איך להשיג חומצה ניקוטינית. ויטמין PP - חומצה ניקוטינית. תכונות כימיות ופיזיקליות

55. חומצה ניקוטינית ואיזוניקוטנית. חומצה ניקוטית אמיד (ויטמין PP), חומצה איזוניקוטית הידראזיד (איזוניאזיד), פטיבאזיד.

חומצה ניקוטינית(ניאצין, ויטמין PP, ויטמין B3) - ויטמין המעורב בתגובות חמצון רבות של תאים חיים, תרופה.

אבקה גבישית לבנה, חסרת ריח, טעם מעט חומצי. קשה להתמוסס בתוכו מים קרים(1:70), רצוי חם (1:15), מסיס מעט באתנול, מסיס מעט מאוד באתר.

כלול בלחם שיפון, אננס, סלק, כוסמת, שעועית, בשר, פטריות, כבד, כליות. בתעשיית המזון הוא משמש כתוסף מזון E375(ברוסיה, מאז 1 באוגוסט 2008, הוא לא נכלל ברשימת התוספים המותרים).

Hypovitaminosis RR מוביל ל- Pellagra, מחלה שתסמיניה הם דרמטיטיס, שלשולים ודמנציה.

סינתזה ומאפיינים

שיטות מודרניות הן במעבדה והן בתעשייה לסינתזה של חומצה ניקוטינית מבוססות גם הן על חמצון של נגזרות פירידין. לפיכך, חומצה ניקוטינית יכולה להיות מסונתזת על ידי חמצון של β-picoline (3-methylpyridine):

או על ידי חמצון של קינולין לחומצה פירידין-2,3-דיקרבוקסילית ואחריה דה-קרבוקסילציה שלה:

באופן דומה, חומצה ניקוטינית מסונתזת על ידי דה-קרבוקסילציה של חומצה פירידין-2,5-דיקרבוקסילית המתקבלת על ידי חמצון של 2-מתיל-5-אתיל-פירידין. החומצה הניקוטינית עצמה עוברת decarboxylated בטמפרטורות מעל 260 מעלות צלזיוס.

חומצה ניקוטינית יוצרת מלחים עם חומצות ובסיסים; ניקוטינטים של כסף ונחושת (II) אינם מסיסים במים; השיטה הגרבימטרית לקביעת חומצה ניקוטינית מבוססת על משקעים של ניקוטינאט נחושת מהתמיסה.

חומצה ניקוטינית מתאלצת בקלות באטום החנקן פירידין, וכתוצאה מכך נוצרים מלחים רבעוניים פנימיים - בטאינים, שחלקם נמצאים בצמחים. לפיכך, טריגונלין - N-methylnicotinic acid betaine - נמצא בזרעים של חילבה, אפונה, קפה ועוד מספר צמחים.

התגובות של חומצה ניקוטינית בקבוצה הקרבוקסילית אופייניות לחומצות קרבוקסיליות: היא יוצרת הלידים חומציים, אסטרים, אמידים וכו'. אמיד חומצה ניקוטינית היא חלק מהקו-פקטור של קודהידרוגנאזים; מספר אמידים של חומצה ניקוטינית מצאו שימוש כתרופות (ניקטמיד , ניקודין).

חומצה ISONICOTInic

בחר את האות הראשונה בכותרת המאמר: ABC

חומצה איזוניקוטית(4-pyridinecarboxylic acid, g-pyridinecarboxylic acid), מול. מ' 123.11; חֲסַר צֶבַע קריסטלים. m.p. 323-5 מעלות צלזיוס (עם פירוק) בנימי אטום, bp. 260°C/15 מ"מ כספית. (עם נשגב); סוֹל. במים קרים (1:100) ורותחים (1:50), לא סול. בדיאתיל אתר. אתנול. אֲצֵטוֹן. ר ל א ב-25 מעלות צלזיוס במים 1.70 (תוספת פרוטונים) ו-4.89 (הסרת פרוטונים).

צורות מסיסות בצורה גרועה ב מים חמיםמלח נחושת. בעת אינטראקציה עם אלקיל הלידים בסביבה בסיסית יוצרים בטאין. בקבוצת הקרבוקסיל, חומצה איזיקוטינית נותנת אנהידריד, הלידים חומציים ואסטרים. אמידים וכו' בדומה לנגזרות פירידין אחרות, נוקלאופילים מגיבים בקלות. תחליפים. בתעשייה, חומצה isonicotinic מיוצרת על ידי חמצון למחצה עם HNO 3 של נגזרות מתילול של חלקיק g-picolinic של Kam.-Ug. שרף המכיל g-picoline. מַעבָּדָה. שיטות סינתזה: 1) דקרבוקסילציה של חומצות פירידין דיקרבוקסיליות ופירידין טריקרבוקסיליות; 2) הפחתה של חומצות 2,6-דיהלוגניסוניקוטיניות המתקבלות מחומצת לימון דרך חומצה 2,6-דיהידרוקסי-איזוניקוטין. כדי לקבוע חומצה איזיקוטינית, נעשה שימוש בשיטות אלקלימטריות. טיטרציה מימית או משקעים של מלח הנחושת של חומצה איזוניקוטית עם יודומטרי. קביעת העודף של מגיב המשקע. חומצה איזוניקוטית - בינונית. מוצר בסינתזה של מספר תרופות נגד שחפת מקבוצת ההידראזידים של חומצה איזוניקוטית (איזוניאזיד, פטיוואזיד, מטאזידי וכו'), תרופות נוגדות דיכאון - מעכבי מונואמין אוקסידאז כגון ניאלמיד, תרופות קינוקלידין. רביעי (פנקרול, אוקסילידין, אצקלידין וכו')

ויטמין PP (ניקוטינאמיד, חומצה ניקוטינית)

מאפיינים כימיים ופיזיים

חומצה ניקוטית C 6 H 5 NO 2 היא חומצה β-pyridine carboxylic. מבחינה כימית צורה טהורהזהו גביש חסר צבע בצורת מחט, מסיס בקלות במים ובאלכוהול. חומצה ניקוטינית היא יציבה תרמית ושומרת על פעילותה הביולוגית במהלך ההרתחה והחיטוי. עמיד בפני אור, חמצן באוויר ואלקליות. חומצה ניקוטינית אמיד C 6 H 6 N 2 O היא בעלת אותן תכונות ביולוגיות כמו חומצה ניקוטינית. בגוף האדם והחי, חומצה ניקוטינית הופכת לאמיד חומצה ניקוטינית ובצורה זו היא חלק מרקמות הגוף.

ניתן להשיג חומצה ניקוטית מניקוטין הכלול בטבק על ידי חמצונו בחומצה חנקתית או אשלגן פרמנגנט.

בגוף האדם, ההמרה של ניקוטין לחומצה ניקוטינית אינה מתרחשת; לניקוטין אין תכונות של ויטמין.

ויטמין PP נקרא על ידי שניים עם אותיות לטיניותל-P יש את התכונה למנוע התפתחות של פלגרה. פלגרה מונעת פירושה "מניעת פלגרה". המילה "פלאגרה" מגיעה מהמילים האיטלקיות pelle agra, המתורגמות לרוסית כעור מחוספס, המאפיין את אחד התסמינים של מחלה זו.

איזוניאזיד(טובאזיד) - תרופה, תרופה נגד שחפת (ATD), חומצה איזוניקוטית הידראזיד (GINK). מיועד לטיפול בשחפת של כל צורות לוקליזציה. זה מסוכן לכלבים בעלי רגישות יתר לתרופה.

חומצה איזוניקוטית הידראזיד C₆H₇N₃O

הוכן על ידי הידרוליזה של 4-ציאנופירידין לחומצה איזוניקוטית, מבשר של חומצה איזוניקוטית הידראזיד (איזוניאזיד):

Ftivazid(4-Pyridinecarboxylic acid [(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)methylene]hydrazide) היא תרופה נגד שחפת, נגזרת של חומצה איזוניקוטית הידראזיד (איזוניאזיד). אבקה גבישית דקיקה צהובה או צהובה עם ריח קלוש של ונילין, ללא טעם. מעט מאוד מסיס במים, מעט באתילי אלכוהול, מסיס בקלות בתמיסות של חומצות אנאורגניות ואלקליות.

Phtivazid הוא הידרזון ומתקבל על ידי תגובה של איזוניאזיד עם ונילין. ניתן להכין איזוניאזיד מ-4-ציאנופירידין או חומצה איזוניקוטית. שיטת הייצור מחומצה איזיקוטינית מוצגת בתרשים:

בשלב הראשון, התגובה של חומצה איזוניקוטית עם תיוניל כלוריד מייצרת כלוריד חומצה איזוניקוטית, המטופלת באתנול ובנתרן קרבונט לקבלת אתיל אסטר חומצה איזוניקוטית. האתיל אסתר עובר הידרצינוליזה ליצירת מיזוניאזיד. בשלב הסופי, איזוניאזיד מגיב עם ונילין ויוצר פטיבאזיד.

56.Piperidine, תכונות בסיסיות. 8-Hydroxyquinoline (אוקסין) ונגזרותיו ברפואה.

פיפרידין(pentamethyleneimine) הוא hexahydropyridine, טבעת רוויה בת שישה איברים עם אטום חנקן אחד. נוזל חסר צבע עם ריח אמוניה, מתערבב עם מים, כמו גם עם רוב הממיסים האורגניים, יוצר תערובת אזאוטרופית עם מים (35% מים לפי משקל, נקודת רתיחה 92.8 מעלות צלזיוס). הוא כלול כשבר מבני בתרופות ו אלקלואידים. מקבל את שמו מהשם הלטיני של פלפל שחור. פייפר ניגרום, שממנו הוא בודד לראשונה. C5H11N

לפי שלהם תכונות כימיות piperidine הוא אמין אליפאטי משני טיפוסי. הוא יוצר מלחים עם חומצות מינרליות, נעשה בקלות אלקילציה ואציל באטום החנקן, ויוצר תרכובות מורכבות עם מתכות מעבר (Cu, Ni וכו'). הוא נחנק בחומצה חנקתית ליצירת N-nitrosopiperidine; כאשר הוא נחשף להיפוכלוריטים בסביבה בסיסית, הוא יוצר את ה-N-כלורמין המקביל C 5 H 10 NCl,

כאשר פיפרידין מבושל עם חומצה הידרו-יודית מרוכזת, נוצר פתח טבעת רדוקטיבי ליצירת פנטאן:

לאחר מתילציה ממצה ומחשוף הופמן, הוא יוצר פנטה-1,3-דיאן.

כאשר מחומם בחומצה גופרתית בנוכחות מלחי נחושת או כסף, פיפרידין מתנקז לפירידין.

8-Hydroxyquinoline; 8-hydroxyquinoline; קווינופנול; אוקסין

יָשִׂים בכימיה אנליטית. מוצר ראשוני לייצור קוטלי פטריות וחומרי חיטוי (יאטרן, קווינוזול, ויופורם).

מתברר התכה אלקלית של חומצה סולפונית 8-quinoline, כמו גם מ O-אמינופנול וגליצרול בנוכחות H 2 SO 4.

תכונות פיזיקליות וכימיות. גבישים צהובים בהירים. ט להמיס. 75-76°, b.p. 266.6 (752 מ"מ כספית). קשה להמיס במים. נדיף עם אדי מים. צובע תמיסה מימית של כלוריד ברזל צבע ירוק. מתחמצן לחומצה כינולינית. יוצר צ'לטים עם מתכות.

אפקט רעיל. בעלי חיים. על פי ניסויים חריפים, הרעילות לבעלי חיים נופלת בסדר הבא: עכברים, חולדות, חתולים, שרקנים, ארנבות. כאשר הוזרקה תמיסה של 1% (בפוליאתילן גליקול) לנרתיק של עכברים פעמיים בשבוע, 0.1 מ"ל, 7 מתוך 10 בעלי חיים פיתחו סרטן צוואר הרחם והנרתיק לאחר 12-18 חודשים. הזרקה לקיבה גרמה לסרטן במכרסמים שַׁלפּוּחִית הַשֶׁתֶן(בולנד וחב'; פאלק וחב').

