55. Nikotiini- ja isonikotiinihappo. Nikotiinihappoamidi (PP-vitamiini), isonikotiinihappohydratsidi (isoniatsidi), ftivatsidi.

Nikotiinihappo(niasiini, PP-vitamiini, B3-vitamiini) - vitamiini, joka osallistuu moniin elävien solujen oksidatiivisiin reaktioihin, lääke.

Valkoinen kiteinen jauhe, hajuton, hieman hapan maku. Vaikea liueta kylmä vesi(1:70), paremmin kuuma (1:15), liukenee heikosti etanoliin, hyvin vähän eetteriin.

Ruisleipä, ananas, punajuuri, tattari, pavut, liha, sienet, maksa, munuaiset. Käytetään elintarviketeollisuudessa elintarvikelisäaineena E375(Venäjän alueella 1. elokuuta 2008 lähtien se on suljettu sallittujen lisäaineiden luettelosta).

Hypovitaminoosi PP johtaa pellagraan - sairauteen, jonka oireita ovat dermatiitti, ripuli, dementia.

Synteesi ja ominaisuudet

Nykyaikaiset sekä laboratorio- että teolliset menetelmät nikotiinihapon synteesiin perustuvat myös pyridiinijohdannaisten hapetukseen. Siten nikotiinihappoa voidaan syntetisoida hapettamalla β-pikoliini (3-metyylipyridiini):

tai hapettamalla kinoliini pyridiini-2,3-dikarboksyylihapoksi, mitä seuraa sen dekarboksylaatio:

Samoin nikotiinihappo syntetisoidaan dekarboksyloimalla pyridiini-2,5-dikarboksyylihappo, joka on saatu hapettamalla 2-metyyli-5-etyylipyridiiniä. Nikotiinihappo itsessään dekarboksyloituu yli 260 °C:n lämpötiloissa.

Nikotiinihappo muodostaa suoloja happojen ja emästen kanssa, hopea- ja kupari(II)nikotinaatit ovat veteen liukenemattomia, gravimetrinen menetelmä nikotiinihapon määrittämiseksi perustuu kuparinikotinaatin saostukseen liuoksesta.

Nikotiinihappo alkyloituu helposti pyridiinin typpiatomissa muodostaen sisäisiä kvaternaarisia suoloja, betaiineja, joista osa löytyy kasveista. Joten trigonelliinia - N-metyylinikotiinihapon betaiinia - löytyy sarviapilan, herneiden, kahvin ja useiden muiden kasvien siemenistä.

Nikotiinihapon reaktiot karboksyyliryhmään ovat tyypillisiä karboksyylihapoille: se muodostaa happohalogenideja, estereitä, amideja jne. Nikotiinihappoamidi on osa koodihydrogenaasien kofaktoria, useat nikotiinihappoamidit ovat löytäneet käyttöä lääkkeinä (niketamidi). , nikotiini).

ISONIKOOTTINEN HAPPO

valitse ensimmäinen kirjain artikkelin otsikosta:

Isonikotiinihappo(4-pyridiinikarboksyylihappo, g-pyridiinikarboksyylihappo), mol. m 123,11; väritön kiteitä. sp. 323-5 °C (hajoaa) suljetussa kapillaarissa, kp. 260°C/15 mmHg (ilman kanssa); sol. kylmässä (1:100) ja kiehuvassa (1:50) vedessä, ei liuoksessa. dietyylieetterissä. etanoli. asetoni. R TO A 25 °C:ssa vedessä 1,70 (protonin lisäys) ja 4,89 (protonin eliminaatio).

Muodostaa huonosti liukenevaa kuuma vesi kupari suolaa. Vuorovaikutuksessa alkyylihalogenidien kanssa alkalisessa väliaineessa muodostaa betaiineja. Karboksyyliryhmän mukaan isonikotiinihappo antaa anhydridiä, happohalogenideja, estereitä. amidit jne. Samalla tavalla muut pyridiinin johdannaiset reagoivat helposti nukleofin kanssa. korvaaminen. Teollisuudessa isonikotiinihappo puolihapetetaan cam-ug:n g-pikoliinifraktion HNO 3 -metylolijohdannaisilla. g-pikoliinia sisältävä hartsi. Lab. synteesimenetelmät: 1) pyridiinidikarboksyyli- ja pyridiinitrikarboksyylihappojen dekarboksylointi; 2) sitruunahaposta saatujen 2,6-dihalogeeni-isonikotiinihappojen pelkistys 2,6-dihydroksi-isonikotiinihapon kautta. Isonikotiinihapon määrittämiseen käytetään alkalimetrisiä menetelmiä. isonikotiinihapon kuparisuolan vesititraus tai saostus jodometrillä. määritetään saostusreagenssin ylimäärä. Isonikotiinihappo - välituote. tuote useiden isonikotiinihappohydratsidiryhmään kuuluvien tuberkuloosilääkkeiden (isoniatsidi, ftivatsidi, metatsidi jne.), masennuslääkkeiden, monoamiinioksidaasin estäjien, kuten nialamidin, kinuklidiinilek:n, synteesissä. Keskiviikkona (fenkaroli, oksilidiini, aseklidiini jne.)

PP-vitamiini (nikotiiniamidi, nikotiinihappo)

KEMIALLISET JA FYSIKAALISET OMINAISUUDET

Nikotiinihappo C6H5NO2 on β-pyridiinikarboksyylihappo. Kemian alalla puhdas muoto edustaa värittömiä neulan muotoisia kiteitä, jotka liukenevat helposti veteen ja alkoholiin. Nikotiinihappo on lämpöstabiili ja säilyttää biologisen aktiivisuutensa keitettäessä ja autoklaavissa. Kestää valoa, ilmakehän happea ja alkaleja. Nikotiinihappoamidilla C 6 H 6 N 2 O on samat biologiset ominaisuudet kuin nikotiinihapolla. Ihmisillä ja eläimillä nikotiinihappo muuttuu nikotiinihappoamidiksi ja sisällytetään tässä muodossa kehon kudoksiin.

Nikotiinihappoa voidaan saada tupakassa olevasta nikotiinista hapettamalla se typpihapolla tai kaliumpermanganaatilla.

Ihmiskehossa nikotiinin muuttumista nikotiinihapoksi ei tapahdu, nikotiinilla ei ole vitamiinin ominaisuuksia.

PP-vitamiinia kutsutaan kahdeksi latinalaisilla kirjaimilla P ominaisuudellaan estää pellagran kehittymistä. Ennaltaehkäisevä pellagra tarkoittaa "ehkäisevää pellagraa". Sana "pellagra" tulee italian sanoista pelle agra, käännetty venäjäksi - karkea iho, joka luonnehtii yhtä tämän taudin oireista.

isoniatsidi(tubatsidi) - lääke, tuberkuloosilääke (TTP), isonikotiinihappohydratsidi (GINK). Indikoitu kaikentyyppisen tuberkuloosin hoitoon. Se on vaarallista koirille, jotka ovat yliherkkiä lääkkeelle.

Isonikotiinihappohydratsidi C6H7N3O

Saadaan hydrolysoimalla 4-syanopyridiini isonikotiinihapoksi, isonikotiinihappohydratsidin (isoniatsidin) esiaste:

Ftivazid(4-pyridiinikarboksyylihappo [(4-hydroksi-3-metoksifenyyli)metyleeni]hydratsidi) on tuberkuloosilääke, isonikotiinihappohydratsidin (isoniatsidin) johdannainen. Vaaleankeltainen tai keltainen hienokiteinen jauhe, jossa on mieto vanilliinin tuoksu, mauton. Liuotetaan hyvin vähän veteen, vähän - etyylialkoholiin, liukenemme helposti epäorgaanisten happojen ja alkalien liuoksiin.

Ftivatsidi on hydratsoni, ja se saadaan saattamalla isoniatsid reagoimaan vanilliinin kanssa. Isoniatsidi voi olla peräisin 4-syanopyridiinistä tai isonikotiinihaposta. Menetelmä isonikotiinihaposta saamiseksi on esitetty kaaviossa:

Ensimmäisessä vaiheessa isonikotiinihapon reaktio tionyylikloridin kanssa tuottaa isonikotiinihappokloridia, jota käsitellään etanolilla ja natriumkarbonaatilla isonikotiinihapon etyyliesterin saamiseksi. Etyyliesteri käy läpi hydratsinolyysin muodostaen mysoniatsidia. Viimeisessä vaiheessa isoniatsidi muodostaa ftivatsidin vuorovaikutuksessa vanilliinin kanssa.

56. Piperidiini, perusominaisuudet. 8-hydroksikinoliini (oksiini) ja sen johdannaiset lääketieteessä.

Piperidiini(pentametyleeni-imiini) - heksahydropyridiini, kuusijäseninen tyydyttynyt rengas, jossa on yksi typpiatomi. Väritön, ammoniakin hajuinen neste, joka sekoittuu veteen sekä useimpiin orgaanisiin liuottimiin, muodostaa atseotrooppisen seoksen veden kanssa (35 massa-% vettä, Tbp 92,8°C) Sisältyy rakennefragmenttina lääkkeisiin ja alkaloideihin. Se on saanut nimensä mustapippurin latinankielisestä nimestä. Piper nigrum josta se ensin eristettiin. C5H11N

Omillaan kemialliset ominaisuudet piperidiini on tyypillinen sekundaarinen alifaattinen amiini. Muodostaa suoloja mineraalihappojen kanssa, helposti alkyloituvia ja asyloituvia typpiatomista, muodostaa monimutkaisia ​​yhdisteitä siirtymämetallien kanssa (Cu, Ni jne.). Se nitrosoidaan typpihapolla, jolloin muodostuu N-nitrosopiperidiiniä, hypokloriittien vaikutuksesta emäksisessä väliaineessa se muodostaa vastaavan N-klooriamiinin C 5 H 10 NCl,

Kun piperidiiniä keitetään väkevän jodihapon kanssa, renkaan pelkistävä avautuminen tapahtuu pentaanin muodostuessa:

Kattavalla metylaatiolla ja Hoffmannin pilkkoutumisella se muodostaa penta-1,3-dieeniä.

Kuumennettaessa rikkihapossa kupari- tai hopeasuolojen läsnä ollessa piperidiini dehydrogenoituu pyridiiniksi.

8-oksikinoliini; 8-hydroksikinoliini; kinofenoli; oksiinin

Pätee analyyttisessä kemiassa. Fungisidien ja antiseptisten aineiden (yatren, chinosol, vioform) tuotannon alkuperäinen tuote.

Se käy ilmi 8-kinoliinisulfonihapon alkalinen sulatus sekä O-aminofenoli ja glyseriini H2S04:n läsnä ollessa.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Vaaleankeltaisia ​​kiteitä. T. sulaa. 75-76°, kp 266,6 (752 mmHg). Vaikea liuottaa veteen. Haihtuva vesihöyryn kanssa. Värittää rautakloridin vesiliuoksen vihreä väri. Hapetettu kinoliinihapoksi. Muodostaa kelaatteja metallien kanssa.

myrkyllistä toimintaa. Eläimet. Akuuttien kokeiden mukaan myrkyllisyys eläimille kuuluu sarjaan: hiiret, rotat, kissat, marsut, kanit. Kun 1-prosenttista liuosta (polyetyleeniglykolissa) lisättiin 2 kertaa viikossa, 0,1 ml hiirille emättimeen, 7 eläimestä kymmenestä sai kohdunkaulan ja emättimen syövän 12-18 kuukauden kuluttua. Injektio vatsaan aiheutti syöpää jyrsijöillä Virtsarakko(Bouland et ai.; Falk et ai.).

Joitakin 8-hydroksikinoliinin johdannaisia ​​käytetään sienitautien torjunta-aineina [esimerkiksi kuparisuolaa (C 9 H 6 ON) 2 Cu] sekä amebosidisen ja ulkoisen vaikutuksen antiseptisinä aineina (esim. kinosoli, enteroseptoli, jatreeni)

Diatsiinien aromaattiset edustajat: pyrimidiini, pyratsiini, pyridatsiini. Pyrimidiini ja sen hydroksi- ja aminojohdannaiset: urasiili, tymiini, sytosiini ovat nukleosidien komponentteja. Nukleiiniemästen laktimi-laktaamitautomerismi.

