Холевая кислота
Хо́левая кислота́ (3α,7α,12α-тригидрокси-5β-холан-24-овая кислота, холаловая кислота), стероидная тригидроксикарбоновая кислота, первичная жёлчная кислота, C23 H39 O3 COOH. Обладает оптической активностью. Молярная масса 408,57 г/моль. Температура плавления 196–198 °C (для безводной холевой кислоты). Холевая кислота была получена в 1910 г. немецким химиком-органиком и биохимиком Г. О. Виландом.
Физико-химические свойства
Холевая кислота кристаллизуется с молекулой воды из водных растворов, с молекулой этанола из спиртовых растворов. Растворима в этаноле [3 г/100 мл, 4,77 г/100 мл (70%-ном)], диэтиловом эфире [1,4 г/100 мл], воде [0,028 г/100 мл (20 °C)], уксусной кислоте, ацетоне, хлороформе, щелочах. Растворяется в концентрированной серной кислоте, образуя жёлтый раствор с зелёной флуоресценцией. Не осаждается дигитонином.
Константа диссоциации кислоты (pKa ) составляет 6,4.
Холевая кислота образует сложные эфиры как по карбоксильной группе (–COOH), так и по спиртовой гидроксильной группе (–OH). Она подвергается окислению, давая в качестве конечного продукта трикетон через стадии образования моно- и дикетонов. При окислительном расщеплении кольца А образуется трикарбоновая билиановая кислота. При восстановлении холевой кислоты образуется не содержащая спиртовых гидроксильных групп холановая кислота (C23 H39 COOH).
Холевая кислота и её соли – амфифильные соединения, обладают свойствами детергентов.
Способы получения
Холевую кислоту получают щелочным гидролизом бычьей жёлчи.
Участие в обмене веществ
У человека и ряда млекопитающих холевая кислота образуется в печени при окислении холестерина. Биосинтез холевой кислоты начинается с гидроксилирования холестерина по углеродным атомам С7 и С12 и эпимеризации по С3 . Далее происходит восстановление двойной связи в кольце В и укорочение боковой цепи на три углеродных атома. Лимитирующей стадией биосинтеза холевой кислоты является гидроксилирование молекулы холестерина по атому С7 при помощи холестерин-7α-гидроксилазы [цитохром P450 7A1 (CYP7A1)] (КФ 1.14.14.23). Ингибитором этой реакции служит холевая кислота, таким образом регулируется скорость деградации холестерина. В организме взрослого здорового человека за сутки синтезируется 200–300 мг холевой кислоты. В жёлчи при слабощелочном pH она присутствует в виде аниона – холата. Эфир холевой кислоты с коферментом А взаимодействует в печени с глицином или таурином с образованием конъюгатов – гликохолевой и таурохолевой кислот, которые с жёлчью выделяются в кишечник. Натриевые соли холевой кислоты и её конъюгатов – эмульгаторы жиров, способствующие их всасыванию и перевариванию.
В кишечнике под действием бактерий происходит деконъюгирование и частичное 7α-дегидроксилирование гликохолевой и таурохолевой кислот с образованием холевой и вторичной дезоксихолевой кислот. Деконъюгирование позволяет обратное всасывание до 95 % холевой кислоты из кишечника в кровь для транспортировки в печень для нового раунда конъюгации с глицином или таурином (энтерогепатическая циркуляция жёлчных кислот, происходит до 10 раз в сутки).
Применение
Наряду с прочими жёлчными кислотами холевая кислота используется в органическом синтезе (например, для получения природных и искусственных стероидов), в фармацевтике (для формирования мицелл, конъюгатов и гидрогелей для доставки лекарственных средств). В странах Европы и США препараты холевой кислоты применяют для лечения некоторых заболеваний, обусловленных нарушениями синтеза жёлчных кислот.
Литература
- Каррер П. Курс органической химии / пер. с нем. В. Э. Вассерберга [и др.]. – 2-е изд., (стер.). – Ленинград : Госхимиздат, 1962.
- Справочник химика. Т. 2. Основные свойства неорганических и органических соединений / гл. ред. Б. П. Никольский. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва ; Ленинград : Химия, 1965.
- Тейлор Г. Основы органической химии для студентов нехимических специальностей / пер. с англ. Е. Д. Гопиус. – Москва : Мир, 1989.
- Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс ; пер. с англ. В. Л. Друцы, О. Н. Королевой. – Москва : Мир, 1991.
- Биохимия человека. В 2 т. Т. 1 / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл ; пер. с англ. В. В. Борисова, Е. В. Дайниченко. – Москва : Мир, 1993.
- Hofmann A. F. Key discoveries in bile acid chemistry and biology and their clinical applications: history of the last eight decades / A. F. Hofmann, L. R. Hagey // Journal of Lipid Research. – 2014. – Vol. 55, № 8. – P. 1553–1595.
- Recent advances in biomedical applications of cholic acid-based macromolecules / S. Sahoo, P. Ghosh, S. Banerjee, P. De // ACS Applied Polymer Materials. – 2021. – Vol. 3, № 4. – P. 1687–1706.