חלק מנגזרות 8-הידרוקסי-קינולין משמשות כקוטלי פטריות [לדוגמה, מלח נחושת (C 9 H 6 ON) 2 Cu] וחומרי חיטוי אמביצידיים וחיצוניים (לדוגמה, קינוזול, אנטרוספטול, יאטרן)

נציגים ארומטיים של דיאזינים: פירמידין, פירזין, פירידזין. פירמידין ונגזרות ההידרוקסי והאמינו שלו: אורציל, תימין, ציטוזין הם מרכיבים של נוקלאוזידים. טאוטומריזם לקטים-לקטם של בסיסי גרעין.

פירמידין- קריסטלים חסרי צבע עם ריח אופייני. המשקל המולקולרי של פירמידין הוא 80.09 גרם/מול. פירימידין מציג את התכונות של בסיס חומצי חלש, שכן אטומי חנקן יכולים להוסיף פרוטונים דרך קשרי תורם-מקבל, ובכך לרכוש מטען חיובי.

התגובתיות בתגובות החלפה אלקטרופיליות של פירמידין מופחתת עקב ירידה בצפיפות האלקטרונים בעמדות 2,4,6 הנגרמת על ידי נוכחותם של שני אטומי חנקן בטבעת. לפיכך, פירמידין אינו חנקתי ואינו סולפוני, אלא בצורת מלח הוא עובר ברום בעמדה 5.

החלפה אלקטרופילית מתאפשרת רק בנוכחות תחליפים תורמי אלקטרונים ומכוונת למצב 5 הפחות מושבת.

בהשפעת סוכני אלקילציה (אלקיל הלידים, טריאתילוקסוניום בורופלואוריד), פירמידין יוצר מלחי N-פירידיניום רבעוניים; תחת פעולת מי חמצן וחומצות, הוא יוצר N-אוקסיד.

תגובות של פירידין עם נוקלאופילים חנקן מלוות לעתים קרובות בפתיחת טבעת עם מיחזור נוסף: למשל, בתנאים קשים, כאשר מגיבים עם הידרזין, פירמידין יוצר פיראזול, כאשר מגיבים עם מתילאמין, 3-אתיל-5-מתילפירידין.

פיראזין, הם אומרים מ' 80.1; חֲסַר צֶבַע קריסטלים. ובכן סול. במים. גרוע מכך - באתנול. דיאתיל אתר. המולקולה שטוחה; אורך חיבורי C-Cו-C-H קרובים לאלו שבבנזן. אורך חיבורי C-N 0.134 ננומטר. פירזין-הטרוארומטי מתחם. נכנס לתגובות אלקטרוכימיות. ונוקליוף. תחליפים.. תחמוצות נכנסות בקלות לתגובות אלקטרוכימיות. תחליפים ומשמשים לסינתזה של פירוק. נגזריםפירזין לפיכך, הפעולה של POCl 3 pyrazine-1-oxide מייצר 2-chloropyrazine-1-oxide, אשר עם אינטראקציה. עם שמיר. להמיר תמיסת NaOH c 2-hydroxypyrazine-1-oxide; קבוצת N-אוקסיד מוסרת בקלותשִׁחזוּר.

PYRIDAZINE(1,2-דיאזין, אואזין), מול. מ' 80.09; beszz. נוזל. סוֹל. במים. אלכוהול ללא.אפר. דיאתיל אתר. לא סול. באתר נפט. נגזרים: הידרוכלוריד, mp. 161-163 0 ג; picrate. m.p. 170-175 0 C (עם פירוק); קומפלקס עם PtCl 4, mp. 180 0 C. מולקולה פירידזיןשָׁטוּחַ.

אורציל(2,4-dioxopyrimidine) - בסיס פירימידין, המהווה מרכיב של חומצות ריבונוקלאיות ובדרך כלל נעדר בחומצות דאוקסוריבונוקלאיות, הוא חלק מהנוקלאוטיד. כחלק מחומצות גרעין, הוא יכול להיקשר באופן משלים לאדנין, וליצור שני קשרי מימן. אבקה לבנה או גבישים דמויי מחט, מסיסים במים חמים. יש לו תכונות אמפוטריות והוא מסוגל לטאוטומריזם.

טימין (5-מתילאורציל) הוא נגזרת פירמידין, אחד מחמישה בסיסים חנקניים. קיים בכל האורגניזמים החיים, שם, יחד עם דאוקסיריבוז, הוא חלק מהנוקלאוזיד התימידין, אשר ניתן לזרחן על ידי 1-3 שאריות חומצה זרחתית ליצירת הנוקלאוטידים חומצה מונו-, די-או טרי-פוספורית תימידין (TMF, TDP ו-TTP ). דיאוקסיריבונוקלאוטידים של תימין הם חלק מה-DNA; ב-RNA, ריבונוקלאוטיד אורציל ממוקם במקומו. הטימין משלים לאדנין, ויוצר איתו 2 קשרי מימן. בסיסי תימין מתחמצנים לרוב להיידנטואין לאורך זמן לאחר מותו של האורגניזם.

ציטוזין- בסיס חנקני, נגזרת פירמידין. עם ריבוז הוא יוצר את הנוקלאוזיד ציטידין, שהוא חלק מהנוקלאוטידים של DNA ו-RNA. במהלך שכפול ותעתוק, הוא יוצר שלושה קשרי מימן עם גואנין על פי עקרון ההשלמה. גבישים חסרי צבע. תמיסת ציטוזין סופגת אור אולטרה סגול: ספיגה מקסימלית (λmax) 276 מ"מ (pH 1-3), 267 מ"מ (pH 7-10), 282 מ"מ (pH 14). ציטוזין, נוסחה כימית C 4 H 5 N 3 O, מפגין תכונות בסיסיות, מגיב עם אלקליות וחומצות, מגיב עם חומצה חנקנית מפורקת, הופך לאורציל. מסיס במים, מסיס מעט באתר, לא מסיס באלכוהול. כאשר תמיסה של ציטוזין מגיבה עם חומצה דיאזובנזןסולפונית במדיום אלקליין, התמיסה הופכת לכחול.

טאוטומריזם הוא איזומריזם דינמי בשיווי משקל. המהות שלה טמונה בטרנספורמציה ההדדית של איזומרים עם העברה של כל קבוצה ניידת והחלוקה מחדש המקבילה של צפיפות האלקטרונים.

נגזרות חמצן של הטרוציקלים המכילים חנקן, בהתאם לתנאים, יכולות להתקיים בצורות טאוטומריות שונות, והופכות זו לזו עקב טאוטומריות לקטים-לקטם.

פורין: ארומטיות. נגזרות הידרוקסי ואמיניות של פורין: היפוקסנטין, קסנטין, חומצת שתן, אדנין, גואנין. טאוטומריזם לקטים-לקטם. תכונות חומציות של חומצת שתן, המלח שלה (אוראט). קסנטינים מתילטים: קפאין, תיאופילין, תיאוברומין.

פורין- הנציג הפשוט ביותר של imidazopyrimidines. גבישים חסרי צבע, מסיסים בקלות במים, אתנול חם ובנזן, מסיסים בצורה גרועה בדיאתיל אתר, אצטון וכלורופורם. פורין מפגין תכונות אמפוטריות (pKa 2.39 ו-9.93), ויוצר מלחים עם חומצות מינרליות חזקות ומתכות (המימן של טבעת האימידאזול מוחלף).

פורין מאופיין בטאוטומריזם פרוטוטרופי באטום המימן האימידאזול; בתמיסות מימיות, תערובת של 7H- ו-9H-tautomers קיימת בשיווי משקל טאוטומרי:

אצילציה ואלקילציה של פורין מתרחשת באטומי החנקן האימידאזול. לפיכך, בעת אצילציה עם אנהידריד אצטית, נוצרת תערובת של 7- ו-9-אצטילפורינים, כאשר מתבצעת אלקילציה עם מתיל יודיד של מלח הכסף של פורין או דימתיל סולפט בתנאים בסיסיים, נוצרת 9-מתילפורין, פעולה של עודף מתיל יודיד ב-dimethylformamide מוביל לקווטרניזציה עם היווצרות של יודיד 7,9-dimethylpurinium.

פורין היא מערכת הטרוציקלית חסרת אלקטרונים, ולכן תגובות החלפה אלקטרופיליות אינן אופייניות לה. כאשר הוא נחשף למי חמצן, כמו פירידין, הוא יוצר N-תחמוצות (תערובת של תחמוצות 1 ו-3 תחת פעולת H 2 O 2 באנהידריד אצטית).

היפוקסנטין (אנגליתהיפוקסנטין ) - נגזרת טבעית של הבסיס החנקני פורין. לפעמים נמצא בחומצות גרעין, שבהן tRNA קיים באנטיקודון בצורה של נוקלאוזיד אינוזין. יש לו tautomer הנקרא 6-oxopurine Hypoxanthine נוצר על ידי הפחתת קסנטין על ידי האנזים xanthine oxidoreductase.

Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase הופך היפוקסנטין ל-IMP.

היפוקסנטין הוא גם תוצר של דמינציה ספונטנית של אדנין; בשל העובדה שהיפוקסנטין דומה במבנה לגואנין, דמינציה כזו יכולה להוביל לשגיאות שעתוק או שכפול.

קסנטין- בסיס פורין המצוי בכל רקמות הגוף. גבישים חסרי צבע, מסיסים מאוד בתמיסות של אלקליות וחומצות, פורמאמיד, גליצרין חם ומסיסים בצורה גרועה במים, אתנול ואתר. Xanthine מאופיין בטאוטומריות לקטים-לקטם ובתמיסות מימיות הוא קיים בשיווי משקל טאוטומרי עם צורת הדיהידרוקסי (2,6-דיהידרוקסיפורין) עם דומיננטיות של צורת הדיוקסו.

טבעת האימידאזול של קסנטין היא נוקלאופילית: קסנטין עובר הלוגנציה ליצירת 8-הלוקסנטינים, צימוד אזו עם מלחי דיאזוניום מתרחש גם ליצירת 8-אזוקסנטינים, אשר לאחר מכן ניתן להפחית ל-8-אמינוקסנטין או לעבור הידרוליזה לחומצת שתן.

Xanthine מפגין תכונות אמפוטריות, פרוטונציה בחנקן אימידאזול ויוצר מלחים עם חומצות מינרליות (כולל פרכלורט מתגבש היטב), ויוצר מלחים עם מתכות, שהקטיונים שבהם מחליפים את אטומי המימן החומציים של הידרוקסילים בצורת דיהידרוקסי (לדוגמה, כסף בלתי מסיס). מלח עם ריאגנט של טולנס).

חומצת שתן- גבישים חסרי צבע, מסיסים בצורה גרועה במים, אתנול, דיאתיל אתר, מסיסים בתמיסות אלקליות, חומצה גופרתית חמה וגליצרין.

חומצת שתן התגלתה על ידי קרל שילה (1776) כחלק מאבנים בדרכי השתן ונקראה על ידו חומצת האבן - ליטיק חומצהואז זה נמצא בשתן שלו. השם של חומצת השתן ניתן על ידי Fourcroy, שלה הרכב יסודיהותקן על ידי ליביג.

זוהי חומצה דו-בסיסית (pK 1 = 5.75, pK 2 = 10.3), יוצרת מלחים חומציים ובינוניים - urates.

אורטס- נתרן חומצי, מסיס מאוד ו מלח אשלגןחומצת שתן. בגוף האדם, אבנים יכולות להיות מופקדות בכליות ובשלפוחית השתן, כמו גם בצורה של משקעי גאוטי.