Pyrimidiini- värittömiä kiteitä, joilla on ominainen haju. Pyrimidiinin molekyylipaino on 80,09 g/mol. Pyrimidiinillä on heikon kaksihapon emäksen ominaisuuksia, koska typpiatomit voivat kiinnittää protoneja luovuttaja-akseptorisidoksen ansiosta samalla kun ne saavat positiivisen varauksen.

Pyrimidiinin elektrofiilisten substituutioreaktioiden reaktiivisuus vähenee johtuen elektronitiheyden laskusta asemissa 2, 4, 6, joka johtuu kahden typpiatomin läsnäolosta syklissä. Joten pyrimidiini ei ole nitrattu eikä sulfonoitu, mutta suolan muodossa se on bromattu asemassa 5.

Elektrofiilinen substituutio tulee mahdolliseksi vain elektroneja luovuttavien substituenttien läsnä ollessa, ja se ohjataan vähiten deaktivoituun kohtaan 5.

Alkyloivien aineiden (alkyylihalogenidit, trietyylioksoniumboorifluoridi) vaikutuksesta pyrimidiini muodostaa kvaternäärisiä N-pyridiniumsuoloja ja vetyperoksidin ja perhappojen vaikutuksesta N-oksidia.

Pyridiinin reaktioihin typen nukleofiilien kanssa liittyy usein renkaan avautuminen ja edelleen kierrätys: esimerkiksi ankarissa olosuhteissa pyrimidiini muodostaa vuorovaikutuksessa hydratsiinin kanssa pyratsolia ja vuorovaikutuksessa metyyliamiinin kanssa 3-etyyli-5-metyylipyridiiniä.

Pyratsiini, he sanovat. m. 80,1; väritön kiteitä. No sol. vedessä. pahempaa - etanolissa. dietyylieetteri. Molekyyli on litteä; pituus C-C liitännät ja C-H ovat lähellä bentseenissä olevia. pituus C-N-sidoksia 0,134 nm. pyratsiini-heteroaromaattinen yhdiste. Menee elektroforireaktioihin. ja nukleofi. vaihto.. Oksidit pääsevät helposti elektroforeettisiin reaktioihin. substituutio ja niitä käytetään hajoamisen synteesiin. johdannaisiapyratsiini Siten POCl:n vaikutuksesta 3 pyratsiini-1-oksidilla saadaan 2-klooripyratsiini-1-oksidia, joka vuorovaikutuksessa. razb:n kanssa. liuos, jossa NaOH kääntyy. 2-hydroksipyratsiini-1-oksidiksi; N-oksidiryhmä on helppo poistaa elpyminen.

Pyridatsiini(1,2-diatsiini, oiatsiini), mol. m 80,09; bestz. nestettä. Solv. vedessä. alkoholit. valkoista tuhkaa dietyylieetteri. ei sol. petrolieetterissä. Johdannaiset: hydrokloridi, joten pl. 161-163 °C; pikrate. sp. 170 - 175 °C (hajoaa); kompleksi PtCl4:n kanssa, sp. 180 0 C. Molekyyli pyridatsiini tasainen.

Uracil(2,4-dioksopyrimidiini) - pyrimidiiniemäs, joka on ribonukleiinihappojen komponentti ja jota tavallisesti ei ole deoksiribonukleiinihapoissa, on osa nukleotidia. Osana nukleiinihappoja se voi sitoutua komplementaarisesti adeniiniin muodostaen kaksi vetysidosta. Valkoista jauhetta tai neulamaisia ​​kiteitä, liukenee kuumaan veteen. Sillä on amfoteerisia ominaisuuksia, jotka kykenevät tautomeriaan.

Timin (5-metyyliurasiili) on pyrimidiinijohdannainen, yksi viidestä typpipitoisesta emäksestä. Sitä esiintyy kaikissa elävissä organismeissa, joissa se on yhdessä deoksiriboosin kanssa osa tymidiininukleosidiä, joka voidaan fosforyloida 1-3 fosforihappotähteellä muodostaen tymidiinimono-, di- tai trifosforihapponukleotideja (TMF, TDP ja TTP). Tymiinin deoksiribonukleotidit ovat osa DNA:ta; RNA:ssa urasiiliribonukleotidi sijaitsee sen paikalla. Tymiini täydentää adeniinia ja muodostaa sen kanssa 2 vetysidosta. Tymiiniemäkset hapettuvat usein hydantoiineiksi ajan myötä organismin kuoleman jälkeen.

Sytosiini on typpipitoinen emäs, pyrimidiinin johdannainen. Riboosin kanssa se muodostaa sytidiinin nukleosidin, joka on osa DNA:n ja RNA:n nukleotideja. Replikaation ja transkription aikana se muodostaa komplementaarisuuden periaatteen mukaisesti kolme vetysidosta guaniinin kanssa. Värittömiä kiteitä. Sytosiiniliuos absorboi ultraviolettivaloa: absorptiomaksimi (λmax) 276 mc (pH 1-3), 267 mc (pH 7-10), 282 mc (pH 14). sytosiini, kemiallinen kaava C 4 H 5 N 3 O, osoittaa emäksisiä ominaisuuksia, reagoi alkalien ja happojen kanssa, reagoi typpihapon kanssa, deaminoituu ja muuttuu urasiiliksi. Liukenee veteen, liukenee heikosti eetteriin, liukenematon alkoholiin. Kun sytosiiniliuos on vuorovaikutuksessa diatsobentseenisulfonihapon kanssa emäksisessä väliaineessa, liuos muuttuu siniseksi.

Tautomeria on tasapainoinen dynaaminen isomeria. Sen ydin on isomeerien keskinäinen muunnos minkä tahansa liikkuvan ryhmän siirrolla ja vastaavalla elektronitiheyden uudelleenjakaumalla.

Typpeä sisältävien heterosyklien happijohdannaiset voivat olosuhteista riippuen esiintyä erilaisissa tautomeerisissä muodoissa, jotka muuttuvat toisikseen laktimi-laktaamitautomerian seurauksena.

Puriini: aromaattinen. Puriinin hydroksi- ja aminojohdannaiset: hypoksantiini, ksantiini, Virtsahappo, adeniini, guaniini. Laktimi-laktaami tautomeria. Virtsahapon, sen suolojen (uraattien) happamat ominaisuudet. Metyloidut ksantiinit: kofeiini, teofylliini, teobromiini.

Puriini- imidatsopyrimidiinien yksinkertaisin edustaja. Värittömiä kiteitä, liukenee helposti veteen, kuumaan etanoliin ja bentseeniin, liukenee huonosti dietyylieetteriin, asetoniin ja kloroformiin. Puriinilla on amfoteerisia ominaisuuksia (pKa 2,39 ja 9,93), jolloin se muodostaa suoloja vahvojen mineraalihappojen ja metallien kanssa (imidatsolisyklin vety on korvattu).

Puriinille on ominaista prototrooppinen tautomerismi imidatsolivetyatomissa; vesiliuoksissa tautomeerisessa tasapainossa on 7H- ja 9H-tautomeerien seos:

Puriinin asylaatio ja alkylointi tapahtuu imidatsolin typpiatomeissa. Joten, kun asyloidaan etikkahappoanhydridillä, muodostuu 7- ja 9-asetyylipuriinien seos, kun metyylijodidi alkyloidaan puriinin tai dimetyylisulfaatin hopeasuolalla emäksisissä olosuhteissa, muodostuu 9-metyylipuriinia, joka vaikuttaa ylimäärän metyylijodidi dimetyyliformamidissa johtaa kvaternisoitumiseen, jolloin muodostuu 7,9-dimetyylipuriniumjodidi.

Puriini on elektronivapaa heterosyklinen järjestelmä, joten elektrofiiliset substituutioreaktiot eivät ole sille tyypillisiä. Vetyperoksidin, kuten pyridiinin, vaikutuksesta se muodostaa N-oksideja (1- ja 3-oksidien seos H 2 O 2:n vaikutuksesta etikkahappoanhydridissä).

Hypoksantiini (Englantihypoksantiini ) - puriinin typpipitoisen emäksen luonnollinen johdannainen. Sitä löytyy joskus nukleiinihapoista, joissa se on läsnä tRNA-antikodonissa inosiininukleosidin muodossa. Siinä on tautomeeri nimeltä 6-oksopuriini.Hypoksantiini muodostuu pelkistämällä ksantiinia ksvaikutuksesta.

Hypoksantiini-gumuuttaa hypoksantiinin IMP:ksi.

Hypoksantiini on myös adeniinin spontaanin deaminoitumisen tuote, koska hypoksantiini on rakenteeltaan samanlainen kuin guaniini, tällainen deaminaatio voi johtaa virheisiin transkriptiossa tai replikointi.

Ksantiini- puriiniemäs, jota löytyy kehon kaikista kudoksista. Värittömiä kiteitä, liukenevat helposti alkali- ja happoliuoksiin, formamidiin, kuumaan glyseriiniin ja huonosti veteen, etanoliin ja eetteriin. Ksantiinille on tunnusomaista laktimi-laktaamitautomerismi, ja vesiliuoksissa se esiintyy tautomeerisessa tasapainossa dihydroksimuodon (2,6-dihydroksipuriinin) kanssa dioksomuodon vallitsevana.

Ksantiinin imidatsolirengas on nukleofiilinen: ksantiini halogenoidaan muodostaen 8-haloksantiineja, atsokytkentä diatsoniumsuolojen kanssa myös etenee muodostaen 8-atsoksantiineja, jotka voidaan sitten pelkistää 8-aminoksantiiniksi tai hydrolysoida virtsahapoksi.

Ksantiinilla on amfoteerisia ominaisuuksia, koska se protonoituu imidatsolin typessä ja muodostaa suoloja mineraalihappojen kanssa (mukaan lukien hyvin kiteytynyt perkloraatti) ja muodostaa suoloja metallien kanssa, joiden kationit korvaavat dihydroksimuodon hydroksyylien happamat vetyatomit (esim. , liukenematon hopeasuola Tollensin reagenssilla).

Virtsahappo- värittömiä kiteitä, liukenee huonosti veteen, etanoliin, dietyylieetteriin, liukenee alkaliliuoksiin, kuumaan rikkihappoon ja glyseriiniin.

Karl Scheele (1776) löysi virtsahapon osana virtsakiviä ja nimesi sen kivihapoksi. hapan litique, sitten hän löysi hänet virtsasta. Virtsahappo on nimetty Fourcroixin mukaan, alkuainekoostumus perusti Liebig.

Se on kaksiemäksinen happo (pK 1 = 5,75, pK 2 = 10,3), muodostaa happamia ja keskimääräisiä suoloja - uraatteja.

Urats- hapan, hyvin liukeneva natrium ja kaliumsuolaa Virtsahappo. Ihmiskehossa ne voivat kertyä munuaisiin ja virtsarakkoon osana kiviä sekä kihtikertymänä.

Kun elimistö on ylikyllästynyt uraateilla, ne kerääntyvät pehmytkudoksiin virtsahapon mukana, jolloin muodostuu kihtikyhmyjä.

Vesiliuoksissa virtsahappoa on kahdessa muodossa: laktaami (7,9-dihydro-1H-puriini-2,6,8(3H)-trioni) ja laktimi (2,6,8-trihydroksipuriini), jossa on hallitseva laktaami. :

Helposti alkyloituva ensin N-9-asemasta, sitten N-3:sta ja N-1:stä, POCl3:n vaikutuksesta muodostaa 2,6,8-triklooripuriinia.

Typpihappo hapettaa virtsahapon alloksaaniksi, kaliumpermanganaatin vaikutuksesta neutraalissa ja emäksisessä ympäristössä tai vetyperoksidissa virtsahaposta muodostuu ensin allantoiini, sitten hydantoiiniparabaanihaposta.

adeniini- typpipitoinen emäs, puriinin aminojohdannainen (6-aminopuriini). Muodostaa kaksi vetysidosta surasiilin ja tymiinin kanssa Adeniini - värittömiä kiteitä, jotka sulavat lämpötilassa 360-365 ° C. Sillä on tunnusomainen absorptiomaksimi (λ max) 266 μm:ssä (pH 7). Kemiallinen kaava C 5 H 5 N 5, molekyylipaino 135,14 g / mol. Adeniinilla on emäksisiä ominaisuuksia (pK al = 4,15; pK a2 = 9,8). Vuorovaikutuksessa typpihapon kanssa adeniini menettää aminoryhmänsä ja muuttuu hypoksantiiniksi (6-hydroksipuriini). Vesiliuoksissa se kiteytyy kiteiseksi hydraatiksi, jossa on kolme vesimolekyyliä. Liukenee huonosti veteen, kun veden lämpötila laskee, adeniinin liukoisuus siihen laskee. Liukenee huonosti alkoholiin, kloroformiin, eetteriin. Liukenee happoihin ja emäksiin.

