Esteroides IV: Isomería y nomenclatura.

De algunas plantas y animales han sido aislados otros tipos de esteroides en los que la cadena está muy modificada.

Otras variantes más o menos comunes son la ausencia del metilo 19 y la aromatización del anillo A.

Isomería.

Si observamos el esqueleto de los esteroides,

que corresponde al ciclo pentanoperhidrofenantreno, encontramos que los carbonos marcados (*) son asimétricos, por lo tanto el número de isómeros posibles es de: 2⁷=128 isómeros.

Afortunadamente, esta cantidad de isómeros se ve reducida en los esteroides naturales ya que en ellos la configuración de los carbonos 10, 13 y 17 es siempre la misma y además, la unión de los anillos B y C es siempre trans. En consecuencia el número de isómeros se reduce a cuatro, todos ellos derivados del tipo de unión (cis o trans) de los anillos.

En los esteroides, los anillos A, B y C se encuentran preferentemente en conformación silla, y el anillo D, en conformación sobre.

La circunstancia de que la unión de los anillos B y C corresponda a una trans-decalina, no interconvertible, confiere rigidez a todo el sistema tetracíclico. Aún en aquellos casos en que las uniones de los anillos A y B o C y D sean cis, no es posible la conversión de una forma cis en otra cis. Para que ello pudiese ocurrir debería cambiar la configuración de los carbonos 8 y 9.

Estas consideraciones hacen posible indicar las configuraciones de los sustituyentes en cualquier posición de los anillos tomando como referencia la configuración del sustituyente de carbono 13.

Como regla general, se dice que los sustituyentes que se encuentran ubicados en trans con respecto al metilo 18 tienen configuración α, mientras que los sustituyentes ubicados en cis con respecto al mismo carbono tienen configuración β.

Es entonces suficiente con indicar la configuración α o β de los sustituyentes de los carbonos 5 y 14 para poder representar conformacionalmente el esqueleto hidrocarbonado de la mayoría de los esteroides. Resulta entonces, que los cuatro isómeros nombrados antes pueden dibujarse así

y conociendo su configuración α o β pueden ubicarse espacialmente los sustituyentes en cualquier posición de los anillos. Como regla general, si en la representación plana de un esteroide no se indica la configuración de los sustituyentes de los carbonos 5 y/o 14, se entienden que son de configuración α.

Es conveniente acostumbrarse a representar los anillos mediante fórmulas conformacionales, ya que aplicando luego los conocimientos de análisis conformacional podrá predecirse el curso de las reacciones o la mayor o menor reactividad de los sustituyentes.

Nomenclatura de los esteroides.

La gran cantidad de esteroides naturales o sintéticos conocidos, unido a la profusión de nombres triviales o de fantasía utilizados en la bibliografía hace necesario sistematizar la nomenclatura de los mismos.

Los trabajos antiguos utilizaban un sistema que daba distintos nombres a los compuestos más simples de igual fórmula molecular pero distinta conformación de las uniones A/B. Actualmente se utiliza un sistema más simplificado.

Compuestos nor: el prefijo nor indica que el compuesto posee un átomo menos de carbono, por ejemplo:

El 19-nor-5α,14α-androstano es conocido como Estrano.

Compuestos homo: el prefijo homo indica que el compuesto tiene un átomo más de carbono. Por ejemplo:

Compuestos seco: este prefijo indica que uno de los anillos se ha abierto. Por ejemplo:

Otros prefios usados son:

• Anhidro: indica la pérdida de un hidrógeno y un oxhidrilo vecinos, con formación de un doble enlace.
• Deshidro: puede indicar la pérdida de dos átomos de hidrógeno de dos carbonos vecinos o de dos átomos de hidrógeno de un alcohol para dar un grupo carbonilo.
• Dihidro: indica la adición de dos átomos de hidrógeno sobre un doble enlace.
• Desoxo: sustitución de un átomo de oxígeno de un grupo carbonilo por dos átomos de hidrógeno.
• Desoxi: sustitución de un grupo oxhidrilo por un átomo de hidrógeno.

Ubicación de sustituyentes y dobles enlaces:

Los sustituyentes pueden designarse como prefijos o sufijos indicando siempre la configuración.

Para representarlos en las moléculas se indican con línea gruesa los de configuración β; con línea punteada o cortada los α y con una línea sinuosa los de configuración desconocida.

Con respecto a los dobles enlaces, si los mismos están entre dos carbonos de numeración consecutiva, se indica el número menor solamente, pero si los carbonos no tienen numeración consecutiva, se indican los dos, escribiendo entre paréntesis el mayor.

Es muy necesario comprender la importancia que tiene el poder representar conformacionalmente las moléculas de los esteroides ya que una representación correcta permite estudiar racionalmente los mecanismos de reacción.

También es conveniente recordar que en el caso de esteroides de interés biológico, su actividad está relacionada con su estructura conformacional, ya que para que actúen deben adaptarse a la disposición espacial del centro activo del receptor.

En el caso de los esteroides, los que, como vimos, son moléculas rígidas, su interacción con el centro activo del receptor ocurre con ambas caras de la molécula, por lo tanto, un cambio de conformación de uno solo de los anillos, no permitirá su perfecto encaje con el centro activo del receptor, perdiendo así su actividad biológica.

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