כאשר הגוף רווי יתר ב-urates, הם מופקדים ברקמות רכות יחד עם חומצת שתן עם היווצרות של גושי צנית

בתמיסות מימיות, חומצת שתן קיימת בשתי צורות: לקטם (7,9-דיהידרו-1H-פורין-2,6,8(3H)-טריון) ולקטים (2,6,8-טריהידרוקסיפורין) עם דומיננטיות של לקטם :

זה עושה אלקיל בקלות תחילה במיקום N-9, ואז ב-N-3 ו-N-1, תחת פעולת POCl 3 הוא יוצר 2,6,8-טריכלורופורין.

חומצה חנקתית מחמצנת חומצת שתן לאלוקסן; תחת פעולת אשלגן פרמנגנט בסביבה ניטרלית ובסיסית או מי חמצן, תחילה נוצר אלנטואין מחומצת שתן, לאחר מכן הידנטואין וחומצה פרבנית.

אדנין- בסיס חנקני, נגזרת אמינו של פורין (6-aminopurine). יוצר שני קשרי מימן עם סורציל ותימין.אדנין הוא גבישים חסרי צבע הנמסים בטמפרטורה של 360-365 מעלות צלזיוס. יש לו מקסימום ספיגה אופייני (λ max) ב-266 mmk (pH 7) נוסחה כימית C 5 H 5 N 5, משקל מולקולרי 135.14 גרם/מול. אדנין מציג תכונות בסיסיות (pK a1 = 4.15; pK a2 = 9.8). בעת אינטראקציה עם חומצה חנקתית, אדנין מאבד את קבוצת האמינו שלו, והופך להיפוקסנטין (6-הידרוקסיפורין). בתמיסות מימיות הוא מתגבש להידרט גבישי עם שלוש מולקולות מים. הוא מסיס בצורה גרועה במים; ככל שטמפרטורת המים יורדת, מסיסות האדנין בו יורדת. מסיס גרוע באלכוהול, כלורופורם ואתר. מסיס בחומצות ובאלקליות.

גואנין (גואה, גואה) - בסיס חנקני, נגזרת אמינו של פורין (2-אמינו-6-אוקסופורין), הוא חלק בלתי נפרדחומצות גרעין. בדנ"א, במהלך שכפול ותעתוק, הוא יוצר שלושה קשרי מימן עם ציטוזין. אבקה גבישית חסרת צבע, אמורפית. נקודת התכה 365 מעלות צלזיוס. תמיסה של גואנין ב-HCl fluoresces. מגיב עם חומצות ואלקליות ליצירת מלחים.

כאשר גואנין נחשף ל-HNO2 (חומצה חנקתית), נוצר קסנטין.

מסיס היטב בחומצות ואלקליות, מסיס בצורה גרועה באתר, אלכוהול, אמוניה ותמיסות ניטרליות, בלתי מסיס במים. טאוטומריזם הוא איזומריזם דינמי בשיווי משקל. המהות שלה טמונה בטרנספורמציה ההדדית של איזומרים עם העברה של כל קבוצה ניידת והחלוקה מחדש המקבילה של צפיפות האלקטרונים.

צורת הלקטם (צורת אוקסו או צורת NH) יציבה יותר מבחינה תרמודינמית מאשר צורת הלקטים.

קָפֵאִין(גם מטאין, גוארנין) - אלקלואיד מסדרת הפורין, גבישים מרירים חסרי צבע. זהו פסיכוסטימולנט ונמצא בקפה, תה ומשקאות קלים רבים. קפאין נמצא בצמחים כמו עץ הקפה, תה, קקאו, מאטה, גוארנה, קולה ועוד כמה. הוא מסונתז על ידי צמחים כדי להגן מפני חרקים שאוכלים עלים, גבעולים ודגנים, וכדי לעודד מאביקים.

אצל בעלי חיים ובני אדם הוא ממריץ את מערכת העצבים המרכזית, מגביר את פעילות הלב, מאיץ את הדופק, גורם להתכווצות כלי דם ומגביר מתן שתן. זאת בשל העובדה שקפאין חוסם את האנזים פוספודיאסטראז, אשר הורס cAMP, מה שמוביל להצטברותו בתאים. cAMP הוא משדר משני שדרכו מתממשות ההשפעות של חומרים פעילים פיזיולוגית שונים, בעיקר אדרנלין.

גבישים לבנים בצורת מחט, טעם מר, חסר ריח. הוא מסיס מאוד בכלורופורם, מסיס גרוע במים קרים (1:60), מסיס בקלות במים חמים (1:2), מסיס קשה באתנול (1:50).

תיאופילין(מ-lat. תיאה- שיח תה ויוונית. פילון- עלה) - מתילקסנטין, נגזרת פורין, אלקלואיד הטרוציקלי ממקור צמחי

תיאוברומין(מהשם הלטיני לקקאו - קקאו תיאוברומה) הוא אלקלואיד פורין, איזומרנתאופילין. גבישים חסרי צבע עם טעם מר, בלתי מסיסים במים. תיאוברומין היא אבקה גבישית לבנה בעלת טעם מעט מריר, רעילה, אינה מתפרקת באוויר וב-100 מעלות צלזיוס; ב-250 מעלות צלזיוס הוא מתחיל להשחיר ומתנשא ב-290-295 מעלות צלזיוס; נמס ב-329-330 מעלות צלזיוס. לא מסיס בליגרואין, מסיס מעט במים (חלק אחד ב-17 מעלות צלזיוס ב-1600 חלקים של מים) ואפילו פחות באלכוהול, אתר, בנזן וכלורופורם (ב-20 מעלות צלזיוס 100 ס"מ של אלכוהול מוחלט ממיס 0.007 גרם תיאוברומין; אתר - 0.004 גרם, בנזן - 0.0015 גרם, כלורופורם - 0.025 גרם).

כאשר תיאוברומין מטופל במי כלור או חומצה הידרוכלורית ובמלח של Berthollet, מתקבלים מתיל אלוקסן, מתיל אוריאה וחומצה מתיל פרבנית; במקרה האחרון - יחד עם אפותאוברומין. התערובת הכרומית, כמו גם חומצה חנקתית חזקה, מבודדת מתיאוברומין, תחילה חומצה אמלית, ולאחר מכן פחמן דו חמצני, מתילמין וחומצה מתילפראבנית:

C 7 H 8 N 4 O 2 + 3H 2 O → CO 2 + 2NH 2 (CH 3) + C 4 H 4 N 2 O 4.

כאשר מחומם עם חומצה הידרוכלורית חזקה או מי באריט, תיאוברומין מתפרק לפחמן דו חמצני, אמוניה, מתילאמין, סרקוזין וחומצה פורמית:

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

כאשר נחשף לזרם חשמלי, תיאוברומין מייצר חומר בעל הרכב C 6 H 8 N 2 O 8 (Rochleder ו-Hlasiwetz).

ניתן להמיר תיאוברומין לקפאין או על ידי חימום ל-100 מעלות צלזיוס עם מתיל יודיד, אשלגן קאוסטי ואלכוהול, או על ידי שיקוע מלח הכסף של תיאוברומין עם מתיל יודיד.

59 נוקלאוזידים של פורין ופירימידין. מִבְנֶה; מִנוּחַ. אופי הקשר בין בסיס גרעיני לשארית פחמימה. נוקלאוטידים. מִבְנֶה; מינוח של מונופוספטים נוקלאוזידים. נוקלאוזיד ציקלופוספטים. נוקלאוזיד פוליפוספטים. קשר להידרוליזה.

NUCLEOSIDES, טבעי. גליקוזידים, מולקולות מהם מורכבות משארית בסיס פורין או פירמידין המקושרת דרך אטום N לשארית D-ribose או 2-deoxy-D-ribose בצורת furanose; במובן הרחב יותר - הטבע. וסינטטי תרכובות, במולקולות שההטרוציקל שלהן מקושר דרך אטום N או C לכל חד סוכר, לפעמים שונה מאוד (ראה נוקלאוזידים מינוריים). תלוי בשאריות החד-סוכר וההטרוציקליות הכלולים במולקולה. הבסיסים מבחינים בין ריבו- ו-deoxy-ribonucleosides, purine and pyrimidine nucleosides. נוקלאוזידים קנוניים (ראה איור) - אדנוזין (בקיצור A), גואנוזין (G), ציטידין (C), אנלוגים 2"-דאוקסי שלהם, כמו גם תימידין (T) ואורידין (U) - הם מרכיבים של חומצות גרעין. בטבע נוקלאוזידים נמצאים גם במצב חופשי (בעיקר בצורה של אנטיביוטיקה נוקלאוזיד). פירמידין , יש את הסוף - ב נוקלאוזידים המכיליםפורין , יש את הסוף -אוזין שימו לב למינוח הנוקלאוזידים המכילים תימין. תימין הוא בסיס ה-DNA, ואם הנוקלאוזיד מכיל דאוקסיריבוז, אז שם הנוקלאוזיד (תימידין ) אין צורך להדגיש את האופי הכימי של הפחמימה.אם תימין קשור לריבוז, שהוא מצב ביולוגי לא טיפוסי, אזי שם הפחמימה מצוין בשם (thymidine riboside או thymidine riboside הנוקלאוזידים הנפוצים ביותר סוג הקשר -N-β-glycosidic

חומצה ניקוטית ואיזוניקוטנית. חומצה ניקוטית אמיד (ויטמין PP), חומצה איזוניקוטית הידראזיד (איזוניאזיד), פטיבאזיד.

חומצה ניקוטינית(ניאצין, ויטמין PP, ויטמין B3) - ויטמין המעורב בתגובות חמצון רבות של תאים חיים, תרופה.

אבקה גבישית לבנה, חסרת ריח, טעם מעט חומצי. קשה להמיס במים קרים (1:70), עדיף במים חמים (1:15), מעט מסיס באתנול, מעט מאוד מסיס באתר.

כלול בלחם שיפון, אננס, סלק, כוסמת, שעועית, בשר, פטריות, כבד, כליות. בתעשיית המזון הוא משמש כ תוספי מזון E375(ברוסיה, מאז 1 באוגוסט 2008, הוא לא נכלל ברשימת התוספים המותרים).

Hypovitaminosis RR מוביל ל- Pellagra, מחלה שתסמיניה הם דרמטיטיס, שלשולים ודמנציה.

סינתזה ומאפיינים

או על ידי חמצון של קינולין לחומצה פירידין-2,3-דיקרבוקסילית ואחריה דה-קרבוקסילציה שלה:

חומצה ISONICOTInic

בחר את האות הראשונה בכותרת המאמר: A B C D E F G H I K L M N O P R S T U V

חומצה איזוניקוטית(4-pyridinecarboxylic acid, g-pyridinecarboxylic acid), מול. מ' 123.11; חֲסַר צֶבַע קריסטלים. m.p. 323-5 מעלות צלזיוס (עם פירוק) בנימי אטום, bp. 260°C/15 מ"מ כספית. (עם נשגב); סוֹל. במים קרים (1:100) ורותחים (1:50), לא סול. בדיאתיל אתר. אתנול. אֲצֵטוֹן. ר ק אב-25 מעלות צלזיוס במים 1.70 (תוספת פרוטונים) ו-4.89 (הסרת פרוטונים).