Guaniini (Gua, Gua) - typpipitoinen emäs, puriinin aminojohdannainen (2-amino-6-oksopuriini), on olennainen osa nukleiinihapot. DNA:ssa muodostaa replikaation ja transkription aikana kolme vetysidosta sytosiinin kanssa Väritön, amorfinen kiteinen jauhe. Sulamispiste 365 °C. Guaniinin liuos HCl:ssä fluoresoi. Reagoi happojen ja emästen kanssa muodostaen suoloja.

HNO 2:n (typpihappo) vaikutuksesta guaniiniin muodostuu ksantiinia.

Liuotetaan hyvin happoihin ja emäksiin, liukenemme huonosti eetteriin, alkoholiin, ammoniakkiin ja neutraaleihin liuoksiin, se on veteen liukenematon. Tautomeria on tasapainoinen dynaaminen isomeria. Sen ydin on isomeerien keskinäinen muunnos minkä tahansa liikkuvan ryhmän siirrolla ja vastaavalla elektronitiheyden uudelleenjakaumalla.

Laktaamimuoto (oksomuoto tai NH-muoto) on termodynaamisesti stabiilimpi kuin laktiinimuoto.

Typpeä sisältävien heterosyklien happijohdannaiset voivat olosuhteista riippuen esiintyä erilaisissa tautomeerisissä muodoissa, jotka muuttuvat toisikseen laktimi-laktaamitautomerian seurauksena.

Kofeiini(myös mateiini, guaraniini) - puriinialkaloidi, värittömiä karvaita kiteitä. Se on psykostimulantti, jota löytyy kahvista, teestä ja monista virvoitusjuomista. Kofeiinia löytyy kasveista, kuten kahvipuu, tee, kaakao, mate, guarana, cola ja muutamat muut. Kasvit syntetisoivat sitä suojaamaan lehtiä, varsia ja jyviä syöviltä hyönteisiltä ja rohkaisemaan pölyttäjiä.

Eläimillä ja ihmisillä se stimuloi keskushermostoa, tehostaa sydämen toimintaa, kiihdyttää pulssia, aiheuttaa verisuonten supistumista ja lisää virtsaamista. Tämä johtuu siitä, että kofeiini estää fosfodiesteraasientsyymin toimintaa, joka tuhoaa cAMP:n, mikä johtaa sen kertymiseen soluihin. cAMP on sekundaarinen välittäjä, jonka kautta erilaisten fysiologisesti aktiivisten aineiden, pääasiassa adrenaliinin, vaikutukset toteutuvat.

Valkoisia neulanmaisia ​​kiteitä, joilla on katkera maku, hajuton. Liuotetaan hyvin kloroformiin, liukenemme huonosti kylmään veteen (1:60), se on helppoa - kuumaan (1:2), tuskin liukenemme etanoliin (1:50).

Teofylliini(alkaen lat. Thea- teepensas ja kreikkalainen. phyllon- lehti) - metyyliksantiini, puriinijohdannainen, kasviperäinen heterosyklinen alkaloidi

teobromiini(latinalaisesta nimestä cocoa - Theobroma kaakao) on puriinialkaloidi, isomerenteofylliini. Karvaan makuisia värittömiä kiteitä, jotka eivät liukene veteen. Teobromiini on valkoinen kiteinen jauhe, jolla on hieman karvas maku, myrkyllinen, ei hajoa ilmassa ja 100 °C:ssa; 250 °C:ssa se alkaa mustua ja sublimoituu 290-295 °C:ssa; sulaa 329-330 °C:ssa. Ei liukene ligroiiniin, liukenee heikosti veteen (1 tunti 17 °C:ssa 1600 tunnin veteen) ja vielä vähemmän alkoholiin, eetteriin, bentseeniin ja kloroformiin (20 °C:ssa 100 cm³ absoluuttista alkoholia liuottaa 0,007 g teobromiinia; eetteri - 0,004 g, bentseeni - 0,0015 g, kloroformi - 0,025 g).

Kun teobromiinia käsitellään kloorivedellä tai kloorivetyhapolla ja berthollet-suolalla, saadaan metyylialloksaania, metyyliureaa ja metyyliparabaanihappoa; Jälkimmäisessä tapauksessa yhdessä apoteobromiinin kanssa. Kromiseos, samoin kuin vahva typpihappo, eristetään teobromiinista ensin amaalihappoa ja sitten hiilidioksidia, metyyliamiinia ja metyyliparabaanihappoa:

C7H8N4O2 + 3H2O → CO2 + 2NH2 (CH3) + C4H4N2O4.

Kuumennettaessa vahvalla kloorivetyhapolla tai bariittivedellä teobromiini hajoaa hiilidioksidiksi, ammoniakiksi, metyyliamiiniksi, sarkosiiniksi ja muurahaishapoksi:

C 7 H 8 N 4 O 2 + 6H 2 O → 2CO 2 + 2NH3 + NH 2 (CH 3) + C 3 H 7 NO 2 + CH 2 O 2.

Sähkövirran vaikutuksesta teobromiini antaa aineen, jonka koostumus on C 6 H 8 N 2 O 8 (Rochleder ja Hlasiwetz).

Teobromiini voidaan muuttaa kofeiiniksi joko kuumentamalla 100 °C:seen metyylijodidin, emäksisen potaskan ja alkoholin kanssa tai saostamalla teobromiinin hopeasuola metyylijodidilla.

59 Puriini- ja pyrimidiininukleosidit. Rakenne; nimikkeistö. Nukleiiniemäksen ja hiilihydraattitähteen välisen yhteyden luonne. Nukleotidit. Rakenne; nukleosidimonofosfaattien nimikkeistö. Nukleosidisyklofosfaatit. Nukleosidipolyfosfaatit. suhteessa hydrolyysiin.

NUKLEOSIDIT, luonnolliset glykosidit, molekyylit to-rykh koostuvat jäljellä olevasta puriini- tai pyrimidiiniemäksestä, joka on liittynyt N-atomin kautta jäljellä olevaan D-riboosin tai 2-deoksi-D-riboosin furanoosimuodossa; laajemmassa merkityksessä n. ja synteettinen. Comm., molekyyleissä to-rykh, heterosykli N- tai C-atomin kautta on kytketty mihin tahansa monosakkaridiin, joskus erittäin modifioituun (katso Pienet nukleosidit). Riippuen molekyyliin sisältyvistä monosakkaridista ja heterosyklisistä tähteistä. emäkset erottavat ribo- ja deoksiribonukleosidit, puriini- ja pyrimidiininukleosidit. Kanoniset nukleosidit (katso kuva) -adenosiini (lyhennetty A), guanosiini (G), sytidiini (C), niiden 2"-deoksianalogit sekä tymidiini (T) ja uridiini (U) ovat nukleiinihappojen komponentteja. luonnonnukleosideja löytyy myös vapaana (pääasiassa nukleosidiantibioottien muodossa). pyrimidiini , pääte on nimessä - sisään Nukleosidit, jotka sisältävätpuriini , pääte on nimessä -osin Kiinnitä huomiota tymiiniä sisältävien nukleosidien nimikkeistöön. Tymiini on DNA:n emäs, ja jos nukleosidi sisältää deoksiriboosia, niin nukleosidin nimessä (tymidiini ) ei tarvitse korostaa hiilihydraatin kemiallista luonnetta. Jos tymiini on sitoutunut riboosiin, mikä on epätyypillinen biologinen tilanne, niin hiilihydraatin nimi (tymidiiniribosidi tai tymidiiniribosidi Yleisimmät nukleosidit Sidostyyppi -N-β-glykosidinen

Nikotiini- ja isonikotiinihappo. Nikotiinihappoamidi (PP-vitamiini), isonikotiinihappohydratsidi (isoniatsidi), ftivatsidi.

Nikotiinihappo(niasiini, PP-vitamiini, B3-vitamiini) - vitamiini, joka osallistuu moniin elävien solujen oksidatiivisiin reaktioihin, lääke.

Valkoinen kiteinen jauhe, hajuton, hieman hapan maku. Se liukenee vaikeasti kylmään veteen (1:70), paremmin kuumaan veteen (1:15), liukenee heikosti etanoliin, hyvin vähän eetteriin.

Ruisleipä, ananas, punajuuri, tattari, pavut, liha, sienet, maksa, munuaiset. Käytetään elintarviketeollisuudessa mm elintarvikelisäaine E375(Venäjän alueella 1. elokuuta 2008 lähtien se on suljettu sallittujen lisäaineiden luettelosta).

Hypovitaminoosi PP johtaa pellagraan - sairauteen, jonka oireita ovat dermatiitti, ripuli, dementia.

Synteesi ja ominaisuudet

Nykyaikaiset sekä laboratorio- että teolliset menetelmät nikotiinihapon synteesiin perustuvat myös pyridiinijohdannaisten hapetukseen. Siten nikotiinihappoa voidaan syntetisoida hapettamalla β-pikoliini (3-metyylipyridiini):

tai hapettamalla kinoliini pyridiini-2,3-dikarboksyylihapoksi, mitä seuraa sen dekarboksylaatio:

Samoin nikotiinihappo syntetisoidaan dekarboksyloimalla pyridiini-2,5-dikarboksyylihappo, joka on saatu hapettamalla 2-metyyli-5-etyylipyridiiniä. Nikotiinihappo itsessään dekarboksyloituu yli 260 °C:n lämpötiloissa.

Nikotiinihappo muodostaa suoloja happojen ja emästen kanssa, hopea- ja kupari(II)nikotinaatit ovat veteen liukenemattomia, gravimetrinen menetelmä nikotiinihapon määrittämiseksi perustuu kuparinikotinaatin saostukseen liuoksesta.

Nikotiinihappo alkyloituu helposti pyridiinin typpiatomissa muodostaen sisäisiä kvaternaarisia suoloja, betaiineja, joista osa löytyy kasveista. Joten trigonelliinia - N-metyylinikotiinihapon betaiinia - löytyy sarviapilan, herneiden, kahvin ja useiden muiden kasvien siemenistä.

Nikotiinihapon reaktiot karboksyyliryhmään ovat tyypillisiä karboksyylihapoille: se muodostaa happohalogenideja, estereitä, amideja jne. Nikotiinihappoamidi on osa koodihydrogenaasien kofaktoria, useat nikotiinihappoamidit ovat löytäneet käyttöä lääkkeinä (niketamidi). , nikotiini).

ISONIKOOTTINEN HAPPO

valitse artikkelin otsikon ensimmäinen kirjain: A B C D E F G I K L M N O P R S T U V Y Z

Isonikotiinihappo(4-pyridiinikarboksyylihappo, g-pyridiinikarboksyylihappo), mol. m 123,11; väritön kiteitä. sp. 323-5 °C (hajoaa) suljetussa kapillaarissa, kp. 260°C/15 mmHg (ilman kanssa); sol. kylmässä (1:100) ja kiehuvassa (1:50) vedessä, ei liuoksessa. dietyylieetterissä. etanoli. asetoni. R K a 25 °C:ssa vedessä 1,70 (protonin lisäys) ja 4,89 (protonin eliminaatio).

