Сквален (2,6,10,15,19,23-гексаметилтетракоза-2,6,10,14,18,22-гексаен) — углеводород тритерпенового ряда природного происхождения. Принадлежит к группе каротиноидов.
| Сквален | |
|---|---|
  | |
| Общие | |
| Систематическое наименование |
2,6,10,15,19,23-гексаметилтетракоза-2,6,10,14,18,22-гексаен |
| Хим. формула | C30H50 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 410,73 г/моль |
| Плотность | 0,8562 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | -75 °C |
| • кипения | 242 (4 мм.рт.ст.) °C |
| Химические свойства | |
| Вращение | 1,4961° |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 111-02-4 |
| PubChem | 638072 |
| Рег. номер EINECS | 203-826-1 |
| SMILES | |
| InChI | |
| RTECS | XB6010000 |
| ChEBI | 15440 |
| ChemSpider | 553635 |
| Безопасность | |
| NFPA 704 | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
![{\displaystyle [\alpha ]_{D}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/429fc012b121ba581ec80c25ca5c4e5635452410)
Физические и химические свойства
правитьУпрощённая версия пути синтеза стероидов с промежуточными продуктами изопентенилпирофосфат (IPP), диметилаллилпирофосфат (DMAPP), геранилпирофосфат (GPP) и сквален. Некоторые промежуточные продукты опущены:
Сквален — бесцветная вязкая жидкость. Легко растворим в петролейном эфире, диэтиловом эфире, ацетоне. Плохо растворим в уксусной кислоте и этаноле. В воде нерастворим.
Присоединяет галогеноводороды с образованием кристаллических продуктов, при гидрировании образует сквалан.
Нахождение в природе
правитьВ 1916 году доктором Mutsumaru Tsujimoto сквален впервые обнаружен в печени короткошипой и длиннорылой колючей акулы[1]. Впоследствии он был также найден в некоторых растительных маслах (оливковом от 484 до 826 мг/100 г[2], хлопковом, льняном, амарантовом, аргановом), масле из зародышей пшеницы, во многих растительных и животных тканях, в ряде микроорганизмов.
Сквален, найденный в природе, представляет собой транс-изомер.
Чтобы удовлетворить растущий спрос на сквален из-за его благотворного воздействия на здоровье человека, ежегодно убивают от трех до шести миллионов глубоководных акул, что представляет серьезную опасность для морских экосистем[3].
Профессором Казахского университета бизнеса и технологии (Астана) Сүлеймен Ерлан Мэлсұлы впервые обнаружен источник сквалена в пластовой воде крупного нефтяного месторождения Жанаозен, что подтверждается данными хромато-масс-спектрометрии (GC/MS). Годовое производство может достичь 1500 тонн[4]. Профессор Сүлеймен Е. также разработал технологию извлечения сквалена и получил патент Республики Казахстан.
Получение
правитьСквален получают из неомыляемой фракции жиров при действии соляной кислоты в среде ацетона или диэтилового эфира.
Химический синтез осуществляется по реакции Виттига из 1,4-дибромбутана и транс-геранилацетона. Из смеси изомеров транс-сквален выделяют в виде аддукта с тиомочевиной
Сквален в коммерческих целях получают в основном из жира печени акулы и разных растительных источников[5]. Согласно отчету компании Grand View Research, в 2015 году мировой рынок сквалена оценивался в 111,9 млн долларов и 2 973 тонн. На косметику пришлось 64,2 % от общего дохода на рынке, а на фармацевтические препараты 7,7 %. Сквален на растительной основе, полученный из оливкового масла, амарантового масла, зародышей пшеницы и масла из рисовых отрубей, составил 46,0 % от общего объема в 2015 году, что является крупнейшим сегментом объема сквалена на рынке. Сквален животного происхождения также был заметным сегментом рынка, его стоимость оценивалась в 46,2 миллиона долларов[6].
Биосинтез
правитьБиосинтез сквалена производится из мевалоновой кислоты. В процессе биосинтеза мевалоновая кислота превращается в фарнезилпирофосфат, который под действием скваленсинтетазы в присутствии тиамина переходит в сквален.
В организме человека сквален синтезируется печенью и выводится в основном через сальные железы.[3] Секреция составляет от 125 до 475 мг/сут[7].
Биологическая роль
правитьСквален является промежуточным соединением в биологическом синтезе стероидов, в том числе и холестерина (через ланостерол), и участвует в обмене веществ.
Кожное сало человека содержит 13 % сквалена в качестве одного из основных компонентов[8]. Одной из основных причин повреждения кожи является окисление. Cолнечный свет вызывает процесс перекисного окисления липидов в слое кожи человека, что приводит к ее ухудшению. Сообщалось, что сквален защищает кожу человека от перекисного окисления липидов, вызванного либо воздействием УФ-излучения, либо любым другим окислительным стрессом[8].
Медицинское значение
правитьСогласно результатам недавних исследований, сквален и сквалан считаются важными веществами для практического и клинического применения с огромным потенциалом в нутрицевтической и фармацевтической промышленности[8], и в производстве средств личной гигиены[9].
Сквален обладает антиоксидантной, кардиозащитной и антиканцерогенной активностью, а также противовоспалительными свойствами[10].
Высокое содержание сквалена в акулах коррелирует с отсутствием раковых заболеваний у этого вида животных. Считается, что сквален частично отвечает за низкий уровень заболеваемости раком в Средиземноморском регионе, где рацион питания людей отличается высоким содержанием оливок[11].
