stringtranslate.com

Сквален

Сквален — это органическое соединение . Это тритерпен с формулой C30H50 . Это бесцветное масло, хотя неочищенные образцы кажутся желтыми. Первоначально его получали из жира печени акулы (отсюда и его название, так как Squalus — род акул). По оценкам , 12% сквалена в организме человека содержится в кожном сале . [5] Сквален играет роль в местной смазке и защите кожи. [6]

Большинство растений, грибов и животных вырабатывают сквален в качестве биохимического предшественника в биосинтезе стеролов, включая холестерин и стероидные гормоны в организме человека. [7] [8] [9] Он также является промежуточным продуктом в биосинтезе гопаноидов во многих бактериях . [10]

Сквален является важным ингредиентом некоторых вакцинных адъювантов : адъюванты Novartis и GlaxoSmithKline называются MF59 и AS03 соответственно. [11]

Роль в синтезе тритерпеноидов

Сквален является биохимическим предшественником как стероидов , так и гопаноидов . [12] Для стеролов преобразование сквалена начинается с окисления (через скваленмонооксигеназу ) одной из его конечных двойных связей, что приводит к образованию 2,3-оксидосквалена . Затем он подвергается ферментативной циклизации с образованием ланостерола , который может быть преобразован в другие стероиды, такие как холестерин и эргостерол, в многоступенчатом процессе путем удаления трех метильных групп, восстановления одной двойной связи НАДФН и миграции другой двойной связи. [13] Во многих растениях он затем преобразуется в стигмастерол , в то время как во многих грибах он является предшественником эргостерола . [ требуется цитата ]

Биосинтетический путь обнаружен у многих бактерий [14] и большинства эукариот , хотя он не был обнаружен у архей [15] .

Производство

Биосинтез

Сквален биосинтезируется путем соединения двух молекул фарнезилпирофосфата . Для конденсации требуются НАДФН и фермент скваленсинтаза .

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [§ 1]

  1. ^ Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: «Statin_Pathway_WP430».

Промышленность

Синтетический сквален производится в промышленных масштабах из геранилацетона . [16]

Сохранение акул

В 2020 году защитники природы выразили обеспокоенность по поводу возможного забоя акул с целью получения сквалена для вакцины от COVID-19 . [17]

Экологические и другие опасения по поводу охоты на акул побудили извлекать его из других источников. [18] Биосинтетические процессы используют генетически модифицированные дрожжи или бактерии. [19] [20]

Использует

В качестве адъюванта в вакцинах

Иммунологические адъюванты — это вещества, вводимые вместе с вакциной , которые стимулируют иммунную систему и усиливают реакцию на вакцину. Сквален сам по себе не является адъювантом, но его использовали вместе с поверхностно-активными веществами в некоторых адъювантных формулах. [11]

Адъювант, использующий сквален, — это фирменный препарат Seqirus MF59 , который добавляется к вакцинам против гриппа, чтобы стимулировать иммунный ответ организма человека посредством выработки клеток памяти CD4 . Это первый адъювант вакцины против гриппа на основе масла в воде , который был выпущен на рынок в сочетании с вакциной против сезонного вируса гриппа. Он был разработан в 1990-х годах исследователями из Ciba-Geigy и Chiron ; обе компании впоследствии были приобретены Novartis. [11] Бизнес вакцины против гриппа Novartis был позже приобретен CSL Bering и создал компанию Seqirus. [21] Он присутствует в форме эмульсии и добавляется, чтобы сделать вакцину более иммуногенной. [11] Однако механизм действия остается неизвестным. MF59 способен включать ряд генов, которые частично перекрываются с генами, активируемыми другими адъювантами. [22] Неясно, как запускаются эти изменения; На сегодняшний день не выявлено ни одного рецептора, реагирующего на MF59. Одна из возможностей заключается в том, что MF59 влияет на поведение клеток, изменяя липидный метаболизм, а именно, вызывая накопление нейтральных липидов в целевых клетках. [23] Вакцина против гриппа под названием FLUAD, в которой в качестве адъюванта использовался MF59, была одобрена для использования в США среди людей в возрасте 65 лет и старше, начиная с сезона гриппа 2016–2017 гг. [24]