Muodostaa kuparisuolan, liukenee heikosti kuumaan veteen. Vuorovaikutuksessa alkyylihalogenidien kanssa alkalisessa väliaineessa muodostaa betaiineja. Karboksyyliryhmän mukaan isonikotiinihappo antaa anhydridiä, happohalogenideja, estereitä. amidit jne. Samalla tavalla muut pyridiinin johdannaiset reagoivat helposti nukleofin kanssa. korvaaminen. Teollisuudessa isonikotiinihappo puolihapetetaan cam-ug:n g-pikoliinifraktion HNO 3 -metylolijohdannaisilla. g-pikoliinia sisältävä hartsi. Lab. synteesimenetelmät: 1) pyridiinidikarboksyyli- ja pyridiinitrikarboksyylihappojen dekarboksylointi; 2) sitruunahaposta saatujen 2,6-dihalogeeni-isonikotiinihappojen pelkistys 2,6-dihydroksi-isonikotiinihapon kautta. Isonikotiinihapon määrittämiseen käytetään alkalimetrisiä menetelmiä. isonikotiinihapon kuparisuolan vesititraus tai saostus jodometrillä. määritetään saostusreagenssin ylimäärä. Isonikotiinihappo - välituote. tuote useiden isonikotiinihappohydratsidiryhmään kuuluvien tuberkuloosilääkkeiden (isoniatsidi, ftivatsidi, metatsidi jne.), masennuslääkkeiden, monoamiinioksidaasin estäjien, kuten nialamidin, kinuklidiinilek:n, synteesissä. Keskiviikkona (fenkaroli, oksilidiini, aseklidiini jne.)

PP-vitamiini (nikotiiniamidi, nikotiinihappo)

KEMIALLISET JA FYSIKAALISET OMINAISUUDET

Nikotiinihappo C6H5NO2 on β-pyridiinikarboksyylihappo. Kemiallisesti puhtaassa muodossa se on värittömiä neulan muotoisia kiteitä, jotka liukenevat helposti veteen ja alkoholiin. Nikotiinihappo on lämpöstabiili ja säilyttää biologisen aktiivisuutensa keitettäessä ja autoklaavissa. Kestää valoa, ilmakehän happea ja alkaleja. Nikotiinihappoamidilla C 6 H 6 N 2 O on samat biologiset ominaisuudet kuin nikotiinihapolla. Ihmisillä ja eläimillä nikotiinihappo muuttuu nikotiinihappoamidiksi ja sisällytetään tässä muodossa kehon kudoksiin.

Nikotiinihappoa voidaan saada tupakassa olevasta nikotiinista hapettamalla se typpihapolla tai kaliumpermanganaatilla.

Ihmiskehossa nikotiinin muuttumista nikotiinihapoksi ei tapahdu, nikotiinilla ei ole vitamiinin ominaisuuksia.

PP-vitamiini on nimetty kahdesta latinalaiskirjaimesta P sen kyvystä estää pellagran kehittymistä. Ennaltaehkäisevä pellagra tarkoittaa "ehkäisevää pellagraa". Sana "pellagra" tulee italian sanoista pelle agra, käännetty venäjäksi - karkea iho, joka luonnehtii yhtä tämän taudin oireista.

isoniatsidi(tubatsidi) - lääke, tuberkuloosilääke (TTP), isonikotiinihappohydratsidi (GINK). Indikoitu kaikentyyppisen tuberkuloosin hoitoon. Vaarallinen koirille, joilla on yliherkkyys lääkkeelle.

Isonikotiinihappohydratsidi C6H7N3O

Saadaan hydrolysoimalla 4-syanopyridiini isonikotiinihapoksi, isonikotiinihappohydratsidin (isoniatsidin) esiaste:

Ftivazid(4-pyridiinikarboksyylihappo [(4-hydroksi-3-metoksifenyyli)metyleeni]hydratsidi) on tuberkuloosilääke, isonikotiinihappohydratsidin (isoniatsidin) johdannainen. Vaaleankeltainen tai keltainen hienokiteinen jauhe, jossa on mieto vanilliinin tuoksu, mauton. Liuotetaan hyvin vähän veteen, vähän - etyylialkoholiin, liukenemme helposti epäorgaanisten happojen ja alkalien liuoksiin.

Ftivatsidi on hydratsoni, ja se saadaan saattamalla isoniatsid reagoimaan vanilliinin kanssa. Isoniatsidi voi olla peräisin 4-syanopyridiinistä tai isonikotiinihaposta. Menetelmä isonikotiinihaposta saamiseksi on esitetty kaaviossa:

Joka on heikko emäs ja antaa suoloja vahvojen mineraalihappojen kanssa, muodostaa helposti kaksoissuoloja ja kompleksisia yhdisteitä.

Kemiallinen kaava : C5H5N.

Fyysiset ominaisuudet.

Pyridiini on väritön neste, jossa on terävä paha haju; sekoittuu veden ja orgaanisten liuottimien kanssa.

Moolimassa = 79,101 g/mol.

Tiheys = 0,9819 g/cm³.

Sulamispiste = -41,6 °C.

Kiehumispiste = 115,2 °C.

Kuitti.

Pääasiallinen pyridiinin lähde on kivihiiliterva, joka sisältää jopa 0 08 % pyridiiniä. Hartsin tislauksen aikana pyridiini konsentroituu jakeiksi, joita kutsutaan kevyeksi öljyksi. Kevyestä öljystä pyridiinien (pyridiiniemästen) seos uutetaan laimealla rikkihapolla, eristetään emäksillä ja tislataan.

Kemialliset ominaisuudet.

Pyridiinillä on tertiaarisille amiineille ominaisia ​​ominaisuuksia: se muodostaa N-oksideja, N-alkyylipyridiniumsuoloja ja pystyy toimimaan sigma-luovuttajaligandina.

Samaan aikaan pyridiinillä on selkeät aromaattiset ominaisuudet. Kuitenkin typpiatomin läsnäolo konjugaatiorenkaassa johtaa vakavaan elektronitiheyden uudelleenjakaumaan, mikä johtaa pyridiinin aktiivisuuden voimakkaaseen laskuun elektrofiilisissä aromaattisissa substituutioreaktioissa bentseeniin verrattuna. Tällaisissa reaktioissa pääasiallisesti renkaan meta-asemat reagoivat.

Pyridiinille on tunnusomaista aromaattiset nukleofiiliset substituutioreaktiot, jotka tapahtuvat pääasiassa renkaan meta-asemissa. Tämä reaktiivisuus osoittaa pyridiinirenkaan elektronivajaisuuden, joka voidaan tiivistää seuraavaan nyrkkisääntö: Pyridiinin reaktiivisuus aromaattisena yhdisteenä vastaa suunnilleen nitrobentseenin reaktiivisuutta.

1. Perusominaisuudet.

Pyridiini on heikko emäs.

Sen vesiliuos muuttuu lakmussiniseksi:

Kun pyridiini reagoi vahvojen happojen kanssa, muodostuu pyridiniumsuoloja:

2. Aromaattiset ominaisuudet.

Kuten bentseeni, myös pyridiini osallistuu elektrofiilisiin substituutioreaktioihin, mutta sen aktiivisuus näissä reaktioissa on pienempi kuin bentseenillä johtuen typpiatomin korkeasta elektronegatiivisuudesta.

Pyridiini nitrataan 300 °C:ssa alhaisella saannolla:

Typpiatomi elektrofiilisissä substituutioreaktioissa käyttäytyy 2. tyypin substituenttina, joten elektrofiilinen substituutio tapahtuu meta-asemassa.

Toisin kuin bentseeni, pyridiini pystyy osallistumaan nukleofiilisiin substituutioreaktioihin, koska typpiatomi vetää elektronitiheyden aromaattisesta järjestelmästä ja orto-para-asemat typpiatomiin nähden ovat tyhjentyneet elektroneista.

Joten pyridiini voi reagoida natriumamidin kanssa muodostaen orto- ja para-aminopyridiinien seoksen (chichibabiinireaktio):

3. Kun pyridiiniä hydrataan, muodostuu piperidiiniä, joka on syklinen sekundaarinen amiini ja paljon vahvempi emäs kuin pyridiini:

4. Pyridiinihomologit ovat ominaisuuksiltaan samanlaisia ​​kuin bentseenihomologit.

Joten sivuketjujen hapettumisen aikana vastaava karboksyylihapot :

Pyridiiniä ei käytetä lääketieteessä sen korkean toksisuuden vuoksi, vaikka sillä on voimakas bakterisidinen vaikutus. Kuitenkin ottamalla käyttöön erilaisia funktionaalisia ryhmiä sen myrkyllisyyttä voidaan vähentää. Tämä toimi perustana sen lukuisten arvokkaiden johdannaisten synteesille lääkkeet erilaisia ​​terapeuttisia toimintoja.

Nikotiinihappo voidaan määrittää jodometrisesti kuparinikotinaatin saostamisen jälkeen:

GF RB:n mukaan:

MÄÄRÄ

Liuotetaan 0,250 g 50 ml:aan vettä R ja titrataan 0,1 M natriumhydroksidilla, kunnes muodostuu vaaleanpunainen väri, käyttäen indikaattorina 0,25 ml fenolftaleiinia R.

Rinnakkain suoritetaan kontrollikoe: 1 ml 0,1 M natriumhydroksidiliuosta vastaa 12,31 mg C6H5NO2:ta.

Varastointi.

Luettelo B. Jauhe - hyvin suljetussa astiassa, valolta suojattuna; tabletit ja ampullit - valolta suojatussa paikassa.

Nikotiiniamidi(nikotiiniamidi)

Nikotiiniamidi on pyridiinin johdannainen.

Kemiallinen kaava: C6H6N2O.

Fyysiset ominaisuudet.

Nikotiiniamidi on valkoista tai lähes valkoista kiteistä jauhetta tai värittömiä kiteitä, joilla on hyvin heikko haju ja katkera maku. Liukenee helposti veteen ja etanoliin.

Moolimassa = 122,13 g/mol.

Kuitti.

Menetelmä nikotiiniamidin saamiseksi hydrolysoimalla nikotinonitriili natriumhydroksidin läsnä ollessa. Nikotiiniamidin tuotanto 58 %

Tunnettu menetelmä nikotiiniamidin saamiseksi nikotinonitriilistä kuumentamalla laimealla ammoniakin vesiliuoksella paineen alaisena. Tässä tapauksessa nikotiiniamidin lisäksi muodostuu nikotiinihapon suoloja, mikä johtaa reaktiotuotteiden häviämiseen ja niiden erottamisen tarpeeseen (saanto 75 %).

Ehdotetaan menetelmää nikotiiniamidin valmistamiseksi nikotinonitriilistä käyttämällä veteen liukenematonta katalyyttiä, synteettistä hartsia AB-17. Poi kiehuvassa nikotinonitriilissä vesiliuos se muuttuu nikotiiniamidiksi suurella saannolla (97 %).

Laadullinen analyysi.

Nikotiiniamidin hajoamisreaktiot tapahtuvat, kun sitä kuumennetaan kiteisen natriumkarbonaatin kanssa. Muodostuu pyridiini, joka on helppo havaita sen ominaisen hajun perusteella:

Tähän ryhmään kuuluvat myös nikotiiniamidin hajoamisreaktiot, jotka tapahtuvat, kun niitä kuumennetaana. Nikotiiniamidi hajoaa muodostaen ammoniakkia, joka voidaan havaita kostean punaisen lakmuspaperin hajusta tai sinisestä väristä:

GF RB:n mukaan:

AITTOMUUS (TUNNISTUS)

Ensimmäinen tunniste: A, B.

Toinen tunniste: A, C, D.

A. Sulamispiste (2.2.14): 128 °C - 131 °C.

B. Infrapuna-absorptiospektrofotometria (2.2.24).

Vertailu: Nikotiiniamidin FSO # tai kuvassa esitetty spektri.

C. Keitä 0,1 g näytettä 1 ml:n kanssa laimeaa natriumhydroksidiliuosta R. Ammoniakkihöyryjä vapautuu.

D. 2 ml liuosta S (liuotetaan 2,5 g näytettä hiilidioksidittomaan veteen R ja laimennetaan 50 ml:ksi samalla liuottimella) laimennetaan vedellä R 100 ml:ksi. Lisätään 2 ml:aan saatua liuosta 2 ml syaanibromidiliuosta R ja 3 ml aniliinin R liuosta, jonka pitoisuus on 25 g/l, ja ravistellaan. Keltainen väri ilmestyy.

Kvantitatiivinen analyysi.

Nikotiiniamidin määrä määritetään vedettömällä titrauksella. Pääominaisuuksia parannetaan liuottamalla se etikkahappoanhydridiin ja titrataan sitten 0,1 M perkloorihappoliuoksella (kristallivioletti-indikaattori):

Nikotiiniamidin vuorovaikutuksen reaktiota alkalin kanssa voidaan käyttää valmisteen nikotiiniamidin kvantitatiiviseen määritykseen. Vapautunut ammoniakki tislataan pois astiaan, joka sisältää tietyn tilavuuden titrattua happoliuosta.