יוצר מלח נחושת, שאינו מסיס במים חמים. בעת אינטראקציה עם אלקיל הלידים בסביבה בסיסית יוצרים בטאין. בקבוצת הקרבוקסיל, חומצה איזיקוטינית נותנת אנהידריד, הלידים חומציים ואסטרים. אמידים וכו' בדומה לנגזרות פירידין אחרות, נוקלאופילים מגיבים בקלות. תחליפים. בתעשייה, חומצה isonicotinic מיוצרת על ידי חמצון למחצה עם HNO 3 של נגזרות מתילול של חלקיק g-picolinic של Kam.-Ug. שרף המכיל g-picoline. מַעבָּדָה. שיטות סינתזה: 1) דקרבוקסילציה של חומצות פירידין דיקרבוקסיליות ופירידין טריקרבוקסיליות; 2) הפחתה של חומצות 2,6-דיהלוגניסוניקוטיניות המתקבלות מחומצת לימון דרך חומצה 2,6-דיהידרוקסי-איזוניקוטין. כדי לקבוע חומצה איזיקוטינית, נעשה שימוש בשיטות אלקלימטריות. טיטרציה מימית או משקעים של מלח הנחושת של חומצה איזוניקוטית עם יודומטרי. קביעת העודף של מגיב המשקע. חומצה איזוניקוטית - בינונית. מוצר בסינתזה של מספר תרופות נגד שחפת מקבוצת ההידראזידים של חומצה איזוניקוטית (איזוניאזיד, פטיוואזיד, מטאזידי וכו'), תרופות נוגדות דיכאון - מעכבי מונואמין אוקסידאז כגון ניאלמיד, תרופות קינוקלידין. רביעי (פנקרול, אוקסילידין, אצקלידין וכו')

ויטמין PP (ניקוטינאמיד, חומצה ניקוטינית)

מאפיינים כימיים ופיזיים

חומצה ניקוטית C 6 H 5 NO 2 היא חומצה β-pyridine carboxylic. בצורתו הטהורה מבחינה כימית הוא חסר צבע, גבישים בצורת מחט, מסיסים בקלות במים ובאלכוהול. חומצה ניקוטינית היא יציבה תרמית ושומרת על פעילותה הביולוגית במהלך ההרתחה והחיטוי. עמיד בפני אור, חמצן באוויר ואלקליות. חומצה ניקוטינית אמיד C 6 H 6 N 2 O היא בעלת אותן תכונות ביולוגיות כמו חומצה ניקוטינית. בגוף האדם והחי, חומצה ניקוטינית הופכת לאמיד חומצה ניקוטינית ובצורה זו היא חלק מרקמות הגוף.

ניתן להשיג חומצה ניקוטית מניקוטין הכלול בטבק על ידי חמצונו בחומצה חנקתית או אשלגן פרמנגנט.

בגוף האדם, ההמרה של ניקוטין לחומצה ניקוטינית אינה מתרחשת; לניקוטין אין תכונות של ויטמין.

ויטמין PP נקרא בשתי אותיות לטיניות P בשל יכולתו למנוע התפתחות של פלגרה. פלגרה מונעת פירושה "מניעת פלגרה". המילה "פלאגרה" מגיעה מהמילים האיטלקיות pelle agra, המתורגמות לרוסית כעור מחוספס, המאפיין את אחד התסמינים של מחלה זו.

איזוניאזיד(טובאזיד) - תרופה, תרופה נגד שחפת (ATD), חומצה איזוניקוטית הידראזיד (GINK). מיועד לטיפול בשחפת של כל צורות לוקליזציה. מסוכן לכלבים שיש להם רגישות יתרלתרופה.

חומצה איזוניקוטית הידראזיד C₆H₇N₃O

הוכן על ידי הידרוליזה של 4-ציאנופירידין לחומצה איזוניקוטית, מבשר של חומצה איזוניקוטית הידראזיד (איזוניאזיד):

שהוא בסיס חלש ונותן מלחים עם חומצות מינרליות חזקות, יוצר בקלות מלחים כפולים ותרכובות מורכבות.

נוסחה כימית : C5H5N.

תכונות גשמיות.

פירידין הוא נוזל חסר צבע עם חד ריח לא נעים; מתערבב עם מים וממיסים אורגניים.

מסה מולרית = 79.101 גרם/מול.

צפיפות = 0.9819 גרם/ס"מ³.

נקודת התכה = −41.6 מעלות צלזיוס.

נקודת רתיחה = 115.2 מעלות צלזיוס.

קַבָּלָה.

המקור העיקרי לייצור פירידין הוא זפת פחם המכילה עד 0.08% פירידין. כאשר השרף מזוקק, פירידין מרוכז לשבריר הנקרא שמן קל. משמן קל, תערובת של פירידינים (בסיסי פירידין) מופקת עם חומצה גופרתית מדוללת, מבודדת עם אלקליות ומזקקת.

תכונות כימיות.

פירידין מפגין תכונות האופייניות לאמינים שלישוניים: הוא יוצר N-oxides, N-alkylpyridinium מלחי, והוא מסוגל לפעול כליגנד תורם סיגמא.

יחד עם זאת, לפירידין יש תכונות ארומטיות ברורות. עם זאת, נוכחות של אטום חנקן בטבעת הצימוד מובילה לחלוקה מחדש רצינית של צפיפות האלקטרונים, מה שמוביל לירידה חזקה בפעילות של פירידין בתגובות החלפה ארומטיות אלקטרופיליות בהשוואה לבנזן. בתגובות כאלה, עמדות המטא של הטבעת מגיבות בעיקר.

פירידין מאופיין בתגובות החלפה נוקלאופיליות ארומטיות המתרחשות בעיקר בעמדות המטא של הטבעת. תגובתיות זו מצביעה על הטבע חסר האלקטרונים של טבעת הפירידין, אשר ניתן לסכם כך: כלל אצבע: התגובתיות של פירידין כתרכובת ארומטית זהה בערך לזו של ניטרובנזן.

1. מאפיינים בסיסיים.

פירידין הוא בסיס חלש.

התמיסה המימית שלו הופכת לכחול לקמוס:

כאשר פירידין מגיב עם חומצות חזקות, נוצרים מלחי פירידיניום:

2. תכונות ארומטיות.

בדומה לבנזן, גם פירידין עובר תגובות החלפה אלקטרופיליות, אך פעילותו בתגובות אלו נמוכה מבנזן בשל האלקטרושליליות הגבוהה של אטום החנקן.

פירידין נחנק ב-300 מעלות צלזיוס עם תשואה נמוכה:

אטום החנקן בתגובות החלפה אלקטרופיליות מתנהג כתחליף מהסוג השני, לכן החלפה אלקטרופילית מתרחשת בעמדה המטא.

בניגוד לבנזן, פירידין מסוגל לעבור תגובות החלפה נוקלאופיליות, שכן אטום החנקן שואב צפיפות אלקטרונים מהמערכת הארומטית, ומיקומי האורתו-פארא ביחס לאטום החנקן מדוללים מאלקטרון.

לפיכך, פירידין יכול להגיב עם נתרן אמיד, וליצור תערובת של אורתו-ופרא-אמינופירידינים (תגובת צ'יצ'יבבין):

3. הידרוגנציה של פירידין מייצרת פיפרידין, שהוא אמין משני מחזורי והוא בסיס חזק בהרבה מפירידין:

4. להומולוגים של פירידין יש תכונות דומות להומולוגיות בנזן.

לפיכך, כאשר שרשראות הצדדיות מתחמצנות, המקבילחומצות קרבוקסיליות :

פירידין אינו משמש ברפואה בשל הרעילות הגבוהה שלו, אם כי יש לו השפעה חיידקית חזקה. עם זאת, על ידי הצגת שונות קבוצות פונקציונליותניתן להפחית את הרעילות שלו. זה שימש בסיס לסינתזה של נגזרותיו הרבות, שהן יקרות ערך תרופותהשפעות טיפוליות שונות.

חומצה ניקוטית יכולה להיקבע ביודומטרית לאחר משקעים של ניקוטינט נחושת:

על פי קרן המדינה של הרפובליקה של בלארוס:

כימות

ממיסים 0.250 גרם מדגימת הבדיקה ב-50 מ"ל מים R וטיטר עם תמיסת נתרן הידרוקסיד של 0.1M עד להופעת צבע ורוד, תוך שימוש ב-0.25 מ"ל תמיסת פנולפטלין R כאינדיקטור.

במקביל, מתבצע ניסוי בקרה: 1 מ"ל של תמיסת נתרן הידרוקסיד בנפח 0.1M תואמת ל-12.31 מ"ג C 6 H 5 NO 2.

אחסון .

רשימה ב' אבקה - במיכל סגור היטב, מוגן מאור; טבליות ואמפולות - במקום מוגן מאור.

ניקוטינמיד(ניקוטינאמיד)

ניקוטינמיד היא נגזרת של פירידין.

נוסחה כימית: C6H6N2O.

תכונות גשמיות.

ניקוטינמיד היא אבקה גבישית לבנה או כמעט לבנה או גבישים חסרי צבע עם ריח קל מאוד וטעם מר. מסיס בקלות במים ובאתנול.

מסה מולרית = 122.13 גרם/מול.

קַבָּלָה.

שיטה לייצור ניקוטינמיד על ידי הידרוליזה של ניקוטינוניטריל בנוכחות נתרן הידרוקסיד. תפוקת ניקוטינמיד 58%

קיימת שיטה ידועה לייצור ניקוטינמיד מניקוטינוניטריל על ידי חימום בתמיסה מימית מדוללת של אמוניה בלחץ. במקרה זה, בנוסף לניקוטינאמיד, נוצרים מלחים של חומצה ניקוטינית, מה שמוביל לאובדן תוצרי תגובה ולצורך להפריד ביניהם (תשואה 75%).

הוצעה שיטה לייצור ניקוטינמיד מניקוטיניטריל באמצעות זרז בלתי מסיס במים - שרף סינטטי AB-17. על ידי הרתחת ניקוטיניטריל פנימה תמיסה מימיתהוא הופך לניקוטינאמיד בתשואה גבוהה (97%).

ניתוח איכותי.

תגובות פירוק של ניקוטינמיד מתרחשות בחימום עם נתרן קרבונט גבישי. נוצר פירידין, שניתן לזהות בקלות על ידי הריח האופייני לו:

קבוצה זו כוללת גם את תגובות הפירוק של ניקוטינמיד המתרחשות כאשר הם מחוממים בתמיסות של הידרוקסיד מתכת אלקלי. ניקוטינמיד מתפרק ליצירת אמוניה, שניתן לזהות על ידי ריח או על ידי הכחול של נייר לקמוס אדום רטוב:

על פי קרן המדינה של הרפובליקה של בלארוס:

אותנטיות (זיהוי)

זיהוי ראשון: א', ב'.

זיהוי שני: A, C, D.

א. נקודת התכה (2.2.14): מ-128°C ל-131°C.

ב. ספקטרופוטומטריית ספיגה באזור האינפרא אדום (2.2.24).

השוואה: Nicotinamide FSO # או ספקטרום המוצג באיור.

ג. 0.1 גרם של דגימת הבדיקה מבושל עם 1 מ"ל של תמיסת נתרן הידרוקסיד מדוללת R. אדי אמוניה משתחררים.

ד.2 מ"ל תמיסה S (2.5 גרם מהדגימה הנבדקת מומסים במים ללא פחמן דו חמצני R וממולאים לנפח של 50 מ"ל עם אותו ממס) מדולל במים R עד לנפח של 100 מ"ל. ל-2 מ"ל מהתמיסה שהתקבלה הוסף 2 מ"ל של תמיסה של ציאנוברומיד R, 3 מ"ל של תמיסה של 25 גרם/ליטר אנילין R ונער. מופיע צבע צהוב.

ניתוח כמותי.

ניקוטינמיד נכמת על ידי טיטרציה לא מימית. התכונות הבסיסיות משופרות על ידי המסתו באנהידריד אצטית, ולאחר מכן טיטרציה עם תמיסה של 0.1 M של חומצה פרכלורית (אינדיקטור סגול קריסטל):

התגובה של ניקוטינמיד עם אלקלי יכולה לשמש לקביעה כמותית של ניקוטינמיד בתרופה. האמוניה המשתחררת מזוקקת לתוך מקלט המכיל נפח מסוים של תמיסת חומצה טיטרטית.

חומצה עודפת עוברת טיטרציה עם אלקלי:

NH 3 + H 2 SO 4 → (NH 4) 2 SO 4

H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O

על פי קרן המדינה של הרפובליקה של בלארוס:

כימות

0.250 גרם מהדגימה הנבדקת מומסים עם 20 מ"ל אנהידריד אצטית נטול מים R, במידת הצורך, מחומם, מוסיפים 5 מ"ל אנהידריד אצטית R ומטטרלים עם 0.1 M חומצה פרכלורית עד שהצבע משתנה לירקרק-כחול, בעזרת תמיסה של קריסטל סגול R כאינדיקטור.