Метаанализ 2009 года оценил данные 64 клинических испытаний вакцин против гриппа с адъювантом MF59, содержащим сквален, и сравнил их с эффектами вакцин без адъюванта. Анализ показал, что вакцины с адъювантом были связаны с немного более низким риском хронических заболеваний, но ни один из типов вакцин не повлиял на частоту аутоиммунных заболеваний ; авторы пришли к выводу, что их данные «подтверждают хороший профиль безопасности, связанный с вакцинами против гриппа с адъювантом MF59, и предполагают, что может быть клиническое преимущество по сравнению с вакцинами, не содержащими MF59». [25]

Безопасность

Токсикологические исследования показывают, что в концентрациях, используемых в косметике , сквален имеет низкую острую токсичность и не является значительным контактным аллергеном или раздражителем. [26] [27]

Всемирная организация здравоохранения и Министерство обороны США опубликовали обширные отчеты, в которых подчеркивается, что сквален встречается в природе, даже в маслах человеческих отпечатков пальцев. [11] [28] ВОЗ идет дальше и объясняет, что сквален присутствовал в более чем 22 миллионах вакцин от гриппа, введенных пациентам в Европе с 1997 года, без существенных побочных эффектов, связанных с вакциной. [11]

Споры

Попытки связать сквален с синдромом войны в Персидском заливе были опровергнуты. [29] [30] [31] [32]

