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Ciclohexano-1,2,3,4,5,6-hexol

El ciclohexano-1,2,3,4,5,6-hexol es una familia de compuestos químicos con fórmula C 6 H 12 O 6 , cuya molécula consiste en un anillo de seis átomos de carbono , cada uno unido a un átomo de hidrógeno y un grupo hidroxilo (–OH). Hay nueve estereoisómeros , que se diferencian por la posición de los grupos hidroxilo con respecto al plano medio del anillo. Todos estos compuestos a veces se denominan inositol , aunque este nombre (especialmente en bioquímica y ciencias relacionadas) se refiere con mayor frecuencia a un isómero particular, el mio -inositol , que tiene muchas funciones fisiológicas importantes y usos médicos.

Estos compuestos se clasifican como azúcares , específicamente azúcares carbocíclicos o alcoholes de azúcar , para distinguirlos de las aldosas más comunes como la glucosa . Generalmente tienen un sabor dulce. [2]

Estos compuestos forman varios ésteres con importancia bioquímica e industrial, como el ácido fítico y el fosfato de fosfatidilinositol .

Isómeros y estructura

Los nueve estereoisómeros del ciclohexano-1,2,3,4,5,6-hexol se distinguen por los prefijos: myo - , scyllo -, muco -, D - chiro -, L - chiro -, neo - , allo -, epi - y cis -inositol .

Como indican sus nombres, el L- y el D - quiroinositol son enantiómeros quirales ( formas de imagen especular). Todos los demás son compuestos meso (indistinguibles de sus formas especulares). [3]

Racemato

La designación rac - chiro -inositol se ha utilizado para la mezcla racémica (racemato) de partes iguales de los dos isómeros  quiro . Cristaliza como una sola fase, en lugar de cristales D y L separados, que se funde a 250 °C (que es 4-5 °C más alto que el punto de fusión de los enantiómeros puros) y se descompone entre 308 y 344 °C. La estructura cristalina es monoclínica con el grupo . Los parámetros de la celda cristalina son a = 1014,35 pm , b = 815,42 pm, c = 862,39 pm, β = 92,3556 ° , Z = 4. El volumen de la celda es 0,71270 nm 3 , o aproximadamente 0,178 nm 3 por molécula (que es un poco más pequeño que los volúmenes típicos de otros isómeros). [4]

Conformación del anillo

Al igual que en el ciclohexano , el anillo C6 de estos compuestos puede tener dos conformaciones , "barco" y "silla". La estabilidad relativa de las dos formas varía con el isómero, generalmente favoreciendo la conformación donde los hidroxilos están más alejados entre sí. [5]

Puntos de fusión

Algunos de los estereoisómeros cristalizan en más de un polimorfo , con diferentes densidades y puntos de fusión, que varían desde 225 °C para el mio -inositol hasta aproximadamente 360 ​​°C para el polimorfo "B" del escilo -inositol. [4] Existe una clara correlación entre los puntos de fusión y el número y tipo de cadenas de hidroxilos unidos por enlaces de hidrógeno. [6]

Bioquímica

Todos los isómeros excepto allo- y cis- se encuentran en la naturaleza, aunque el mioinositol es sustancialmente más abundante e importante que los demás. [7] [8]

En los seres humanos, el mioinositol se sintetiza principalmente en los riñones , a partir de glucosa 6-fosfato . [9] Luego, pequeñas cantidades de mioinositol son convertidas por una epimerasa específica en D - quiroinositol , [10] que es una molécula mensajera importante en la señalización de la insulina. [11]

Un estudio de 2020 encontró cantidades detectables de epi -, neo -, chiro -, scyllo - y myo -inositol en la orina de mujeres, embarazadas o no. Las concentraciones de myo y scyllo aumentaron significativamente en el tercer trimestre del embarazo, y scyllo varió entre el 20% y el 40% de myo . Las concentraciones de epi , neo y chiro siempre fueron un pequeño porcentaje de las de myo , excepto que chiro - alcanzó el 20% de myo en el segundo trimestre del embarazo. [8]

La bacteria Bacillus subtilis puede metabolizar mio- , escilo- y D- quiro -inositol y convertir hacia y desde estos tres isómeros. [12]

Ácidos fíticos

Estructura 2D del ácido fítico
hexakis-dihidrogenofosfato de mioinositol o ácido fítico

Las plantas sintetizan hexakis- dihidrogenofosfato de inositol , también llamado ácido fítico o IP6, como almacenamiento de fósforo [13]. El penta- (IP5), tetra- (IP4) y trifosfato (IP3) de inositol también se denominan "fitatos".