1 מ"ל של תמיסת חומצה פרכלורית בנפח 0.1 M מתאים ל-12.21 מ"ג C 6 H 6 N 2 O.

אחסון .

רשימה ב' במיכל סגור היטב, מוגן מאור; אמפולות - במקום מוגן מאור.

ההיסטוריה של הוויטמין האנטי-פלגרי היא אולי אחת המרתקות והמורכבות ביותר. עוד בשנת 1867, הובר השיג לראשונה חומצה ניקוטינית על ידי חמצון ניקוטין עם חומצה כרומית, אך רק בשנת 1937 הוכח שזהו ויטמין PP. בשנת 1873 ויידל. השיג חומצה ניקוטינית על ידי חמצון של ניקוטין עם חומצה חנקתית, ובשנת 1879 על ידי חמצון של בטא-פיקולין. הוא גם הציע את שמו. במקביל, בשנת 1879, הכימאי האורגני הרוסי A.N.Vyshnegradsky סינתזה חומצה ניקוטינית מ-3-אתילפירידין. בשנת 1877 לייבלין השיג חומצה ניקוטינית על ידי חמצון ניקוטין עם פרמנגנט. בשנת 1912 סוזוקי, שימאמורה ואודאק בודדו חומצה ניקוטינית מסובין אורז, ובשנת 1913, ללא תלות בהם, פונק בודד אותה מסובין אורז ושמרים. עם זאת, החומר הגבישי המבודד לא מנע או ריפא בריברי.

בשנת 1926, ויקרי בודד שוב חומצה ניקוטינית משמרים. אבל אף אחד מהחוקרים הרשומים לא חשד שהחומר הזה הוא גורם אנטי-פלגרי אמיתי. זה מפתיע עוד יותר מכיוון שבאותו זמן, הרופא האמריקאי גולדברגר זיהה כגורם העיקרי לפלגרה מחסור בתזונה אנושית של גורם חדש, שלא היה ידוע עד כה, PP (מניעת פלגרה). הוא ניסה לגרום לחולדות לחסר בחומר הזה. עם זאת, הגורם להפרעות שהשיג בניסוי נמצא לאחר מכן כמחסור בוויטמין B6.

בשנת 1935, V.V. Efremov הראה שוויטמין B6 אינו מרפא פלגרה ניסויית בכלבים.

בשנת 1936, Koehn ו-Elvehjem מצאו שתמצית כבד לא מנעה או מרפאה פלגרה או פלגרה של כלבים בבני אדם.

בשנת 1936, הם השיגו חלק פעיל מתמצית כבד, 64 מ"ג ממנו ריפא פלגרה כלבים. משבר זה בשנת 1937, סטרונג ו-Woolley השיגו חומר גבישי, שהתברר כחומצה ניקוטינית.

בשנת 1937, Elvehjem ומחברים שותפים קבעו בניסויים על כלבים שבהם שוחזרה פלגרה ניסויית כי חומצה ניקוטינית מרפאה מחלה זו. בשנת 1937, חומצה ניקוטינית שימשה בהצלחה לפלגרה אנושית.

בשנת 1938, V.V. Efremov, בפעם הראשונה בברית המועצות, ריפא פלגרה חמורה עם פסיכוזה עם חומצה ניקוטינית.

במהלך חיפושיהם לחשוף את האטיולוגיה של הפלגרה, שיערו גולדברגר וטאנר בשנת 1922 שהגורם למחלה זו יכול להיות מחסור בחומצות אמינו מסוימות, כלומר טריפטופן, אשר אושר מאוחר יותר.

ורבורג וכריסטיאן בשנת 1934 הראו לראשונה את החשיבות של חומצה ניקוטינית בתגובות ביוכימיות. הם בודדו חומצה ניקוטינית אמיד מקודהידראז II (NADP) וביססו את תפקידה כמרכיב של קו-אנזים העברת מימן. כמעט במקביל, בשנת 1935, אוילר וחב' בודדו חומר מקודהידראז I (NAD), שזוהה גם עם אמיד חומצה ניקוטינית. גָדוֹל משמעות ביולוגיתחומצה ניקוטינית הוקמה אז על ידי מספר מחקרים שהראו כי חומר זה הוא גורם חשובעבור מיקרואורגניזמים מסוימים.

תכונות כימיות ופיזיקליות של ויטמין PP

חומצה ניקוטית מבודדת די בקלות מרוב המוצרים הטבעיים. זהו חומר לבן, בצורת מחט, חסר ריח, גבישי בעל טעם חמצמץ ונקודת התכה של 234-237°. משקלו המולקולרי הוא 123.11. גרם אחד של חומצה ניקוטינית מסיס ב-60 מ"ל מים ו-80 מ"ל אלכוהול אתיליב-25°. הוא אינו מסיס באתר, אך מסיס בתמיסות מימיות של הידרוקסידים אלקליים וקרבונטים. חומצה ניקוטינית אינה היגרוסקופית, יציבה מאוד בצורה יבשה. הפתרונות שלה יכולים לעמוד בחיטוי ב-120° למשך 20 דקות ללא הרס. הוא סובל היטב רתיחה ב-1 N. ו-2 נ. תמיסות של חומצות מינרליות ואלקליות. לחומצה ניקוטית יש ספקטרום ספיגה בקרניים אולטרה סגולות עם מקסימום של 260-260.5 ננומטר. קיים קשר ליניארי בין מקדמי הספיגה של חומצה ניקוטינית לבין ריכוזה.

על פי המבנה הכימי שלה, חומצה ניקוטינית היא חומצה בטא-פירידין-קרבוקסילית או פירידין-3-קרבוקסילית. ניקוטינמיד היא אבקה לבנה, חסרת ריח, גבישית בעלת טעם מר-מלוח. הוא נמס ב-129-131 מעלות ומשקל מולקולרי של 122.12. גרם אחד מומס ב-1 מ"ל מים ו-1.5 מ"ל של אלכוהול אתילי 95%. הוא מסיס באציטון, עמיל אלכוהול, אתילן גליקול, כלורופורם, בוטנול, ומסיס מעט באתר ובבנזין. ניקוטינמיד מגביר בחדות את המסיסות של ריבופלבין. כשהוא יבש, הוא יציב מאוד בטמפרטורות מתחת ל-50°. בתמיסה מימית ניתן לבצע חיטוי ב-120 מעלות למשך 20 דקות ללא אובדן פעילות גלוי. בהשפעת חומצות ואלקליות, הוא הופך לחומצה ניקוטינית.

לניקוטינאמיד יש ספיגה מקסימלית ב-260-261.5 ננומטר. על פי המבנה הכימי שלו, מדובר באמיד של חומצה בטא-פירידין-קרבוקסילית או פירידין-3-קרבוקסילית.

ניתן להשיג חומצה ניקוטינית מניקוטין, מבטא-פיקולין, קינולין, פירידין וכו'. ניתן לקבל ניקוטין מחומצה ניקוטינית, מאסטרים שלה ומ-3-ציאנו-פירידין. אחד האנלוגים החשובים ביותר של חומצה ניקוטינית הוא 3-acetylpyridine, המשמש בניסויים בבעלי חיים כדי לשחזר מחסור בחומצה ניקוטינית, כמו אנלוגי אחר - 6-aminonicotinamide. ל-3-אצטילפירידין אין כמעט השפעה על כלבים בריאים, שכן רק חלק קטן ממנו הופך בגוף לחומצה ניקוטינית, ורובו מופרש בשתן בצורה של ניקוטינאט ותרכובות אחרות. כאשר השתמשו בו בניסויים בעכברים במינון של 3 מ"ג ליום, סימפטומים של מחסור בחומצה ניקוטינית הופיעו לאחר 3-4 ימים.

הרעילות של 3-אצטילפירידין LD50 לעכברים היא 300-350 מ"ג/ק"ג, ולחולדות - 80 מ"ג/ק"ג. הרעילות של 6-aminonicotinamide (LD50 לעכברים 35 מ"ג/ק"ג) גבוהה משמעותית מזו של 3-אצטילפירידין. במינון של 2 מ"ג/ק"ג, 50% מהחיות מתו לאחר 11 ימים.

Isonicotinic acid hydrazide (isonicotinylhydrazide, isoniazid) מעכבת את הצמיחה של Mycobacterium tuberculosis, המאבדת כ-50% מה-NAD בריכוז של איזוניאזיד במדיום של 0.1 מיקרוגרם/מ"ל. בהתבסס על זה, הוא משמש בהצלחה כ תְרוּפָהעבור שחפת.

הפצת ויטמין PP בטבע

חומצה ניקוטינית נפוצה למדי במוצרים מהצומח ובעיקר מהחי, שהם הרבה יותר עשירים בחומצה ניקוטינית. מבין המוצרים הצמחיים, העשירים ביותר הם שמרי בירה יבשים (40 מ"ג%) ושמרי עיתונות אפייה (28 מ"ג%). כמות משמעותית של חומצה ניקוטינית נמצאת במוצרי דגנים. לדוגמה, חיטה מכילה מעל 5 מ"ג%.

התפלגות החומצה הניקוטינית בדגן החיטה זהה לזו של תיאמין. הוא נמצא בעיקר בשכבה החיצונית של האנדוספרם, הנבט והסובין, בהבדל שהסובין מכיל יותר חומצה ניקוטינית ופחות תיאמין מאשר הנבט.קמח טפט מכיל את כל החומצה הניקוטינית, ולחם העשוי ממנו מכיל 3.5 מ"ג%, בקמח כיתה א' – 1 מ"ג%, ובלחם העשוי ממנו – 0.7 מ"ג%. שיפון דל משמעותית מחיטה מבחינת ויטמין PP - 1.1 מ"ג%. IN קמח שיפוןמכיל 1 מ"ג%, ולחם שיפון מכיל 0.45 מ"ג% חומצה ניקוטינית. תירס מכיל כ-2 מ"ג%.

מבין הדגנים, העשיר ביותר בחומצה ניקוטינית הוא כוסמת (מעל 4 מ"ג%), אחר כך דוחן (מעל 2 מ"ג%), שעורה (2 מ"ג%), שיבולת שועל (1.6 מ"ג%), גריסי פנינה (1.5 מ"ג%), מלוטשת. אורז (1.6 מ"ג%), סולת - 0.9 מ"ג%.

בתירס, כמו ברוב גידולי הדגן האחרים, 95-98% מהחומצה הניקוטינית מצויה בצורה קשורה שאינה ניתנת לעיכול בגוף - אסטר בעל מבנה מורכב (ניאציטין). הוא משתחרר לחלוטין רק לאחר הידרוליזה אלקלית. חומצה ניקוטינית המשתחררת על ידי הידרוליזה אלקלית נספגת בקלות בגוף של בעלי חיים ובני אדם. יחד עם זה, גידולי דגנים כגון תירס דלים מאוד בטריפטופן. יש לקחת זאת בחשבון בעת הערכת התוכן של ניאצין בדיאטות.

בין שאר המזונות הצמחיים, מקורות טובים הם קטניות, שבהן חומצה ניקוטינית נמצאת בצורה ניתנת לעיכול: אפונה ירוקה, עדשים, שעועית, פולי סויה (2 - 2.5 מ"ג%). מקור טוב לחומצה ניקוטינית הוא פולי קפה, המכילים בין 2 ל-10 מ"ג%, תלוי במגוון ובקלייה. בוטנים עשירים מאוד בחומצה ניקוטינית (10 - 16 מ"ג%), ולאחר מכן תרד, עגבניות, כרוב, רוטבגה, חצילים (0.5 - 0.7 מ"ג%). תפוחי אדמה מכילים 0.9 מ"ג% (מבושל 0.5 מ"ג%), גזר - 1 מ"ג%, פלפל מתוק - 0.9 מ"ג°/0, לפת - 0.8 מ"ג%, סלק אדום - 1.6 מ"ג%, ב פטריות טריות- 6 מ"ג%, במיובש - עד 60 מ"ג%.