Сквален может быть эффективным цитопротектором при токсичности, вызванной циклофосфамидом[12].
Сквален обладает низкой иммуногенностью и все чаще используется в качестве иммунологического адъюванта в вакцинах, включая сезонные и новые вакцины против пандемического гриппа A (H1N1) 2009 года[5].
Примечания
править- ↑ Mitsumaru Tsujimoto. Squalene: A Highly Unsaturated Hydrocarbon in Shark Liver Oil (англ.) // Journal of Industrial & Engineering Chemistry. — 1920-01. — Vol. 12, iss. 1. — P. 63–72. — ISSN 1943-2968 0095-9014, 1943-2968. — doi:10.1021/ie50121a020. Архивировано 14 июня 2022 года.
- ↑ Roberto Ambra, Fausta Natella, Sabrina Lucchetti, Valentina Forte, Gianni Pastore. α-Tocopherol, β-carotene, lutein, squalene and secoiridoids in seven monocultivar Italian extra-virgin olive oils // International Journal of Food Sciences and Nutrition. — 2017-07-04. — Т. 68, вып. 5. — С. 538–545. — ISSN 0963-7486. — doi:10.1080/09637486.2016.1265099.
- ↑ 1 2 Alok Patel, Maurizio Bettiga, Ulrika Rova, Paul Christakopoulos, Leonidas Matsakas. Microbial genetic engineering approach to replace shark livering for squalene // Trends in Biotechnology. — 2022-04. — ISSN 0167-7799. — doi:10.1016/j.tibtech.2022.03.008.
- ↑ Yerlan Melsuly Suleimen, Renatzhan U. Sabirov, Marziya R. Sisenbaeva, Abilseit D, Talipbekov. Component composition of dissolved organic compounds of sewage water of uzen’ oilfield // Kazakhstan journal for oil & gas industry. — 2020-03-15. — Т. 2, вып. 1. — С. 83–92. — ISSN 2707-4226 2957-806X, 2707-4226. — doi:10.54859/kjogi95612. Архивировано 12 ноября 2022 года.
- ↑ 1 2 Giuseppe Lippi, Giovanni Targher, Massimo Franchini. Vaccination, squalene and anti-squalene antibodies: Facts or fiction? (англ.) // European Journal of Internal Medicine. — 2010-04. — Vol. 21, iss. 2. — P. 70–73. — doi:10.1016/j.ejim.2009.12.001. Архивировано 15 июня 2022 года.
- ↑ The Global Squalene Market | Shark Allies (амер. англ.). | Shark Allies. Дата обращения: 15 июня 2022. Архивировано 11 января 2022 года.
- ↑ T. Nikkari, P. H. Schreibman, E. H. Ahrens. In vivo studies of sterol and squalene secretion by human skin // Journal of Lipid Research. — 1974-11. — Т. 15, вып. 6. — С. 563–573. — ISSN 0022-2275. Архивировано 15 июня 2022 года.
- ↑ 1 2 3 Se-Kwon Kim, Fatih Karadeniz. Chapter 14 - Biological Importance and Applications of Squalene and Squalane (англ.) // Advances in Food and Nutrition Research / Se-Kwon Kim. — Academic Press, 2012-01-01. — Vol. 65. — P. 223–233. — doi:10.1016/b978-0-12-416003-3.00014-7. Архивировано 12 ноября 2020 года.
- ↑ Nisarg Gohil, Gargi Bhattacharjee, Khushal Khambhati, Darren Braddick, Vijai Singh. Engineering Strategies in Microorganisms for the Enhanced Production of Squalene: Advances, Challenges and Opportunities // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. — 2019-03-22. — Т. 7. — С. 50. — ISSN 2296-4185. — doi:10.3389/fbioe.2019.00050.
- ↑ Ana Cárdeno, Marina Aparicio-Soto, Sergio Montserrat-de la Paz, Beatriz Bermudez, Francisco J.G. Muriana. Squalene targets pro- and anti-inflammatory mediators and pathways to modulate over-activation of neutrophils, monocytes and macrophages (англ.) // Journal of Functional Foods. — 2015-04. — Vol. 14. — P. 779–790. — doi:10.1016/j.jff.2015.03.009. Архивировано 16 июня 2022 года.
- ↑ L. Harivardhan Reddy, Patrick Couvreur. Squalene: A natural triterpene for use in disease management and therapy (англ.) // Advanced Drug Delivery Reviews. — 2009-12. — Vol. 61, iss. 15. — P. 1412–1426. — doi:10.1016/j.addr.2009.09.005. Архивировано 18 июня 2022 года.
- ↑ Subramanian Senthilkumar, Thiruvengadam Devaki, Bhakthavatchalam Murali Manohar, Munismay Suresh Babu. Effect of squalene on cyclophosphamide-induced toxicity (англ.) // Clinica Chimica Acta. — 2006-02-01. — Vol. 364, iss. 1. — P. 335–342. — ISSN 0009-8981. — doi:10.1016/j.cca.2005.07.032.
Литература
править- Полимерные-Трипсин // Химическая энциклопедия в 5 т. / Ред. кол. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с.
- Гауптман З., Грефе Ю., Ремане Х. Органическая химия. — М.: Химия, 1979. — 639 с.