Referencias

  1. ^ Índice Merck (11.ª ed.). pág. 4883.
  2. ^ GG Birch y MG Lindley (1973): "Polioles de ciclohexano como análogos dulces de los azúcares". Journal of Food Science , volumen 38, número 7, páginas 1179-1181. doi :10.1111/j.1365-2621.1973.tb07232.x
  3. ^ Majumder, AL; Biswas, BB (3 de octubre de 2006). Biología de inositoles y fosfoinosítidos. Springer Science & Business Media. ISBN 9780387276007.
  4. ^ ab Sándor L. Bekö, Edith Alig, Martin U. Schmidt, Jacco van de Streek (2014): "Sobre la correlación entre los enlaces de hidrógeno y los puntos de fusión en los inositoles". Revista de la Unión Internacional de Cristalografía ( IUCrJ ), volumen 1, parte 1, páginas 61-73. doi :10.1107/S2052252513026511
  5. ^ Brady, S.; Siegel, G.; Albers, RW; Price, D. (2005). Neuroquímica básica: aspectos moleculares, celulares y médicos. Academic Press. pág. 348. ISBN 9780080472072.
  6. ^ Alexandra Simperler, Stephen W. Watt, P. Arnaud Bonnet, William Jones, WD Samuel Motherwell (2006): "Correlación de los puntos de fusión de los inositoles con los patrones de enlaces de hidrógeno". CrystEngComm , volumen 8, páginas 589-600 doi :10.1039/B606107A
  7. ^ William R. Sherman, Mark A. Stewart, Mary M. Kurien, Sally L. Goodwin (1968): "La medición de mioinositol, mioinososa-2 y esciloinositol en tejidos de mamíferos". Biochimica et Biophysica Acta ( BBA ), volumen 158, número 2, páginas 197-205 doi :10.1016/0304-4165(68)90131-1
  8. ^ ab Irina Monnard, Thierry Bénet, Rosemarie Jenni, Sean Austin, Irma Silva-Zolezzi, Jean-Philippe Godin (2020): "Los perfiles de isómeros de inositol plasmáticos y urinarios medidos por UHPLC-MS/MS revelan diferencias en los niveles de escilo-inositol entre mujeres embarazadas y no embarazadas". Química analítica y bioanalítica , volumen 412, páginas 7871–7880. doi :10.1007/s00216-020-02919-8
  9. ^ Parthasarathy, LK; Seelan, RS; Tobias, C.; Casanova, MF; Parthasarathy, RN (2006). Sintetasa de inositol 3-fosfato de mamíferos: su papel en la biosíntesis de inositol cerebral y su uso clínico como agente psicoactivo . Bioquímica subcelular. Vol. 39. págs. 293–314. doi :10.1007/0-387-27600-9_12. ISBN . 978-0-387-27599-4. Número de identificación personal  17121280.
  10. ^ Kiani AK, Paolacci S, Bertelli M (2021). "Vías moleculares de mioinositol a D-quiroinositol". Revista Europea de Ciencias Médicas y Farmacológicas . 25 (5): 2390–2402. doi :10.26355/eurrev_202103_25279. PMID  33755975.
  11. ^ Tabrizi R, Ostadmohammadi V, Asemi Z (2018). "Los efectos de la suplementación con inositol en los perfiles lipídicos entre pacientes con enfermedades metabólicas: una revisión sistemática y metanálisis de ensayos controlados aleatorizados". Lípidos en la salud y la enfermedad . 17 (1): 123. doi : 10.1186/s12944-018-0779-4 . PMC 5968598 . PMID  29793496. 
  12. ^ Masaru Yamaoka, Shin Osawa, Tetsuro Morinaga, Shinji Takenaka, Ken-ichi Yoshida (2011): "Una fábrica de células de Bacillus subtilis diseñada para la bioconversión simple de mio -inositol en escilo -inositol, un posible agente terapéutico para la enfermedad de Alzheimer" . Microbial Cell Factories , volumen 10, artículo número 69. doi :10.1186/1475-2859-10-69
  13. ^ "Ácido fítico". www.phytochemicals.info . Archivado desde el original el 7 de marzo de 2018 . Consultado el 2 de mayo de 2018 .{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )

Enlaces externos