מוצרים מן החי עשירים מאוד בחומצה ניקוטינית, למעט ביצים (0.2 מ"ג%) וחלב (כ-0.1 מ"ג%). אז בשר עופות מכיל 6-8 מ"ג%, כבש -5.8 מ"ג%, בקר -4 מ"ג%, בשר עגל - מעל 6 מ"ג%, חזיר - כ-3 מ"ג%, כבד - 15-16 מ"ג%, כליות -12 -15 מ"ג %, לב -6 - 8 מ"ג%. דגים דלים יותר בחומצה ניקוטינית מאשר בשר בעלי חיים. דגים טריים מכילים בממוצע כ-3 מ"ג% חומצה ניקוטינית, בקלה קפואה - כ-2 מ"ג%, פייק - 3.5 מ"ג%, פיקס - 1.8 מ"ג%.

ברקמות של בעלי חיים, כמעט כל החומצה הניקוטינית היא בצורת אמיד הקשורה לנוקלאוטידים NAD ו-NADP. במוצרים מקור צמחיתכולת ניקוטינמיד נעה בין 7% (תירס צהוב) ל-70% (תפוח אדמה) על בסיס סך הניאצין. ברוב המוצרים ממקור צמחי, חומצה ניקוטינית מופצת בעיקר בקליפות החיצוניות. למשל סובין חיטה מכיל 330 מק"ג ל-1 גרם, קמח חיטה פרימיום - 12 מק"ג, חיטה מלאה - 70 מק"ג, אורז מלוטש - 0.9 מק"ג, אורז לא מלוטש - 6.9 מק"ג, סובין אורז - 96.6 מק"ג וכו'.

חומצה ניקוטינית היא אחד הוויטמינים היציבים ביותר מבחינת אחסון ובישול. הוא גם עמיד מאוד בפני תהליכי שימורים. בקופסאות שימורים המאוחסנות במשך שנתיים, אובדנו אינו עולה על 15%. אין כמעט אובדן במהלך הקפאה או ייבוש. שיטות בישול קונבנציונליות גורמות לאובדן של 15 עד 20% מהפעילות. עם כמה שיטות בישול, הפסדים מגיעים עד 50%. הרכב האדמה יכול להשפיע על תכולת הניאצין בצמחים. ירידה בתכולת היונים העיקריים בתמיסות תזונתיות הפחיתה את תכולת הניאצין בשיבולת שועל. דישון האדמה בסיד או הוספת חנקות לה העלה את תכולת החומצה הניקוטינית בחיטה.

שיטות לקביעת ויטמין PP

שיטה כימיתההגדרה מבוססת על שימוש בתגובה עם ברום ציאניד ולאחר מכן עם אמין ארומטי. התרכובת הצבעונית המתקבלת נמדדת באופן פוטומטרי. התגובה מתרחשת בשני שלבים: קבלת נגזרת פירידין על ידי תגובה של חומצה ניקוטינית עם ברום ציאניד וקבלת תרכובת דיאלדהיד צבעונית על ידי תגובה עם אמין ארומטי.

חומצה ניקוטינית נקבעת גם על ידי שיטות מיקרוביולוגיות, לרוב תוך שימוש בתרבית של לקטובצילוס ארבינוסוס ובקביעה עכורית שלאחר מכן, כמו גם עם הפרוטוזואה Tetrahymena pyroformis. לא ניאצין ולא ניקוטינמיד מקרינים מעצמם, אך ניתן להמיר אותם לתרכובות ניאון. שיטות כאלה נמצאות בשימוש נרחב כדי לקבוע את צורות הקו-אנזים של ניקוטינאמיד - NAD ו-NADP. התוצר המטבולי העיקרי של חומצה ניקוטינית, Nl-methylnicotinamide, נקבע גם הוא בשיטה הפלואורימטרית. בתגובות חילופיות שונות הקשורות להעברת מימן, נוקלאוטידים של פירידין, שהם קו-אנזימים של דהידרוגנאזים ספציפיים, פועלים בצורות מחומצנות ומופחתות כאחד.

בצורה המצומצמת, המקסימום של ספקטרום הספיגה הוא באזור האולטרה סגול ב-340 ננומטר. נוקלאוטידים מופחתים של פירידין מקרינים כשהם מוקרנים בקרניים אולטרה סגולות. לפיכך, ל-NADP-H יש שני ספקטרום ספיגה מקסימליים ב-260 ו-340 ננומטר ומקסימום ספקטרום פלואורסצנטי אחד ב-457 ננומטר. צוינה הקבלה בין נוכחות הקרינה לפעילות הביולוגית של הקואנזים המופחת.

הנפוץ ביותר, מהיר, רגיש ו שיטה פשוטהקביעת מטבוליטים של חומצה ניקוטינית היא קביעה של Nl-methylnicotinamide בשתן. שיטה זו מבוססת על תגובת עיבוי של Nl-methylnicotinamide עם אצטון בנוכחות אלקלי עם מעבר לנגזרת ניאון. בדרך זו ניתן לקבוע 0.3 מיקרוגרם ב-1 מ"ל של שתן מדולל. מטבוליט נוסף המופרש בשתן, 6-pyridon Nl-methylnicotinamide, נקבע גם הוא פלואומטרית.

תכולת ה-NAD וה-NADP באריתרוציטים נקבעת אף היא בפלואורמטריה, על סמך השיטה המוצעת לקביעתן בשתן. לשם כך, חלבונים בדם הם משקעים עם חומצה טריכלורואצטית. לאחר מכן מתרחש עיבוי עם אצטון בנוכחות אלקלי, ונותן תרכובת ניאון שמכומתת. גם התוכן של NAD ו-NADP ברקמות נקבע.

חילוף חומרים של ויטמין PP בגוף

גורלה של כניסת חומצה ניקוטינית לגוף תלוי בסוג המזון ובמוצרים שהוא מכיל. כאמור, חומצה ניקוטינית, המצוי במספר מוצרי דגן בצורת אסטר - ניאציטין, 95-96% אינה נספגת בגוף של בני אדם, כלבים וחולדות, בעוד שניאצין, המצוי במוצרי בעלי חיים וקטניות, נספג לחלוטין על ידם.

גוף האדם, הכלב והחזיר אינו מסוגל לסנתז חומצה ניקוטינית בכמויות הנחוצות לכיסוי הצורך של הגוף בה, ולכן צריך כל הזמן לקבל אותה מהמזון. יונקים מסוימים, כגון חולדות, סוסים, פרות וכבשים, יכולים לסנתז ניאצין.

המקור לחומצה ניקוטינית הוא טריפטופן. מאז 1945 מספר עבודות תיארו את השלבים הבודדים של סינתזה של חומצה ניקוטינית מטריפטופן ביונקים. קיימות שתי דרכים לסינתזה אנדוגנית של ניאצין בגוף של בעלי חיים: סינתזה מיקרוביאלית במעיים וביוסינתזה ברקמות. הטרנספורמציה העיקרית של L-טריפטופן עוקבת אחר נתיב המחשוף של טבעת הפירול שלו על ידי טריפטופן פירולאז עם היווצרות של פורמיל-kynורנין, שממנו נוצרים kynurenine ו-3-hydroxykynurenine, שהם אחד התוצרים העיקריים של פיזור טריפטופן בגוף . 3-hydroxykynurenine הופך עוד יותר לחומצה 3-hydroxyanthranilic. לאחר הכללת שני אטומי חמצן, נוצרות חומצה 2-אקרולייל-3-אמינופומארית וחומצה קינולינית, שהיא קודמת לחומצה ניקוטינית. כתוצאה מסדרה של תגובות ביניים נוצרות חומצה ניקוטינית ו-Nl-methylnicotinamide באוכלי כל ובבני אדם.

בְּ דיאטה מאוזנתרק חלק קטן מהטריפטופן מופרש מגופם של בעלי חיים ובני אדם בשתן בצורה של תוצרים ספציפיים של פירוקו. כאשר טריפטופן נטען בשתן, כמויות משמעותיות של המוצרים המטבוליים שלו, כגון kynurenine, 3-hydroxykynurenine, kynurenic ו-xanthurenine, משתחררות בשתן. השתתפותו של ויטמין B6 במטבוליזם של טריפטופן ביונקים הונחה עקב גילוי חומצה קסנטורנית, אחד מתוצרי חילוף החומרים של טריפטופן, בשתן של מחסור בוויטמין B6. בנוסף, מספר מחברים הבחינו כי במקרה של מחסור בוויטמין B6 בבעלי חיים, ירידה בריכוז של NAD ו-NADP בתאי דם אדומים וירידה בהפרשת Nl-methylnicotinamide בשתן.

התברר שנגזרת של ויטמין B6, פירידוקסל פוספט, היא קואנזים של kynureninase, המעורבת בפירוק ההידרוליטי של kynurenine ו-3-hydroxykynurenine. הפרה של תגובת kynureninase עקב מחסור בוויטמין B6 מובילה להפרעה בסינתזה של חומצה 3-hydroxyanthranilic וירידה ביצירת חומצה ניקוטינית.

חומצה ניקוטינית הנכנסת לגוף של בני אדם ושל אוכלי כל וקרניבורים הופכת לניקוטינאמיד ולאחר מכן מתילציה ל-Nl-methylnicotinamide, אשר מחומצן חלקית ל-Nl-methyl-2-pyridon-5-carboxamide. 40 עד 50% מהחומצה הניקוטינית הנבלעת משתחררת בצורה זו. בבעלי חיים אוכלי עשב, חומצה ניקוטינית אינה הופכת לאמיד ומופרשת בשתן בצורה חופשית או קשורה, וניקוטינמיד המצוי במזון של בעלי חיים אלו מופרש בצורה של חומצות ניקוטיניות או ניקוטינוריות. מתילציה של ניקוטינמיד מתרחשת על ידי הוספת קבוצת מתיל לחנקן של טבעת הפירידין. ל-Nl-methylnicotinamide יש מקסימום ספיחה בקרניים אולטרה סגולות של 264.5 ננומטר. Nl-methylnicotinamide 6-pyridon - 260 ו-290 ננומטר.

חישוב של הפרשת מטבוליטים של חומצה ניקוטינית בשתן אצל אנשים המקבלים כמויות שונות של ויטמין PP וטריפטופן הראה שבממוצע בין 55 ל-60 מ"ג טריפטופן הכלול במזון שווה ערך ל-1 מ"ג חומצה ניקוטינית.

הורוויט הציע לקרוא ל-1 מ"ג ניאצין, או 60 מ"ג טריפטופן, "שווה ערך לניאצין". כך, מ-1.9 עד 5% (בממוצע 3.3%) של טריפטופן הופך לחומצה ניקוטינית.

השתתפות של ויטמין PP במטבוליזם

חומצה ניקוטינית וניקוטינמיד הם חומרים הנחוצים לחיי כל תאי החי והצומח. הם חלק מהקו-אנזימים NAD ו-NADP ויחד עם אפו-אנזימים, מזרזים את תגובות החיזור של חילוף החומרים התאי. תפקיד זה של חומצה ניקוטינית נקבע עוד לפני שהתגלה ערכה כוויטמין PP. NAD התגלה עוד ב-1905, ב-1933 הוקם מבנה הנוקלאוטיד האדנין שלו, ובשנת 1936 בודד NAD בצורתו הטהורה משמרי בירה. זוהי אבקה אמורפית לבנה, מסיס מעט בפנול ומתנול עם חומצה הידרוכלורית. בקרניים אולטרה סגולות יש לו ספקטרום בליעה של 260 ו-340 ננומטר.

NAD הוא דינוקלאוטיד המורכב מניקוטינמיד, שתי מולקולות של ריבוז, שתי מולקולות של חומצה זרחתית ואדנין. ל-NADP יש תכונה דומה ל-NAD לקיים אינטראקציה עם מימן ואותו ספקטרום ספיגה. הוא מכיל מולקולה אחת של ניקוטינמיד, שתי מולקולות של ריבוז, מולקולה אחת של אדנין ושלוש מולקולות של חומצה זרחתית, השונות מ-NAD בנוכחות של שארית חומצה זרחתית אחת במיקום השני של אדנוזין.

