первую очередь подвергаетсяокислениюалкильная группа. Так,толуол(метилбензол) окисляется добензилового спирта, при дальнейшемокислениикоторого образуетсябензойная кислота, выделяющаяся изорганизмав виде конъюгатов:

При наличии нескольких атомовуглеродав боковой цепи алкильных производныхбензолагидроксилирование может происходить при различныхатомахуглерода. Это можно показать на примере гидроксилирования н-пропилбензола:

З-Фенилпропан-1-ол подвергается окислениюдо фенилпропио-новой кислоты (C₆H₅CH₂CH₂COOH), которая при дальнейшемокислениипревращается вбензойную кислоту.

Поступившая в организмсалициловая кислотаможет выделяться из него в неизмененном виде и в виде глюкуронида. Однако частьсалициловой кислотыпод влияниемферментовпечени метаболизируется с образованием гентизиновой (I), диоксибензойной (II) и триоксибензойной (III) кислот:

Гидроксилирование алициклических соединений. Алицикличе-скими называются соединения, содержащие циклы или кольца изатомовуглерода(кромебензолаи его производных). Ворганизмеалициклическиевеществаподвергаются гидроксилированию с образованием соответствующихспиртов.Циклогексан(гексагидробензол) метаболизируется вциклогексаноли циклогександиол-1, 2:

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

Гидроксилирование ароматических аминов и их производных.

Анилинявляется аминопроизводнымбензола. Ворганизмепод влияниемферментованилинподвергается гидроксилированию с образованием о -, м- и n -аминофенолов:

Ацетанилидметаболизируется путем гидроксилирования. При этом образуется о -оксиацетанилид:

Анилинтакже может подвергаться гидроксилированию по аминогруппе. При этом в качествеметаболитаобразуется фенилгидроксиламин. Этот процессметаболизмаотносится к так называемому N-гидроксилированию.

Фенилгидроксиламин, образующийся при метаболизмеанилина, может превращаться в нитрозобензол:

Соединения, в молекулахкоторых содержитсяазотили cepa, под влияниемферментовмогут окисляться ворганизмес образованием N-оксидов,сульфоксидовилисульфонов. В зависимости отатомов, подвергающихсяокислению, процессметаболизмаподразделяют на N-окисление и S-окисление.

При N-окислении триметиламинаобразуется триметиламиноксид:

Аналогично метаболизируется диметиланилин, который под влиянием ферментовпревращается в диметиланилин — N-оксид:

Окисление спиртов иальдегидов. Первичныеспирты(этиловый, бутиловый, бензиловый и др.) с помощьюферментаалкогольдегидрогеназы, которая локализуется в печени, почках и легких, окисляются в соответствующиеальдегиды:

СН ₃СН₂ОН ---> СН₃СНО.

Алкогольдегидрогеназамлекопитающих имеет незначительное сродство кметиловому спирту, который метаболизируется в основном с помощью ксантиноксидазы и каталазы. Под влиянием этихферментовметиловый спиртпревращается вформальдегид.

Вторичные спиртыворганизмеокисляются вкетоныс помощьюалкогольдегидрогеназы. Однако скоростьокисленияэтихспиртовворганизмезначительно меньше, чем скоростьокисленияпервичныхспиртов. Высшие вторичные и третичныеспиртыворганизмеокисляются медленно.

Окисление альдегидов. Альдегидыалифатического и ароматического ряда под влияниемферментовокисляются в соответствующиекарбоновые кислоты.Бензальдегидпод влиянием альдегидоксидазы превращается вбензойную кислоту:

Хлоралгидратпод влияниемальдегиддегидрогеназыметаболизируется втрихлоруксусную кислоту:

ССl ₃СН (ОН)₂---> ССl₃СООН.