Ссылки

  1. ^ CID 1105 из PubChem
  2. ^ Merck Index , 11-е издание, 8727
  3. ^ Пабст, Флориан; Блохович, Томас (декабрь 2022 г.). «Об интенсивности света, рассеянного молекулярными жидкостями — сравнение эксперимента и квантово-химических расчетов». Журнал химической физики . 157 (24): 244501. Bibcode : 2022JChPh.157x4501P. doi : 10.1063/5.0133511. PMID  36586992. S2CID  255032687.
  4. ^ Эрнст, Йозеф; Шелдрик, Уильям С.; Фурхоп, Юрген Х. (декабрь 1976 г.). «Кристаллическая структура сквалена». Angewandte Chemie (на немецком языке). 88 (24): 851. doi :10.1002/ange.19760882414.
  5. ^ Ронко, Альваро Л.; Де Стефани, Эдуардо (20 декабря 2013 г.). «Сквален: многоцелевое звено на перекрестке рака и старения». Функциональные продукты питания в здоровье и болезнях . 3 (12): 462–476. doi : 10.31989/ffhd.v3i12.30 . ISSN  2160-3855.
  6. ^ Паппас, А. (1 апреля 2009 г.). «Липиды эпидермальной поверхности». Дерматоэндокринология . 1 (2). Тейлор и Фрэнсис : 72–76. doi :10.4161/derm.1.2.7811. PMC 2835894. PMID  20224687 . 
  7. ^ Мицера, Марко; Ботто, Альфонсо; Геддо, Федерика; Антониотти, Сюзанна; Бертеа, Чинция Маргарита; Леви, Ренцо; Галло, Мария Пиа; Керио, Джулия (2 августа 2020 г.). «Сквален: больше, чем шаг к стеролам». Антиоксиданты . 9 (8): 688. дои : 10.3390/antiox9080688 . ПМЦ 7464659 . ПМИД  32748847. 
  8. ^ Серкейра, Нуно MFSA; Оливейра, Эдуардо Ф.; Гесто, Диана С.; Сантос-Мартинс, Диого; Морейра, Катия; Мурти, Хари Н.; Рамос, Мария Дж.; Фернандес, Пенсильвания (4 октября 2016 г.). «Биосинтез холестерина: обзор механизма». Биохимия . 55 (39): 5483–5506. doi : 10.1021/acs.biochem.6b00342. ПМИД  27604037.
  9. ^ ZANDEE, DI (27 июня 1964 г.). «Отсутствие синтеза стеролов у некоторых членистоногих». Nature . 202 (4939): 1335–6. Bibcode :1964Natur.202.1335Z. doi :10.1038/2021335a0. PMID  14210972. S2CID  4221673.
  10. ^ Абэ, Икуро (2007). «Ферментативный синтез циклических тритерпенов». Natural Product Reports . 24 (6): 1311–1331. doi :10.1039/b616857b. PMID  18033581.
  11. ^ abcdef "Адъюванты на основе сквалена в вакцинах". Глобальный консультативный комитет по безопасности вакцин . Всемирная организация здравоохранения . 21 июля 2006 г. Архивировано из оригинала 4 ноября 2012 г.
  12. ^ Блох, Конрад Э. (1983). «Стерол, структура и функция мембраны». Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 14 (1): 47–92. doi :10.3109/10409238309102790. PMID  6340956.
  13. ^ Серкейра, Нуно MFSA; Оливейра, Эдуардо Ф.; Гесто, Диана С.; Сантос-Мартинс, Диого; Морейра, Катия; Мурти, Хари Н.; Рамос, Мария Дж.; Фернандес, Пенсильвания (4 октября 2016 г.). «Биосинтез холестерина: обзор механизма». Биохимия . 55 (39): 5483–5506. doi : 10.1021/acs.biochem.6b00342. ПМИД  27604037.
  14. ^ Ромер, М.; Бувье-Нав, П.; Оуриссон, Г. (1 мая 1984 г.). «Распределение гопаноидных тритерпенов в прокариотах». Микробиология . 130 (5): 1137–1150. doi : 10.1099/00221287-130-5-1137 .
  15. ^ Сантана-Молина, Карлос; Ривас-Марин, Елена; Рохас, Ана М; Девос, Дэмиен П (1 июля 2020 г.). «Происхождение и эволюция синтеза полициклических тритерпенов». Молекулярная биология и эволюция . 37 (7): 1925–1941. doi : 10.1093/molbev/msaa054. PMC 7306690. PMID  32125435. 
  16. ^ Эггерсдорфер, Манфред (15 июня 2000 г.). «Терпены». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a26_205. ISBN 978-3527306732.{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: год ( ссылка )
  17. ^ Боуман, Эмма (10 октября 2020 г.). «Защитники природы предупреждают, что вакцина от коронавируса может убить полмиллиона акул». Национальное общественное радио .
  18. ^ Мендес, Аделия; Азеведу-Силва, Жуан; Фернандес, Жоау К. (22 февраля 2022 г.). «От акул к дрожжам: сквален в разработке адъювантов для вакцин». Фармацевтика . 15 (3): 265. дои : 10.3390/ph15030265 . ISSN  1424-8247. ПМЦ 8951290 . ПМИД  35337064. 