NAD ו-NADP נמצאים בכל תאי הגוף של בעלי חיים וצמחים. כדוגמה, מוצגת טבלה של תוכנם ברקמות של חולדות.

	NAD+		NADP+
	מעל-n2		NADP-H2
בדים	בממול ל	NAD-H ב-%	בממול	NADP-H2 ב-%
	משקל רטוב 1 ק"ג		לכל 1 ק"ג משקל רטוב
כָּבֵד	0,86	36	0,28	97
לֵב	0,72	38	0,049	95
כליות	0,66	48	0,077	95
דִיאָפרַגמָה	0,65	32	0,018	100
תאי דם אדומים	0,14	40	0,011	40

דרישה של בני אדם ובעלי חיים לויטמין PP

אנו רואים ש-NAD נמצא ברקמות בכמויות הרבה יותר גדולות מ-NADP. בהתבסס על תוכנם ברקמות, ניתן לשפוט את עוצמת ההשתתפות של קו-אנזימים אלה בחילוף החומרים. בתאים, יחס NAD/NAD-H2 גבוה יותר מיחס NADP/NADP-H2. NAD ו-NADP בתאים, על סמך החישוב פעילות אנזימטיתשל ההומוגנט כולו, מצויים בכמויות גדולות יותר בגרעין, שם מתרחשת הסינתזה שלהם, ובכמויות קטנות יותר במיטוכונדריה ובמיקרוזומים.האנזים NAD-pyrophosphorylase הוא חלק מהאנזימים של גרעין התא, NAD-H-cytochrome C- רדוקטאז ו-NADP-H-ציטוכרום C-רדוקטאז - חלק מהאנזימים של הממברנה הגרעינית עצמה, NAD-H-דהידרוגנאז, NAD-H-ציטוכרום C-רדוקטאז, NAD-H-ציטוכרום B5-רדוקטאז, NAD-H-אוקסידאז ו-NAD-ו-NADP-isocitrate dehydrogenase - חלק מהאנזימים מיטוכונדריה, NAD-H-cytochrome C-reductase, NAD-H2-oxidase, NADP-H2-cytochrome C-reductase - לתוך האנזימים של הרשת האנדופלזמית. לפיכך, NAD ו-NADP משתתפים כקו-אנזימים במספר מערכות מטבוליות אנזימים חשובות מאוד בבני אדם ובבעלי חיים. עם זאת, בשל המאפיינים המבניים של מרכיבי החלבון של דהידרוגנאז, הקשר של הקו-אנזימים NAD ו-NADP עם אנזימים אלו פחות חזק מאנזימים אחרים המכילים ויטמין. כתוצאה מכך, NAD ו-NADP יכולים לקחת חלק בתגובות חמצון והפחתה רבות, תוך נדידה מאפואנזים אחד לאחר.

הנוקלאוטידים NAD ו-NADP, המכילים אמיד חומצה ניקוטינית כקבוצה פעילה קטליטית, הם מהאוניברסליים ביותר בהפצה וב תפקיד ביולוגיקו-אנזימים.

אחת התכונות הפיזיקליות האופייניות ביותר של קו-אנזימים של ניקוטינמיד היא נוכחות של צורות מופחתות (NAD-H2 ו-NADP-H2) של פס ספיגה באור אולטרה סגול עם מקסימום ב-340 ננומטר. עירור של NADP-H2 על ידי קרינה עם אורך גל זה מוביל להופעת הקרינה עם מקסימום ב-480 ננומטר.

שיטות ספקטרופוטומטריות וספקטרופלואורמטריות המבוססות על תכונות אלו משמשות לקביעה אנליטית של קו-אנזימים של ניקוטינמיד, כמו גם למדידת הפעילות של דהידרוגנאזים הקשורים.

בהשתתפות קו-אנזימים של ניקוטינאמיד, דהידרוגנאזות ספציפיות מזרזות את התגובות ההפיכות של דה-הידרוגנציה של אלכוהול, חומצות הידרוקסיות וכמה חומצות אמינו לאלדהידים, קטונים וחומצות קטו המקבילות. נכון לעכשיו, התכונות של מספר רב של אנזימים המכילים ניקוטינמיד כקו-אנזים בודדו ונחקרו.

האנזימים החשובים ביותר הם:

1. אלכוהול דהידרוגנאז (EC 1.1.1 -2).

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

2. אלדהיד דהידרוגנאז (EC 1.2.1.3-5)

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

3. גלוקוז דהידרוגנאז (EC 1.1.1.47).

D-גלוקוז + NAD (או NADP) ---delta-lactone-D-gluconic acid + NAD-H (או NADP-H) + H+

4. D-glucose-b-phosphate dehydrogenase (EC 1.1.1.49)

D-glucose-b-phosphate + NADP------delta-lactone-6-phosphate D-gluconic acid + NADP-H + H+

5. L-Glutamic acid dehydrogenase (EC 1.4.1.2-4)

חומצה L-גלוטמית + NAD (או NADP) + H2O------ חומצה אלפא-קטוגלוטרית + NH+ + NAD-H (או NADP-H)

6. L-glycero-3-phosphate dehydrogenase (EC 1.1.1.8)

L-גליצרו-3-פוספט + NAD --- דיאוקסיאצטון פוספט + NAD-H + H+

7. דהידרוגנאז של חומצה לקטית וחומצה מאלית (EC 1.1.1.27-28; 1.1.1.37-40)

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

התפקיד הביולוגי החשוב ביותר של קו-אנזימים ניקוטינמיד הוא השתתפותם בהעברת אלקטרונים ומימן ממצעים מחמצנים לחמצן במהלך הנשימה התאית. למולקולות של NAD ו-NADP בצורה מחומצנת יש תכונות מקבלות בולטות, ללא קשר אם הן מתקבלות על ידי ביוסינתזה או כימית. ניתן להסיק שהמנגנון מבוסס פעולה כימיתקו-אנזימים אלו אחראים לזיקה האלקטרונית הגבוהה של ניקוטינאמיד. מבוסס מכניקה קוואנטיתזה נקבע על ידי המסלול המולקולרי הבלתי תפוס הנמוך ביותר שלו. בצורות מחומצנות, NAD ו-NADP הם קולטי אלקטרונים חזקים. מכיוון שהמסלול המלא הגבוה ביותר שלהם נמוך, הם תורמי אלקטרונים חלשים. עבור הצורות המופחתות של NAD ו-NADP, לאנרגיות האורביטליות יש קשר הפוך, ולכן קו-אנזימים בצורה המחומצנת נוטים ללכוד אלקטרונים, ובצורה המופחתת, למסור אותם. אנו רואים זאת בדוגמה של מספר תרכובות שבהיווצרותן מעורב NAD.

לפיכך, פונקציות הקו-אנזים של NAD ו-NADP מתבטאות בעיקר בתגובות חיזור, בתוספת הפיכה של אטום מימן. תפקידם העיקרי של קו-אנזימים מתבטא בהפיכה הפיכה של טבעת הפירידין לטבעת 1,4-דיהידרופירידין.

כאשר טבעת הפירידין עוברת הידרוגן, ספיגת האור שלה משתנה. למערכת הדיהידרופירידין יש ספיגה מקסימלית ב-340 ננומטר, בעוד שלמערכת הפירידין אין כמעט ספיגה באזור זה. בתהליכי דה-הידרוגנציה שמזרזים על ידי קו-אנזימים ניקוטינמיד, המצע תורם שני אטומי מימן (2H או 2H+ + 2e), אך רק אטום H אחד מצטרף למולקולת הקו-אנזים (במיקום הרביעי של טבעת הפירידין), ואטום H השני נותן אלקטרון לקו-אנזים והופך ל-H+ (פרוטון). הוכח שהעברת אטום H מהמצע ל-NADP מתרחשת באופן ישיר וסטריאוספציפי עבור אנזים נתון, תמיד בכיוון אחד של המישור של ליבת הפירידין של NADP. בהתאם לכיוון התוספת של אטום המימן, כל הדהידרוגנאזות המכילות NAD מחולקות לשני סוגים - A ו-B.

סוג A כולל דהידרוגנאזות של אלכוהול, L-lactate, L-malate, D-glycerate, acetaldehyde וכו', בעוד שסוג B כולל דהידרוגנאזות של L-glutamate, D-glucose, D-glycero-3-phosphate, D-glyceraldehyde - 3-פוספט, בטא-הידרוקסיסטרואידים וכו'. דוגמה להכללה שלב אחר שלב של NAD, NAD-H2, NADP ו-NADP-H2 במהלך תגובות אנזימטיות היא מחזור חומצת הלימון קרבס. מחזור זה משמש כנקודת החצייה לכל התגובות המטבוליות החשובות שבהן לוקחים חלק דינוקלאוטידים של ניקוטינמיד אדנין.

בחלק מהתגובות האנזימטיות, למשל בתגובה של פירוק אנאירובי של גלוקוז, ישנם 2 אנזימים - לקטט דהידרוגנאז ופוספוגליצרין אלדהיד דהידרוגנאז, המחוברים על ידי מערכת NAD-NAD-H2. תגובה זו הינה הפיכה וכיוונה נקבע על פי מקדם NAD/NAD -H2 וריכוז החומרים בתגובה.

קבוצה מיוחדת של אנזימים הם טרנסהידרוגנאזים, המזרזים תגובות בין NAD ל-NADP-H2 לקראת דה-הידרוגנציה של NADP-H2 על חשבון NAD.

בעזרת דהידרוגנאז ספציפי, שהקו-אנזים שלו הוא NADP, ההמרה חומצה פוליתלחומצה טטרהידרופולית (ראה סעיף "חומצה פולית").

נושא מיוחד הוא המבנה של המולקולה NAD-H, שהיא דיהידרופירידין, בעלת שני סוגים עיקריים המכילים קבוצת אלקיל בעמדה 1: 1-אלקיל-1,2-דיהידרופירידינים ו-1-אלקיל-1,4-דיהידרופירידינים.

דיהידרופירידינים המכילים קבוצת אוריאה במיקום השלישי הם בעלי החשיבות הביולוגית הגדולה ביותר. לתרכובות אלו שלושה איזומרים: 1,2, 1,4 ו-1,6.

ביטוי של מחסור בוויטמין PP

התכולה היומית המינימלית של ניאצין בתזונה הכוללת תירס צריכה להיות כ-7.5 מ"ג. יחד עם זה, חשוב שתירס רובמכיל חומצה ניקוטינית בצורה בלתי ניתנת לעיכול ודל בטריפטופן, שהוא מבשר של חומצה ניקוטינית (ראה לעיל). מאז גילוי זה, חקר המטבוליזם והצורך בחומצה ניקוטינית צריכים לכלול גם צריכת טריפטופן כמקור פוטנציאלי.

במדינות רבות, השכיחות של פלגרה קשורה לתזונה עיקרית של תירס. עם זאת, תזונה הנשלטת על ידי דגנים אחרים הדלים בחומצה ניקוטינית ובטריפטופן מובילה גם למחסור בניאצין. הצורה הקשורה של ניאצין מצויה בדגנים, אך אינה מצויה בקטניות או במוצרים מן החי. יש לקחת זאת בחשבון בעת הערכת הצריכה התזונתית של חומצה ניקוטינית ועריכת הדרישות היומיות לחומצה ניקוטינית.