Ylimääräinen happo titrataan alkalilla:

NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4

H 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 H 2 O

GF RB:n mukaan:

MÄÄRÄ

Liuotetaan 0,250 g näytettä 20 ml:aan vedetöntä etikkahappoa R, lämmitetään tarvittaessa, lisätään 5 ml etikkahappoanhydridiä R ja titrataan 0,1 M perkloorihapolla, kunnes väri muuttuu vihertävän siniseksi, käyttäen kristalliviolettia R liuosta. indikaattori.

1 ml 0,1 M perkloorihappoliuosta vastaa 12,21 mg C 6 H 6 N 2 O.

Varastointi.

Luettelo B. Tiiviisti suljetussa astiassa, valolta suojattuna; ampullit - valolta suojatussa paikassa.

Pellagrin vastaisen vitamiinin historia on ehkä yksi kiehtovimmista ja monimutkaisimmista. Vuonna 1867 Huber sai nikotiinihappoa ensimmäisen kerran hapettamalla nikotiinia kromihapolla, mutta vasta vuonna 1937 todistettiin, että se on PP-vitamiini. Vuonna 1873 Weidel. sai nikotiinihappoa hapettamalla nikotiinia typpihapolla ja vuonna 1879 hapettamalla beeta-pikoliinia. Hän ehdotti myös sen nimeä. Samanaikaisesti hänen kanssaan vuonna 1879 venäläinen orgaaninen kemisti A. N. Vyshnegradsky syntetisoi nikotiinihappoa 3-etyylipyridiinistä. Vuonna 1877 Laiblin sai nikotiinihappoa hapettamalla nikotiinia permanganaatilla. Vuonna 1912 Suzuki, Shimamura ja Odake eristivat nikotiinihapon riisileseistä, ja vuonna 1913, heistä riippumatta, Funk eristi sen riisileseistä ja hiivasta. Eristetty kiteinen aine ei kuitenkaan suojannut tai parantanut beriberiä.

Vuonna 1926 Vickery eristi jälleen nikotiinihapon hiivasta. Mutta kukaan näistä tutkijoista ei epäillyt, että tämä aine olisi todellinen pellagrin vastainen tekijä. Tämä on vieläkin yllättävämpää, koska suunnilleen samaan aikaan amerikkalainen lääkäri Goldberger tunnisti pellagran pääasialliseksi syyksi uuden, tähän asti tuntemattoman tekijän PP (pellagran esto) aliravitsemuksen. Hän yritti aiheuttaa tämän aineen puutetta rotilla. Syyksi hänen kokeessa saamiinsa rikkomuksiin paljastui kuitenkin myöhemmin B6-vitamiinin puutteeksi.

Vuonna 1935 VV Efremov osoitti, että B6-vitamiini ei parantanut kokeellista pellagraa koirilla.

Vuonna 1936 Koehn ja Elvehjem havaitsivat, että maksauute ei estänyt tai parantanut koiran pellagraa eikä pellagraa ihmisillä.

Vuonna 1936 he saivat aktiivisen fraktion maksauutteesta, josta 64 mg kovetti koiran pellagraa. Strong ja Woolley saivat tästä fraktiosta vuonna 1937 kiteisen aineen, joka osoittautui nikotiinihapoksi.

Vuonna 1937 Elvehjem ym. totesivat koirilla tehdyissä kokeissa, joissa kokeellista pellagraa tuotettiin, että nikotiinihappo paransi tämän taudin. Vuonna 1937 nikotiinihappoa käytettiin menestyksekkäästi ihmisen pellagrassa.

Vuonna 1938 V. V. Efremov paransi ensimmäistä kertaa Neuvostoliitossa vakavan pellagran psykoosilla nikotiinihapolla.

Tutkiessaan pellagran etiologiaa Goldberger ja Tanner vuonna 1922 olettivat, että tämän taudin syy voi olla tiettyjen aminohappojen, nimittäin tryptofaanin, puute, mikä myöhemmin vahvistettiin.

Warburg ja Christian vuonna 1934 osoittivat ensimmäisinä nikotiinihapon merkityksen biokemiallisissa reaktioissa. He eristivät nikotiinihappoamidin koodihydraasi II:sta (NADP) ja vahvistivat sen toiminnan vetyä kuljettavan koentsyymin kiinteänä osana. Melkein samanaikaisesti hänen kanssaan, vuonna 1935, Euler ym. eristivät koodihydraasi I:stä (NAD) aineen, joka tunnistettiin myös nikotiinihappoamidilla. iso biologinen merkitys nikotiinihappo vahvistettiin sitten useilla tutkimuksilla, jotka osoittivat, että tämä aine on tärkeä tekijä joillekin mikro-organismeille.

PP-vitamiinin kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet

Nikotiinihappo eristetään melko helposti useimmista luonnontuotteista. Se on valkoinen, neulamainen, hajuton, kiteinen aine, jolla on hapan maku, sulamispiste 234-237°. Sen molekyylipaino on 123,11. Yksi gramma nikotiinihappoa liukenee 60 ml:aan vettä ja 80 ml:aan vettä etyylialkoholi 25°:ssa. Se on liukenematon eetteriin, mutta liukenee hydroksidien ja alkalikarbonaattien vesiliuoksiin. Nikotiinihappo ei ole hygroskooppinen, erittäin stabiili kuivana. Sen liuokset kestävät autoklavoinnin 120 °C:ssa 20 minuuttia hajoamatta. Se kestää keittämistä 1 N:ssa. ja 2 n. mineraalihappojen ja alkalien liuokset. Nikotiinihapon absorptiospektri ultraviolettisäteissä on maksimi 260-260,5 nm:ssä. Nikotiinihapon absorptiokertoimien ja sen pitoisuuden välillä on lineaarinen suhde.

Kemiallisen rakenteen mukaan nikotiinihappo on beeta-pyridiinikarboksyyli- tai pyridiini-3-karboksyylihappo. Nikotiiniamidi on valkoinen, hajuton, kiteinen jauhe, jolla on katkera-suolainen maku. Se sulaa 129-131°:ssa ja sen molekyylipaino on 122,12. Yksi gramma liukenee 1 ml:aan vettä ja 1,5 ml:aan 95 % etanolia. Se liukenee asetoniin, amyylialkoholiin, etyleeniglykoliin, kloroformiin, butanoliin, liukenee heikosti eetteriin ja bensiiniin. Nikotiiniamidi lisää jyrkästi riboflaviinin liukoisuutta. Kuivatessaan alle 50°C lämpötilassa, se on erittäin vakaa. Voidaan autoklavoida vesiliuoksessa 120°C:ssa 20 minuuttia ilman näkyvää aktiivisuuden menetystä. Happojen ja alkalien vaikutuksesta se muuttuu nikotiinihapoksi.

Nikotiiniamidin absorptiomaksimi on 260-261,5 nm:ssä. Kemiallisen rakenteensa mukaan se on beeta-pyridiinikarboksyyli- tai pyridiini-3-karboksyylihapon amidi.

Nikotiinihappoa voidaan saada nikotiinista, beeta-pikoliinista, kinoliinista, pyridiinistä jne. Nikotiiniamidia voidaan saada nikotiinihaposta, sen estereistä ja 3-syaanipyridiinistä. Yksi tärkeimmistä nikotiinihapon analogeista on 3-asetyylipyridiini, jota käytetään eläinkokeissa toistamaan nikotiinihapon puutetta, kuten toista analogia, 6-aminonikotiiniamidia. 3-asetyylipyridiinillä ei ole juuri mitään vaikutusta terveitä koiria, koska vain pieni osa siitä muuttuu elimistössä nikotiinihapoksi ja suurin osa siitä erittyy virtsaan nikotinaatin ja muiden yhdisteiden muodossa. Kun sitä käytettiin hiirillä tehdyissä kokeissa annoksella 3 mg päivässä, nikotiinihapon puutteen oireet ilmenivät 3-4 päivän kuluttua.

3-asetyylipyridiinin LD50 toksisuus hiirillä on 300-350 mg/kg ja rotilla 80 mg/kg. 6-aminonikotiiniamidin (LD50 hiirillä 35 mg/kg) toksisuus on merkittävästi korkeampi kuin 3-asetyylipyridiinin. Annoksella 2 mg/kg 50 % eläimistä kuoli 11 päivän kuluttua.

Isonikotiinihappohydratsidi (isonikotinyylihydratsidi, isoniatsidi) estää mycobacterium tuberculosis -bakteerin kasvua, jotka menettävät noin 50 % NAD:sta isoniatsidipitoisuudella 0,1 µg/ml. Tämän perusteella sitä käytetään menestyksekkäästi mm parannuskeino tuberkuloosin kanssa.

PP-vitamiinin jakautuminen luonnossa

Nikotiinihappo on melko laajalle levinnyt kasvi- ja erityisesti eläinperäisissä tuotteissa, jotka sisältävät paljon nikotiinihappoa enemmän. Kasvituotteista rikkaimpia ovat kuiva panimohiiva (40 mg %) ja leipomopuristettu hiiva (28 mg %). Viljatuotteissa on huomattava määrä nikotiinihappoa. Esimerkiksi vehnä sisältää yli 5 mg%.

Nikotiinihapon jakautuminen vehnänjyvissä on suunnilleen sama kuin tiamiinin. Sitä esiintyy pääasiassa endospermin ulkokerroksessa, alkiossa ja leseessä, sillä erolla, että leseissä on enemmän nikotiinihappoa ja vähemmän tiamiinia kuin 1. luokan alkiojauhoissa - 1 mg%, ja leivässä siitä - 0,7 mg%. Ruis on paljon köyhempi kuin vehnä PP-vitamiinin suhteen - 1,1 mg%. SISÄÄN ruisjauho sisältää 1 mg% ja ruisleivässä - 0,45 mg% nikotiinihappoa. Maissi sisältää noin 2 mg%.

Viljoista nikotiinihapporikkain on tattari (yli 4 mg%), sitten hirssi (yli 2 mg%), ohra (2 mg%), kaurapuuro (1,6 mg%), helmiohra (1,5 mg%), kiillotettu. riisi (1,6 mg%), mannasuurimot - 0,9 mg%.

Maississa, kuten useimmissa muissa viljakasveissa, nikotiinihappo on 95-98 % sitoutuneessa muodossa, joka ei imeydy elimistöön - monimutkaisen rakenteen omaava esteri (niasitiini). Se vapautuu kokonaan vasta alkalisen hydrolyysin jälkeen. Emäksisellä hydrolyysillä vapautuva nikotiinihappo imeytyy jo helposti eläinten ja ihmisten elimistöön. Tämän lisäksi sellainen viljasato, kuten maissi, on erittäin huono tryptofaanissa. Tämä tulee ottaa huomioon arvioitaessa ruokavalion nikotiinihappopitoisuutta.

Muista kasviruoista palkokasvit ovat hyviä lähteitä, joissa nikotiinihappo on assimiloituvassa muodossa: vihreä herne, linssit, pavut, soijapavut (2-2,5 mg%). Hyvä nikotiinihapon lähde ovat kahvipavut, jotka sisältävät lajikkeesta ja paahteesta riippuen 2-10 mg %. Maapähkinät ovat erittäin runsaasti nikotiinihappoa - maapähkinät (10 - 16 mg%), sitten pinaatti, tomaatit, kaali, swede, munakoiso (0,5 - 0,7 mg%). Perunat sisältävät 0,9 mg% (keitetty 0,5 mg%), porkkana - 1 mg%, paprika - 0,9 mg ° / 0, nauris - 0,8 mg%, punajuuri - 1,6 mg%, tuoreita sieniä- 6 mg%, kuivattu - jopa 60 mg%.

Eläinperäisissä tuotteissa on erittäin paljon nikotiinihappoa, lukuun ottamatta kananmunaa (0,2 mg%) ja maitoa (noin 0,1 mg%). Siipikarjanliha sisältää siis 6-8 mg%, lammas -5,8 mg%, naudanliha -4 mg%, vasikanliha - yli 6 mg%, sianliha - noin 3 mg%, maksa - 15-16 mg%, munuaiset -12-15 mg %, sydän -6 - 8 mg%. Kalassa on vähemmän nikotiinihappoa kuin karjanlihassa. Tuore kala sisältää keskimäärin noin 3 mg% nikotiinihappoa, pakasteturska - noin 2 mg%, hauki - 3,5 mg%, kuha - 1,8 mg%.