  19. ^ Спанова, Мирослава; Даум, Гюнтер (17 августа 2011 г.). «Сквален – биохимия, молекулярная биология, биотехнология процессов и приложения». Европейский журнал липидной науки и технологии . 113 (11): 1299–1320. doi :10.1002/ejlt.201100203.
  20. ^ Пан, Цзянь-Юнг; Солбиати, Хосе О.; Рамамурти, Гурусанкар; Хиллерих, Брэндан С.; Зайдель, Рональд Д.; Кронан, Джон Э.; Альмо, Стивен С.; Поултер, К. Дейл (20 апреля 2015 г.). «Биосинтез сквалена из фарнезилдифосфата в бактериях: три этапа, катализируемые тремя ферментами». Центральная научная служба ACS . 1 (2): 77–82. doi : 10.1021/accentsci.5b00115. ПМЦ 4527182 . ПМИД  26258173. 
  21. ^ Филиппидис, Алекс (27.10.2014). «Novartis продает бизнес по производству вакцины от гриппа компании CSL за 275 млн долларов». GEN — Новости генной инженерии и биотехнологии . Получено 16.09.2024 .
  22. ^ Моска, Фрэнк Дж.; Тритто, Элейн; Муцци, Алессандро; Моначи, Эрнесто; Баньоли, Франко; Явароне, Клаудия; О'Хаган, Дерек; Раппуоли, Рино; Де Грегорио, Эннио (29 июля 2008 г.). «Молекулярные и клеточные характеристики адъювантов человеческих вакцин». Труды Национальной академии наук . 105 (30): 10501–10506. Бибкод : 2008PNAS..10510501M. дои : 10.1073/pnas.0804699105 . ПМЦ 2483233 . ПМИД  18650390. 
  23. ^ Калводова, Люси (12 марта 2010 г.). «Адъюванты эмульсии «масло в воде» на основе сквалена нарушают метаболизм нейтральных липидов и усиливают образование липидных капель». Biochemical and Biophysical Research Communications . 393 (3): 350–355. doi :10.1016/j.bbrc.2009.12.062. PMID  20018176.
  24. ^ "FLUAD, вакцина против гриппа с адъювантом". Центры по контролю и профилактике заболеваний , Национальный центр иммунизации и респираторных заболеваний . 14 декабря 2017 г.
  25. ^ Пеллегрини, Микеле; Николай, Уве; Линдерт, Келли; Грот, Никола; Делла Чиоппа, Джованни (16 ноября 2009 г.). «MF59-адъювированные и неадъювированные вакцины против гриппа: комплексный анализ из большой базы данных по безопасности». Вакцина . 27 (49): 6959–6965. doi :10.1016/j.vaccine.2009.08.101. PMID  19751689.
  26. ^ "Final Report on the Safety Assessment of Squalane and Squalene" (PDF) . International Journal of Toxicology . 1 (2): 37–56. 1982. doi :10.3109/10915818209013146. S2CID  31454284.
  27. ^ Хуан, Цзы-Жоу; Линь, Инь-Ку; Фан, Цзя-Ю (16 ноября 2009 г.). «Биологическая и фармакологическая активность сквалена и родственных соединений: потенциальное использование в косметической дерматологии» (PDF) . Молекулы . 14 (1): 540–554. doi : 10.3390/molecules14010540 . PMC 6253993 . PMID  19169201. 
  28. ^ Асано, Кейджи Г.; Бейн, Чарльз К.; Хорсман, Кэти М.; Бьюкенен, Мишель В. (17 января 2002 г.). «Химический состав отпечатков пальцев для определения пола». Журнал судебной экспертизы . 47 (4): 805–807. doi :10.1520/JFS15460J. PMID  12136987.
  29. ^ Сокс, Гарольд К.; Фулко, Кэролин; Ливерман, Кэтрин Т. (2000). Война в Персидском заливе и здоровье . National Academies Press . стр. 311. ISBN 978-0-30907-178-9.
  30. ^ Дель Джудиче, Джузеппе; Фрагапане, Елена; Бугарини, Роберто; Хора, Маниндер; Хенрикссон, Томас; Палла, Эмануэла; О'Хаган, Дерек; Доннелли, Джон; Раппуоли, Рино; Подда, Аудино (7 сентября 2006 г.). «Вакцины с адъювантом MF59 не стимулируют реакцию антител против сквалена». Клиническая и вакциноиммунология . 13 (9): 1010–1013. doi : 10.1128/CVI.00191-06. ПМК 1563566 . ПМИД  16960112. 
  31. ^ «Болезни войны в Персидском заливе: вопросы о наличии антител к сквалену у ветеранов могут быть решены» (PDF) . Счетная палата США . Март 1999 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 февраля 2021 г.
  32. ^ Хениг, Джесс (18 октября 2009 г.). «FactCheck: Страхи по поводу вакцины от свиного гриппа сильно преувеличены». Newsweek .

Внешние ссылки