Eläinkudoksissa lähes kaikki nikotiinihappo on amidin muodossa, joka liittyy nukleotideihin - NAD ja NADP. Tuotteissa kasviperäinen nikotiiniamidipitoisuus vaihtelee 7 prosentista (keltainen maissi) 70 prosenttiin (peruna) suhteessa nikotiinihapon kokonaismäärään. Useimmissa kasvituotteissa nikotiinihappo jakautuu pääasiassa ulkokuoriin. Esimerkiksi vehnäleseet sisältävät 330 mikrogrammaa per 1 g, premium-vehnäjauho - 12 mikrogrammaa, täysjyvävehnä - 70 mikrogrammaa, kiillotettu riisi - 0,9 mikrogrammaa, kiillottamaton riisi - 6,9 mikrogrammaa, riisilese - 96,6 mikrogrammaa jne. d.

Nikotiinihappo on yksi vakaimmista vitamiineista varastoinnin ja ruoanvalmistuksen kannalta. Se on myös erittäin kestävä purkitusprosesseille. 2 vuotta säilytetyissä säilykkeissä sen hävikki ei ylitä 15%. Käytännössä ei häviötä jäädytyksen tai kuivauksen aikana. Perinteiset kypsennysmenetelmät aiheuttavat 15-20 % aktiivisuuden hävikkiä. Joillakin keittomenetelmillä häviöt ovat jopa 50 %. Maaperän koostumus voi vaikuttaa kasvien nikotiinihappopitoisuuteen. Ravinneliuosten emäksisten ionien pitoisuuden lasku vähensi kauran nikotiinihappopitoisuutta. Maaperän lannoitus kalkilla tai nitraattien lisääminen siihen lisäsi vehnän nikotiinihappopitoisuutta.

PP-vitamiinin määritysmenetelmät

kemiallinen menetelmä Määritelmä perustuu reaktioon bromisyanidin ja sitten aromaattisen amiinin kanssa. Tuloksena oleva värillinen yhdiste mitataan fotometrisesti. Reaktio etenee kahdessa vaiheessa: saadaan pyridiinijohdannainen saattamalla nikotiinihappo reagoimaan bromisyanidin kanssa ja saadaan värillinen dialdehydiyhdiste saattamalla reagoimaan aromaattisen amiinin kanssa.

Nikotiinihappo määritetään myös mikrobiologisilla menetelmillä, useimmiten käyttämällä Lactobacillus arabinosus -viljelmää ja myöhempää turbidimetristä määritystä sekä alkueläimellä Tetrahymena pyroformis. Niasiini tai nikotiiniamidi eivät fluoresoi itsessään, mutta ne voidaan muuttaa fluoresoiviksi yhdisteiksi. Tällaisia ​​menetelmiä käytetään laajalti nikotiiniamidin koentsyymimuotojen - NAD ja NADP - määrittämiseen. Nikotiinihapon Nl-metyylinikotiiniamidin päätuote määritetään myös fluorimetrisellä menetelmällä. Erilaisissa vedynsiirtoon liittyvissä vaihtoreaktioissa pyridiininukleotidit, jotka ovat spesifisten dehydrogenaasien koentsyymejä, toimivat sekä hapettuneessa että pelkistyneessä muodossa.

Pelkistyneessä muodossa absorptiospektrin maksimi on ultraviolettialueella 340 nm:ssä. Vähentyneet pyridiininukleotidit fluoresoivat, kun niitä säteilytetään ultraviolettisäteillä. Siten NADP-N:llä on kaksi absorptiospektrin maksimiarvoa 260 ja 340 nm:ssä ja yksi fluoresenssispektrin maksimi aallonpituudella 457 nm. Fluoresenssin läsnäolon ja pelkistyneen koentsyymin biologisen aktiivisuuden välillä havaittiin rinnakkaisuus.

Yleisin, nopein, herkin ja yksinkertainen menetelmä nikotiinihapon metaboliittien määritys on Nl-metyylinikotiiniamidin määrittäminen virtsasta. Tämä menetelmä perustuu Nl-metyylinikotiiniamidin kondensaatioreaktioon asetonin kanssa emäksen läsnä ollessa siirtymällä fluoresoivaksi johdannaiseksi. Tällä tavalla voidaan määrittää 0,3 μg 1 ml:sta laimennettua virtsaa. Toinen virtsan metaboliitti, 6-pyridoni-Nl-metyylinikotiiniamidi, määritetään myös fluorimetrialla.

NAD- ja NADP-pitoisuus erytrosyyteissä määritetään myös fluorimetrialla niiden virtsasta määrittämiseen ehdotetun menetelmän perusteella. Tätä tarkoitusta varten veren proteiinit saostetaan alustavasti trikloorietikkahapolla. Sitten tapahtuu kondensaatio asetonin kanssa alkalin läsnä ollessa, jolloin saadaan fluoresoiva yhdiste, joka kvantifioidaan. NAD- ja NADP-pitoisuus kudoksissa määritetään myös.

PP-vitamiinin vaihto elimistössä

Elimistöön pääsevän nikotiinihapon kohtalo riippuu ruoan tyypistä ja sen sisältämistä tuotteista. Kuten edellä mainittiin, nikotiinihappo, jota löytyy useista viljatuotteista esterin - niasitiini - muodossa, ei imeydy 95-96 % ihmisten, koirien ja rottien elimistöön, kun taas niasiinia löytyy eläimistä ja palkokasveista. , imeytyy niihin kokonaan.

Ihmisen, koiran ja sian elimistö ei pysty syntetisoimaan nikotiinihappoa niin paljon, että se kattaa elimistön sen tarpeen, ja siksi se tarvitsee jatkuvasti saada sitä ruoasta. Jotkut nisäkkäät, kuten rotta, hevonen, lehmä ja lampaat, voivat syntetisoida nikotiinihappoa.

Nikotiinihapon lähde on tryptofaani. Vuodesta 1945 lähtien useissa töissä on kuvattu yksittäisiä nikotiinihapon synteesin vaiheita tryptofaanista nisäkkäillä.Niasiinin endogeeniseen synteesiin eläimillä on kaksi tapaa: mikrobisynteesi suolistossa ja biosynteesi kudoksissa. L-tryptofaanin päämuutos etenee sen pyrrolirenkaan tryptofaani-pyrrolaasihajotusreitillä, jolloin muodostuu formyylikinureniinia, josta muodostuu kinureniinia ja 3-hydroksikynureniinia, jotka ovat yksi tryptofaanin dissimilaation päätuotteista. kehon. 3-hydroksikinureniini muunnetaan edelleen 3-hydroksiantraniilihapoksi. Kahden happiatomin sisällyttämisen jälkeen muodostuu 2-akroleyyli-3-aminofumaarihappoa ja kinoliinihappoa, joka on nikotiinihapon esiaste. Kaikkiruokaisissa eläimissä ja ihmisissä tapahtuvien välireaktioiden sarjan seurauksena muodostuu nikotiinihappoa ja Nl-metyylinikotiiniamidia.

klo tasapainoinen ruokavalio vain merkityksetön osa tryptofaanista erittyy eläinten ja ihmisten kehosta virtsan mukana erityisten hajoamistuotteiden muodossa. Tryptofaanikuormituksen alaisena virtsaan erittyy merkittäviä määriä sen aineenvaihduntatuotteita, kuten kinureniini, 3-hydroksikynureniini, kinureeni- ja ksantureenihappo. B6-vitamiinin osallistumisen tryptofaanin aineenvaihduntaan nisäkkäillä oletettiin, kun virtsasta havaittiin B6-vitamiinin puutos ksantureenihappo, yksi tryptofaaniaineenvaihdunnan tuotteista. Lisäksi useat kirjoittajat ovat havainneet NAD- ja NADP-pitoisuuden laskun veren erytrosyyteissä ja Nl-metyylinikotiiniamidin erittymisen vähenemistä virtsaan B6-vitamiinin puutteen vuoksi eläimillä.

Kävi ilmi, että B6-vitamiinin johdannainen - pyridoksaalifosfaatti on kinureninaasikoentsyymi, joka osallistuu kinureniinin ja 3-hydroksikynureniinin hydrolyyttiseen pilkkomiseen. Kynureninaasireaktion rikkominen B6-vitamiinin puutteessa johtaa 3-hydroksiantraniilihapon synteesin rikkomiseen ja nikotiinihapon muodostumisen vähenemiseen.

Nikotiinihappo, joka pääsee ihmiskehoon sekä kaikkisyöjä- ja lihansyöjäeläimiin, siirtyy nikotiiniamidiksi ja metyloituu sitten Nl-metyylinikotiiniamidiksi, joka hapettuu osittain Nl-metyyli-2-pyridoni-5-karboksamidiksi. 40–50 % nautitusta nikotiinihaposta erittyy tässä muodossa. Kasvissyöjäeläimissä nikotiinihappo ei muutu amidiksi, vaan se erittyy virtsaan vapaassa tai sitoutuneessa muodossa, ja näiden eläinten ruoassa oleva nikotiinihappo erittyy nikotiini- tai nikotiinihappojen muodossa. Nikotiiniamidin metylaatio tapahtuu kiinnittämällä metyyliryhmä pyridiinirenkaan typpeen. Nl-metyylinikotiiniamidin adsorptiomaksimi ultraviolettisäteissä on 264,5 nm. Nl-metyylinikotiiniamidi 6-pyridoni - 260 ja 290 nm.

Nikotiinihapon aineenvaihduntatuotteiden virtsaan erittymisen laskeminen ihmisillä, jotka saivat erilaisia ​​määriä PP-vitamiinia ja tryptofaania, osoitti, että keskimäärin 55-60 mg ruoan sisältämää tryptofaania vastaa 1 mg:aa nikotiinihappoa.

Horwitt ehdotti, että 1 mg nikotiinihappoa tai 60 mg tryptofaania kutsuttaisiin "niasiiniekvivalentiksi". Siten 1,9-5 % (keskimäärin 3,3 %) tryptofaanista muuttuu nikotiinihapoksi.

PP-vitamiinin osallistuminen aineenvaihduntaan

Nikotiinihappo ja nikotiiniamidi ovat aineita, joita tarvitaan kaikkien eläin- ja kasvisolujen elintärkeälle toiminnalle. Ne ovat osa koentsyymejä NAD ja NADP ja yhdessä apoentsyymien kanssa katalysoivat solujen aineenvaihdunnan redox-reaktioita. Tämä nikotiinihapon rooli vahvistettiin jo ennen kuin sen merkitys PP-vitamiinina havaittiin. NAD löydettiin jo vuonna 1905, sen adeniininukleotidirakenne perustettiin vuonna 1933, ja vuonna 1936 puhdas NAD eristettiin panimohiivasta. Se on valkoinen amorfinen jauhe, liukenee hieman fenoliin ja metanoliin suolahapon kanssa. Ultraviolettisäteissä sen absorptiospektri on 260 ja 340 nm.

NAD on dinukleotidi, joka koostuu nikotiiniamidista, kahdesta riboosimolekyylistä, kahdesta fosforihappomolekyylistä ja adeniinista. NADP:llä on samanlainen ominaisuus kuin NAD:lla olla vuorovaikutuksessa vedyn kanssa ja sama absorptiospektri. Se sisältää yhden nikotiiniamidimolekyylin, kaksi riboosimolekyyliä, yhden adeniinimolekyylin ja kolme fosforihappomolekyyliä, jotka eroavat NAD:sta siten, että adenosiinin toisessa asemassa on yksi fosforihappotähde.

NAD ja NADP löytyvät kaikista eläinten ja kasvien kehon soluista. Esitetään esimerkiksi taulukko niiden pitoisuudesta rottien kudoksissa.

	YLI+		NADP+
	yli-n2		NADP-H2
kankaita	mmol per	NAD-H %	mmolina	NADP-H2 %
	1 kg märkäpainoa		1 kg tuorepainoa kohti
Maksa	0,86	36	0,28	97
Sydän	0,72	38	0,049	95
munuaiset	0,66	48	0,077	95
Kalvo	0,65	32	0,018	100
punasolut	0,14	40	0,011	40

Ihmisten ja eläinten tarve PP-vitamiinille

Näemme, että NAD:ta löytyy kudoksista paljon suurempia määriä kuin NADP:tä. Niiden kudospitoisuuden perusteella voidaan arvioida näiden koentsyymien aineenvaihduntaan osallistumisen intensiteetti. Soluissa NAD/NADP-H2-suhde on korkeampi kuin NADP/NADP-H2-suhde. NAD ja NADP soluissa laskennan perusteella entsymaattinen aktiivisuus kokonaishomogenaatista, sisältyvät suurempi määrä ytimeen, jossa ne syntetisoituvat, ja pienempi määrä - mitokondrioissa ja mikrosomeissa -reduktaasi - varsinaisen ydinkalvon, NAD-H-, entsyymien koostumukseen. dehydrogenaasi, NAD-H-sytokromi C-reduktaasi, NAD-H-sytokromi B5-reduktaasi, NAD-H-oksidaasi ja NAD- ja NADP-isositraattidehydrogenaasi - entsyymien mitokondriokoostumukseen, NAD-H-sytokromi C-reduktaasi, NAD-H2-oksidaasi, NADP-H2-sytokromi C-reduktaasi - endoplasmisen retikulumin entsyymeihin. Siten NAD ja NADP ovat mukana koentsyymeinä useissa erittäin tärkeissä metabolisissa entsyymijärjestelmissä ihmisillä ja eläimillä. Dehydrogenaasien proteiinikomponenttien rakenteellisista ominaisuuksista johtuen koentsyymien NAD ja NADP sitoutuminen näihin entsyymeihin on kuitenkin vähemmän voimakasta kuin muiden vitamiinia sisältävien entsyymien. Tämän seurauksena NAD ja NADP voivat osallistua moniin hapetus- ja pelkistysreaktioihin siirtyen apoentsyymistä toiseen.

NAD- ja NADP-nukleotidit, jotka sisältävät nikotiinihappoamidia katalyyttisesti aktiivisena ryhmänä, ovat yleisimmin levinneitä ja biologinen rooli koentsyymejä.

Yksi nikotiiniamidikoentsyymien tyypillisimmistä fysikaalisista ominaisuuksista on absorptiokaistan läsnäolo pelkistetyissä muodoissa (NAD-H2 ja NADP-H2) ultraviolettivalossa, jonka enimmäisarvo on 340 nm. NADP-H2:n viritys säteilyllä tällä aallonpituudella johtaa fluoresenssin esiintymiseen, jonka maksimi on 480 nm.

Näihin ominaisuuksiin perustuvia spektrofotometrisiä ja spektrofluorimetrisiä menetelmiä käytetään nikotiiniamidikoentsyymien analyyttiseen määritykseen sekä niihin liittyvien dehydrogenaasien aktiivisuuden mittaamiseen.

Spesifiset dehydrogenaasit katalysoivat nikotiiniamidikoentsyymien osallistuessa alkoholien, hydroksihappojen ja joidenkin aminohappojen dehydraation palautuvia reaktioita vastaaviksi aldehydeiksi, ketoneiksi ja ketohapoiksi. Tällä hetkellä on eristetty ja tutkittu useiden nikotiiniamidia koentsyyminä sisältävien entsyymien ominaisuuksia.

Tärkeimmät näistä entsyymeistä ovat:

1. Alkoholidehydrogenaasi (EC 1.1.1-2).

R-CH2-OH + NAD (tai NADP) --- R-CHO + NAD-H (tai NADP-H) + H +

2. Aldehydidehydrogenaasi (EC 1.2.1.3-5)

R-CHO + H2O + NAD (tai NADP) ---- R-COOH + NAD-H (tai NADP-H) + H +

3. Glukoosidehydrogenaasi (EC 1.1.1.47).

D-glukoosi + NAD (tai NADP) --- delta-laktoni-D-glukonihappo + NAD-H (tai NADP-H) + H +

4. D-glukoosi-b-fosfaattidehydrogenaasi (EC 1.1.1.49)

D-glukoosi-b-fosfaatti + NADP------delta-laktoni-6-fosfaatti D-glukonihappo + NADP-H + H+

5. L-glutamiinihappodehydrogenaasi (EC 1.4.1.2-4)

L-glutamiinihappo + NAD (tai NADP) + H2O ------ alfa-ketoglutaarihappo + NH + + NAD-H (tai NADP-H)

6. Dehydrogenaasi L-glysero-3-fosfaatti (EC 1.1.1.8)

L-glysero-3-fosfaatti + NAD --- dihydroksiasetonifosfaatti + NAD-H + ​​​​H+

7. Maito- ja omenahapon dehydrogenaasi (EC 1.1.1.27-28; 1.1.1.37-40)

R-CHOH-COOH + NADP ----- R-CO-COOH + NADP-H + H+

Nikotiiniamidikoentsyymien tärkein biologinen tehtävä on niiden osallistuminen elektronien ja vedyn siirtoon hapettuneilta substraateilta happeen soluhengityksen aikana. Hapetussa muodossa olevilla NAD- ja NADP-molekyyleillä on selvät akseptoriominaisuudet riippumatta siitä, saadaanko ne biosynteesillä vai kemiallisesti. Voidaan päätellä, että mekanismi kemiallinen vaikutus Näistä koentsyymeistä piilee nikotiiniamidin korkea elektroniaffiniteetti. Perustuu kvanttimekaniikka tämä määräytyy sen alimman vapaan molekyyliradan perusteella. Hapetuissa muodoissa NAD ja NADP ovat vahvoja elektronien vastaanottajia. Koska niiden korkein täytetty kiertorata on matala, ne ovat heikkoja elektronien luovuttajia. NAD:n ja NADP:n pelkistetyissä muodoissa kiertoradan energioilla on käänteinen suhde, joten hapettuneessa muodossa olevilla koentsyymeillä on taipumus vangita elektroneja ja pelkistetyssä muodossa - vapauttaa niitä. Näemme tämän esimerkissä useista yhdisteistä, joiden muodostumiseen NAD osallistuu.

Siten NAD:n ja NADP:n koentsyymitoiminnot ilmenevät pääasiassa redox-reaktioissa, vetyatomin palautuvassa lisäyksessä. Koentsyymien päätehtävä ilmaistaan ​​pyridiinirenkaan palautuvassa muuttumisessa 1,4-dihydropyridiiniksi.

Pyridiinirenkaan hydraus muuttaa sen valon absorptiota. Dihydropyridiinijärjestelmän absorptiomaksimi on 340 nm:ssä, kun taas pyridiinisysteemillä ei ole juuri lainkaan absorptiota tällä alueella. Nikotiiniamidikoentsyymien katalysoimissa dehydrogenaatioprosesseissa substraatti luovuttaa kaksi vetyatomia (2Н tai 2Н+ + 2е), mutta vain yksi H-atomi on kiinnittynyt koentsyymimolekyyliin (pyridiinisyklin neljännessä asemassa) ja toinen H-atomi. luovuttaa elektronin koentsyymille ja muuttuu H+:ksi (protoniksi). On osoitettu, että H-atomin siirtyminen substraatista NADP:hen tapahtuu suoraan ja stereospesifisesti tälle entsyymille, aina yhdessä suunnassa NADP-pyridiiniytimen tasoon nähden. Vetyatomin kiinnittymissuunnasta riippuen kaikki NAD:ta sisältävät dehydrogenaasit jaetaan kahteen tyyppiin - A ja B.

Tyyppi A sisältää alkoholien, L-laktaatin, L-malaatin, D-glyseraatin, asetaldehydin jne. dehydrogenaasit, kun taas tyyppi B sisältää L-glutamaatin, D-glukoosin, D-glysero-3-fosfaatin, D-glyserodehydin dehydrogenaasit. 3-fosfaatti, beeta-hydroksisteroidit jne. Esimerkki NAD:n, NAD-H2:n, NADP:n ja NADP-H2:n vaiheittaisesta sisällyttämisestä entsymaattisten reaktioiden kulkuun on Krebsin sitruunahapposykli. Tämä sykli toimii risteyspisteenä kaikille tärkeille metabolisille reaktioille, joihin liittyydeja.

Joissakin entsymaattisissa reaktioissa, esimerkiksi glukoosin anaerobisen hajoamisen reaktiossa, on 2 entsyymiä - laktaattidehydrogenaasi jaasi, jotka on yhdistetty NAD-NAD-H2-järjestelmällä. Tämä reaktio on palautuva ja sen suunnan määrää NAD/NAD-H2-kerroin ja reaktiossa olevien aineiden pitoisuus.

Erityinen ryhmä entsyymejä ovat transhydrogenaasit, jotka katalysoivat NAD:n ja NADP-H2:n välisiä reaktioita kohti NADP-H2:n dihydrausta NAD:n kustannuksella.

Transformaatio suoritetaan spesifisen dehydrogenaasin avulla, jonka koentsyymi on NADP foolihappo tetrahydrofoolihapoksi (katso kohta "Foolihappo").

Erityisen huolestuttavaa on NAD-H-molekyylin rakenne, joka on dihydropyridiini, jossa on kaksi päätyyppiä, jotka sisältävät alkyyliryhmän asemassa 1: 1-alkyyli-1,2-dihydropyridiinit ja 1-alkyyli-1,4-dihydropyridiinit.

Dihydropyridiineillä, jotka sisältävät karbamidiryhmän 3. asemassa, on suurin biologinen merkitys. Näillä yhdisteillä on kolme isomeeriä: 1.2, 1.4 ja 1.6.

PP-VITAMIININ puutteen ilmentymä

Maissia sisältävän ruokavalion nikotiinihapon päivittäisen vähimmäispitoisuuden tulee olla noin 7,5 mg. Lisäksi on tärkeää, että maissi suurin osa nikotiinihappo sisältää sulamattomassa muodossa ja siinä on vähän tryptofaania, joka on nikotiinihapon esiaste (katso edellä). Tästä löydöstä lähtien aineenvaihdunnan ja nikotiinihapon kysynnän tutkimuksen tulisi sisältää myös tryptofaanin kulutus sen mahdollisena lähteenä.

Monissa maissa pellagran esiintyvyys liittyy vallitsevaan maissin ruokavalioon. Kuitenkin ruokavalio, jossa hallitsevat muut nikotiinihappoa ja tryptofaania sisältämättömät viljat, johtaa myös nikotiinihapon puutteeseen. Nikotiinihapon sitoutunut muoto löytyy viljoista, mutta sitä ei löydy palkokasveista ja eläintuotteista. Se tulee ottaa huomioon arvioitaessa nikotiinihapon ruokavalioita ja laadittaessa normeja päivittäiselle nikotiinihapon tarpeelle.

Meksikossa ja Keski-Amerikka Tortilla on valmistettu maissista. Niiden valmistuksessa maissia käsitellään kalkilla, joka vapauttaa nikotiinihapon sitoutuneen muodon ja tekee siitä elimistössä assimiloituvan. Maissin keittäminen ei vapauta sitoutunutta nikotiinihapon muotoa. Ilmeisesti tämä selittää pellagran vähäisen esiintyvyyden näiden alueiden väestössä. On muitakin assimiloituvaa nikotiinihappoa sisältäviä ja pellagista vaikutusta omaavia tuotteita, kuten palkokasvit, jotkut juomat ja niiden joukossa erityisesti kahvi. Kuten jo mainittiin, nikotiinihappo muodostuu elimistössä tryptofaanista, ja tryptofaanilla ei ole pellagrassa ainoastaan ​​ennaltaehkäisevää, vaan myös terapeuttista vaikutusta.

Tarkemman selvityksen saamiseksi tryptofaanin pellagisen vaikutuksen vastaisesta vaikutuksesta sitä kutsuttiin niasiinivastineeksi. Siten niasiiniekvivalentti on 1 mg nikotiinihappoa tai 60 mg tryptofaania. Niasiinin sisältö vastaa joissakin elintarvikkeita esitetty taulukossa.

Tuotteet	Niasiini 1 mg / 1000 kcal	Tryptofaani mg / 1000 kcal	Niasiiniekvivalentti per 1000 kcal	Niasiiniekvivalenttikorjattu sitoutuneelle niasiinille 1000 kcal kohti
Lehmänmaito	1,2	673	12,4	12,4
Naisten maito	2,5	443	9,8	9,8
Naudanlihaa	24,7	1280	46,0	46,0
Kokonaiset munat	0,6	1150	19,8	19,8
suolattua sianlihaa	1,2	61	2,2	2,2
Vehnäjauho	2,5	297	7,4	5,0
Maissirouheet	1,8	70	3,0	1,2
Maissi	5,0	106	6,7	1,7

1 Vehnäjauhojen arvot, maissirouhetta ja maissi ovat sitoutuneen niasiinin määriä, joiden ei ole osoitettu imeytyvän. Siksi niasiiniekvivalentit, korjattuna konjugoidulla niasiinilla, pienenevät merkittävästi (sarake 4).

Taulukossa on esitetty niasiini-, tryptofaani-, niasiiniekvivalentti- ja niasiiniekvivalenttipitoisuudet korjattuna niasiinin sitoutuneella muodolla (niasitiini) 1000 kcal:a kohti yleisimmissä elintarvikkeissa (maito, liha, munat, vehnä ja maissi). Tuotteet, kuten vehnäjauho, maissijauho riisin ja ohran leseissä on melko korkea niasiinipitoisuus, mutta melkein kaikki se on sitoutuneessa, sulamattomassa muodossa. Siksi näiden tuotteiden sitoutuneelle niasiinille säädetyt niasiiniekvivalenttien määrät vähenevät luonnollisesti.

Useimmat yhdysvaltalaiset ruokavaliot sisältävät 500–1000 mg tai enemmän tryptofaania päivässä ja 8–17 mg valmiiksi muodostettua niasiinia. kaikki yhteensä niasiiniekvivalenttia 16 - 38 mg. FAO/WHO:n asiantuntijapaneeli Roomassa vuonna 1965 sopi, että 5,5 mg niasiiniekvivalenttia 1000 kcal:ta kohden on suositeltava suhde. päivittäinen saanti nikotiinihappo. Tällä suhteella yhdelläkään havaituista yksilöistä ei ilmennyt pellagran kliinisiä ilmenemismuotoja, ja jotkut jopa osoittivat lisääntynyttä nikotiinihapon metaboliittien erittymistä virtsaan. Kun tähän suhteeseen lisätään 20 %, mikä mahdollistaa yksilöllisen vaihtelun, nikotiinihapon suositeltava saanti on 6,6 mg/1000 kcal päivässä.

Raskauden aikana Nl-metyylinikotiiniamidin erittyminen virtsaan lisääntyy noin 40 % raskauden III-VI-IX kuukaudesta ja palautuu normaaliksi 2 kuukautta synnytyksen jälkeen, joten Yhdysvaltain kansallinen tutkimusneuvosto suosittelee niasiiniekvivalenttiarvojen lisäämistä 3 mg:lla päivässä. 3-6 ja 6-9 raskauskuukautta kalorinsaannin lisääntymisen mukaan. Ruokintajakson aikana suositellaan 7 mg niasiiniekvivalenttia lisää. Ihmisen maito sisältää keskimäärin 0,17 mg niasiinia ja 22 mg tryptofaania 100 ml:ssa – noin 0,5 mg niasiiniekvivalenttia. Niiden lasten ruokinnassa, joiden kaloreista 15 % muodostui maidon kaseiinista, nikotiinihapon kokonaispitoisuus ruokavaliossa oli 6 mg ja ruokavaliossa, jossa 10 % kaloripitoisuudesta johtui kaseiinista. , 4 mg.

Vauvalle joka painaa 6 kg, saa 2 g proteiinia 1 painokiloa kohti äidinmaidon kanssa, tällainen ruokinta antaa 200 mg tryptofaania. Lapsen saama maito sisältää 3,3 mg nikotiinihappoa ja 1,7 mg tryptofaania (nikotiinihappoa yhteensä 5 mg). Lapsille syntymästä 6 kuukauden ikään asti hyvin ravitun äidin imetys riittää täyttämään niasiiniekvivalenttivaatimuksen.

Imetetty lapsi, joka saa 850 ml 600 kaloria maitoa, kuluttaa noin 4,5 mg niasiiniekvivalenttia päivässä. Kaikki tämä viittaa siihen, että 6 kuukauden ikäisille ja sitä vanhemmille lapsille suositellaan niasiiniekvivalenttia 6,6 mg/1000 kcal.

Nikotiinihapon tarve on osoitettu paitsi pellagran ehkäisyyn, myös sen säätelevän vaikutuksen vuoksi hermostunut toiminta. Aivot sisältävät suurin määrä NAD, joka osoittaa nikotiinihapon koentsyymiyhdisteiden tärkeän roolin keskushermoston normaalin toiminnan varmistamisessa. hermosto. Aivokuoren viritys- ja estoprosessien oikea suhde ja erityisesti sisäisen estoprosessin vahvuus, joka määrää suurelta osin ihmisen käyttäytymisen, ovat erittäin tärkeitä ihmiskehon mukautumisessa erilaisiin stressaavia tilanteita. Riittävän korkea niasiiniekvivalenttipitoisuus tulisi tarjota lisääntyneessä neuropsyykkisessä stressissä työskentelevien ihmisten (lentohenkilöstön jäsenet, puhelinoperaattorit, konsolityöntekijät) ruokavaliossa. kaukosäätimet jne.).

Tutkinto liikunta myös ilmeisesti voi vaikuttaa nikotiinihapon tarpeeseen. Esimerkiksi yksi syy pellagran kehittymiseen Suuren aikana Isänmaallinen sota muissa olosuhteissa vakavaa ylityötä harkittiin. Useiden vitamiinien, mukaan lukien nikotiinihapon, vaihto käy läpi merkittäviä muutoksia ikääntymisprosessissa. Vanhoilla eläimillä sekä iäkkäillä ja erityisesti seniili-ikäisillä ihmisillä kehon nikotiinihapon saanti vähenee ja Nl-metyylinikotiiniamidin erittyminen virtsaan vähenee. Tämä liittyy endogeenisen polyhypovitaminoosin kehittymiseen, joka on yksi tärkeitä syitä joka on ikään liittyvä kehon entsyymijärjestelmien toiminnan heikkeneminen. Endogeenisistä tekijöistä sairaudet lisäävät merkittävästi niasiiniekvivalenttien tarvetta. Ruoansulatuskanava varsinkin ripulin kanssa erilaisia ​​infektioita, lähinnä punatauti ja tarttuva hepatiitti, lavantauti, hermostunut ja mielisairaus, erityisesti skitsofrenia, sekä erilaiset myrkytykset.

Niasiiniekvivalenttien tarve kasvaa käytettäessä erilaisia ​​lääkkeitä, kuten sulfonamideja, antibiootteja, isonikotiinihappovalmisteita (ftivatsidi, tubatsidi), jotka ovat nikotiinihapon antagonisteja. Tämä tulee muistaa, kun rakennetaan ruoka-annoksia asianmukaisissa lääkintä- ja ehkäisylaitoksissa.

Kuten tiedät, nikotiinihappo on stabiilin kaikista vitamiineista. Se kestää hyvin varastointia ja tavanomaisia ​​säilytysmenetelmiä. Sen menetys kypsennyksen aikana ei ylitä 15-20%. Tryptofaani kestää hyvin myös tavanomaisia ​​elintarvikkeiden jalostusmenetelmiä.

Nikotiinihappo- tai niasiinistatuksen saaneen henkilön turvallisuuden varmistamiseksi on tarpeen valita sopivat indikaattorit. Yksi tarkimmista indikaattoreista on sen metaboliitin - nikotiinihapon metyloidun amidin - erittymisen määrittäminen päivittäisen virtsan kanssa. Se vaihtelee välillä 7-12 mg. Havainnot osoittivat tunnettua samansuuntaisuutta Nl-metyylinikotiiniamidin erittymisessä virtsan kanssa ja veren nikotiinihapon pitoisuudessa.

TO erityisiä menetelmiä sisältää myös nikotiinihapon määrityksen kokoverestä (keskimäärin 0,4 mg%) sekä nikotiinihapon koentsymaattisten muotojen (NAD ja NADP) määrityksen punasoluista (keskimäärin 60-80 μg/1 ml). Koentsyymimuotojen määrittäminen paljastaa kuitenkin nikotiinihapon puutteen suhteellisen myöhäiset vaiheet elimistössä. Objektiivinen reaktio nikotiinihapon puutteen tunnistamiseen on myös vapaan tryptofaanin pitoisuuden määrittäminen veriplasmassa. Plasman tryptofaanin pitoisuus tyhjään mahaan vaihtelee välillä 0,65-0,88 mg/100 ml terveillä ihmisillä ja 0,10-0,30 mg/100 ml potilailla, joilla on pellagra.

Nikotiinihappo(I) (β -pyridiinikarboksyylihappo, niasiini, provitamiini PP) - Nämä ovat värittömiä neulan muotoisia kiteitä, joiden sulamispiste on 235,5-236,5° . Nikotiinihapon liukoisuus on seuraava (g / 100 ml liuotinta): veteen - 1, 3 (15°); 2, 47 (38°); 4,06 (61°) ja 9,76 (100°). ); alkoholissa - 0,92 (15°); 2, 10 (38); 4,20 (61°) ja 7,06 (78°). ). Orgaanisissa liuottimissa nikotiinihappo on huonosti liukeneva; liuoksissa saa aikaan happaman reaktion.

Nikotiinihappo on amfoteerinen yhdiste, joka muodostaa kaksi sarjaa suoloja - happojen ja emästen kanssa. suola Ag+, Cu2+ ja Ca2+ liukenee huonosti veteen. Kuten aminohapot, nikotiinihappo voi muodostaa betaiineja esimerkiksi vaikutuksesta CH 3 J muodostuu emäksisessä ympäristössä N - pyridiinin metyylijohdannainen - trigonelliini(II) . nikotiinihappo, esim karboksyylihapot, muodostaa anhydridiä, happohalogenideja, estereitä, amideja jne., jotka dekarboksyloituvat kuumennettaessa 260 °C:seen° .

Nikotiinihapon määrittämiseen käytetään liukenemattoman kuparisuolan saostusmenetelmää tai kolorimetrisiä menetelmiä, jotka perustuvat värillisten liuosten muodostumiseen. KCN ja kloramiini tai KSCN , bromi ja aniliini. Mikrobiologisia menetelmiä käytetään usein nikotiinihapon määrittämiseen biologisissa väliaineissa.

Nikotiinihappoa voi saada:

1). Pyridiinistä saadun nikotiinihapponitriilin saippuointi.

2). Kinoliinin hapetus, jota seuraa kinoliinihapon osittainen dekarboksylaatio.

3). Hapetus β -substituoitu pyridiini KMnO 4 alkalisessa ympäristössä H 2 O 2, H 2 SO 4, HNO 3 tai H 2 SO 4 seleenin läsnä ollessa katalyyttinä sekä hapetus nikotiini ja anabasiini.

Nikotiinihappoamidi(III) (oikea vitamiini PP tai antipelarginen vitamiini) ovat värittömiä kiteitä, joiden sulamispiste on 131-132 °C° , liukenee veteen, alkoholiin ja orgaanisiin liuottimiin. Nikotiinihappoamidia saadaan johtamalla NH3 nikotiinihappoon 230 °C:ssa° tai ammoniakkiliuosten vaikutus nikotiinihappoesterien vesi- tai alkoholiliuoksiin.

Nikotiinihapolla ja sen amidilla on antipelargisen vitamiinin ominaisuuksia; ne ovat laajalti levinneitä kasvi- ja eläinmaailmassa, pääasiassa monimutkaisten yhdisteiden - nukleotidien - muodossa. Ihmisen päivittäinen tarve on 20-30 mg. nikotiinihappo; sitä tyydyttää pääasiassa elintarvikkeiden (maidossa, lihassa, kalassa, hiivassa ja muissa) sisältämä nikotiinihappo. kuitenkin leipomotuotteet korkealaatuisesta vehnäjauhosta on väkevöity nikotiinihapolla.

Nikotiinihappoa voi muodostua myös eläinten kehossa tryptofaanin biosynteesin seurauksena.

Jotkut yhdisteet, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin nikotiinihappo, esimerkiksi pyridiiniβ-sulfonihappo (IV) ja β-asetyylipyridiini (V) , ovat nikotiinihapon antivitamiineja.