במקסיקו ו מרכז אמריקהטורטיות עשויות מתירס. בעת הכנתם, התירס מטופל בסיד, המשחרר את הצורה הקשורה של ניאצין והופך אותו לספיגה בגוף. בישול תירס אינו משחרר את הצורה הקשורה של ניאצין. ברור שזה מסביר את השכיחות הנמוכה של פלגרה באוכלוסיית האזורים הללו. ישנם מוצרים נוספים המכילים חומצה ניקוטינית ניתנת לעיכול ובעלי פעילות אנטי-פלגריטית, כגון קטניות, משקאות מסוימים ובעיקר קפה. כפי שכבר צוין, חומצה ניקוטינית נוצרת מטריפטופן בגוף, ולטריפטופן יש לא רק השפעה מונעת, אלא גם טיפולית בפלגרה.

כדי להסביר בצורה מדויקת יותר את הפעילות האנטי-פלגרית של טריפטופן, היא נקראה המקבילה לניאצין. לפיכך, שווה ערך לניאצין הוא 1 מ"ג ניאצין או 60 מ"ג טריפטופן. תכולת מקבילות ניאצין בחלקן מוצרי מזוןמוצג בטבלה.

מוצרים	ניאצין 1 מ"ג לכל 1000 קק"ל	טריפטופן במ"ג ל-1000 קק"ל	שווה ערך לניאצין לכל 1000 קק"ל	שווה ערך לניאצין מתוקן לניאצין קשור ל-1000 קק"ל
חלב פרה	1,2	673	12,4	12,4
חלב אדם	2,5	443	9,8	9,8
בשר בקר	24,7	1280	46,0	46,0
ביצים שלמות	0,6	1150	19,8	19,8
חזיר מלוח	1,2	61	2,2	2,2
קמח חיטה	2,5	297	7,4	5,0
גריסי תירס	1,8	70	3,0	1,2
תירס	5,0	106	6,7	1,7

1 ערכים לקמח חיטה, גריסי תירסותירס מייצגים כמויות של ניאצין קשור, אשר הוכח שאינו נספג. לכן, שווה ערך לניאצין, מתוקן עבור ניאצין קשור, מופחתים באופן משמעותי (עמודה 4).

הטבלה מציגה את מקבילי הניאצין, הטריפטופן, הניאצין והניאצין המתוקנים לצורת הניאצין (ניאצטין) קשורה ל-1000 קק"ל במזונות הנפוצים ביותר (חלב, בשר, ביצים, חיטה ותירס). מוצרים כמו קמח חיטה, קמח תירס, סובין אורז ושעורה, יש תכולה גבוהה למדי של ניאצין, אבל כמעט כולו בצורה קשורה ובלתי ניתנת לעיכול. לכן, כמויות המקבילות לניאצין המצוינות במונחים של ניאצין קשור למוצרים אלה מופחתות באופן טבעי.

רוב הדיאטות בארצות הברית מכילות 500 עד 1,000 מ"ג או יותר טריפטופן ליום ו-8 עד 17 מ"ג של ניאצין שנוצר מראש עם מספר כוללשווה ערך לניאצין בין 16 ל-38 מ"ג. הוסכם על ידי קבוצת המומחים של FAO/WHO ברומא בשנת 1965 כי 5.5 מ"ג של שוויוני ניאצין לכל 1000 קק"ל מייצגים יחס שעל בסיסו ניתן להמליץ עליו. צריכה יומיתחומצה ניקוטינית. עם יחס זה, אף אחד מהאנשים שנצפו לא הראה תסמינים קליניים של פלגרה, וחלקם אף ציינו עלייה בהפרשת מטבוליטים של חומצה ניקוטינית בשתן. הוספת 20% ליחס זה כדי לאפשר שינויים בודדים נותנת צריכה מומלצת של ניאצין של 6.6 מ"ג ל-1000 קק"ל ליום.

במהלך ההיריון, הפרשת Nl-methylnicotinamide בשתן עולה בכ-40% מחודשי הריון III ל-VI-IX וחוזרת למצב נורמלי חודשיים לאחר הלידה, לכן מועצת המחקר הלאומית של ארה"ב ממליצה להגדיל את שווי הניאצין ב-3 מ"ג ליום עבור 3-6 ו-6-9 חודשי הריון לפי צריכת קלוריות מוגברת. מומלץ להוסיף 7 מ"ג שווה ערך לניאצין לתקופת ההאכלה. חלב אם מכיל בממוצע 0.17 מ"ג ניאצין ו-22 מ"ג טריפטופן ל-100 מ"ל - כ-0.5 מ"ג שווה ערך לניאצין. לגבי תזונה של ילדים ש-15% מהתכולה הקלורית אצלם סופקה מקזאין חלב, סך כל תכולת החומצה הניקוטינית בתזונה הייתה 6 מ"ג, ובתזונה שבה 10% מהתכולה הקלורית מסופקת מקזאין, היה 4 מ"ג.

עבור תינוקבמשקל 6 ק"ג, קבלת 2 גרם חלבון לכל 1 ק"ג משקל דרך חלב האם, האכלה כזו מספקת 200 מ"ג טריפטופן. החלב שהילד מקבל מכיל 3.3 מ"ג חומצה ניקוטינית ו-1.7 מ"ג מטיפטופן (סה"כ 5 מ"ג חומצה ניקוטינית). לילדים מגיל לידה ועד 6 חודשים מספיקה הנקה מאם מזינה היטב כדי לעמוד בדרישה למקבילות ניאצין.

תינוק יונק המקבל 850 מ"ל של חלב 600 קלוריות צורך כ-4.5 מ"ג של שווי ערך ניאצין ליום. כל זה מצביע על כך שניתן ליטול את הצריכה המומלצת של 6.6 מ"ג שווה ערך לניאצין לכל 1000 קק"ל לילדים מגיל 6 חודשים ומעלה.

הצורך בחומצה ניקוטינית הוכח לא רק למניעת פלגרה, אלא גם להשפעה המווסתת על גבוה יותר. פעילות עצבנית. המוח מכיל המספר הגדול ביותר NAD, המציין את התפקיד החשוב של תרכובות קו-אנזים של חומצה ניקוטינית להבטיח פעילות תקינה של המרכז מערכת עצבים. היחס הנכון בין תהליכי עירור ועיכוב בקליפת המוח ובעיקר עוצמת תהליך העיכוב הפנימי, הקובע במידה רבה את התנהגות האדם, חשובים מאוד בהתאמת גוף האדם לשונות. מצבים מלחיצים. יש לספק תכולה גבוהה מספיק של שווי ערך ניאצין בתזונה של אנשים העובדים בתנאים של מתח נוירו-נפשי מוגבר (אנשי צוות טיסה, טלפונים, עובדי לוח בקרה שלטיםוכו.).

תוֹאַר פעילות גופניתכמו כן, ככל הנראה, יכול להשפיע על הצורך בחומצה ניקוטינית. לדוגמה, אחת הסיבות להתפתחות הפלגרה בתקופת הגדול מלחמה פטריוטיתבתנאים אחרים, נשקלה עבודת יתר חמורה. חילוף החומרים של מספר ויטמינים, כולל חומצה ניקוטינית, עובר שינויים משמעותיים במהלך תהליך ההזדקנות. בחיות ותיקות, כמו גם אצל קשישים ובעיקר סניליים, חלה ירידה באספקת החומצה הניקוטינית בגוף עם ירידה בהפרשת Nl-methylnicotinamide בשתן. זה קשור להתפתחות של polyhypovitaminosis אנדוגני, אחד סיבות חשובותשהיא ירידה הקשורה לגיל בפעילות מערכות האנזים בגוף. בין גורמים אנדוגניים, הצורך בשווי ערך ניאצין מגביר משמעותית את המחלות מערכת עיכולבמיוחד עם שלשולים, זיהומים שונים, בעיקר דיזנטריה ו דלקת כבד זיהומית, טיפוס, עצבני ו מחלת נפש, במיוחד סכיזופרניה, כמו גם שיכרון שונים.

הצורך בשווי ערך לניאצין עולה בעת נטילת תרופות שונות, כגון תרופות סולפונאמיד, אנטיביוטיקה, תכשירי חומצה איזוניקוטית (פטיוואזיד, טובאזיד), שהם אנטגוניסטים לחומצה ניקוטינית. יש לזכור זאת בעת בניית מנות מזון במוסדות הרפואיים והמניעה הרלוונטיים.

כידוע, חומצה ניקוטינית היא הוויטמינים היציבים ביותר. הוא יציב מאוד במהלך אחסון ושיטות שימור קונבנציונליות. ההפסדים שלו במהלך עיבוד קולינרי אינם עולים על 15-20%. טריפטופן גם עמיד מאוד לשיטות בישול קונבנציונליות המשמשות בתזונה.

כדי לבסס את אספקת החומצה הניקוטינית או ניאצין של אדם, יש צורך לבחור אינדיקטורים מתאימים. בין האינדיקטורים הספציפיים ביותר הוא קביעת ההפרשה של המטבוליט שלו, חומצה ניקוטינית מתילטית, בשתן יומי. זה נע בין 7 ל-12 מ"ג. תצפיות הראו הקבלה ידועה בין הפרשת Nl-methylnicotinamide בשתן לבין תכולת החומצה הניקוטינית בדם.

ל שיטות ספציפיותזה כולל גם קביעת חומצה ניקוטינית בדם מלא (ממוצע של 0.4 מ"ג%), כמו גם קביעת צורות קו-אנזים של חומצה ניקוטינית (NAD ו-NADP) באריתרוציטים (בממוצע של 60 עד 80 מק"ג ל-1 מ"ל). . עם זאת, קביעת צורות הקואנזים חושפת שלבים מאוחרים יחסית של מחסור בחומצה ניקוטינית בגוף. תגובה אובייקטיבית לזיהוי מחסור בחומצה ניקוטינית היא גם קביעת תכולת הטריפטופן החופשי בפלסמת הדם. תכולת הטריפטופן בפלזמה על קיבה ריקה נעה בין 0.65 ל-0.88 מ"ג ל-100 מ"ל באנשים בריאים, ובין 0.10 ל-0.30 מ"ג ל-100 מ"ל בחולים עם פלגרה.

חומצה ניקוטינית(I) (β - חומצה פירידין קרבוקסילית, ניאצין, פרוויטמיןעמ) - אלו הם גבישים חסרי צבע בצורת מחט עם נקודת התכה של 235.5-236.5° . המסיסות של חומצה ניקוטינית היא כדלקמן (גרם/100 מ"ל של ממס): במים - 1.3 (15°); 2.47 (38°); 4.06 (61°) ו-9.76 (100° ); באלכוהול - 0.92 (15°); 2, 10 (38); 4.20 (61°) ו-7.06 (78° ). חומצה ניקוטית מסיסת בצורה גרועה בממיסים אורגניים; נותן תגובה חומצית בתמיסות.

חומצה ניקוטית היא תרכובת אמפוטרית שיוצרת שתי סדרות של מלחים - עם חומצות ובסיסים. מלחים Ag + , Cu 2+ ו- Ca 2+ מסיסים בצורה גרועה במים. כמו חומצות אמינו, ניאצין יכול ליצור בטאינים, למשל. CH 3 J בסביבה בסיסית הוא נוצרנ -נגזרת מתיל של פירידין - טריגונלין(II) . חומצה ניקוטית, כמו חומצות קרבוקסיליותיוצר אנהידריד, הלידים חומצה, אסטרים, אמידים וכו', דקרבוקסילטים בחימום ל-260° .

כדי לקבוע חומצה ניקוטינית, שיטת המשקעים של מלח נחושת בלתי מסיס או שיטות קולורימטריות המבוססות על היווצרות תמיסות צבעוניות עם KCN וכלורמין או KSCN , ברום ואנילין. שיטות מיקרוביולוגיות משמשות לעתים קרובות כדי לקבוע חומצה ניקוטינית במדיה ביולוגית.

ניתן להשיג חומצה ניקוטית:

1). סיוון של חומצה ניקוטינית ניטריל, המתקבל מפירידין.

2). חמצון של כינולין ואחריו דה-קרבוקסילציה חלקית של חומצה כינולינית.

3). חמצון של β -פירידין מוחלף KMnO4 בסביבה בסיסית, H 2 O 2, H 2 SO 4, HNO 3 או H 2 SO 4 בנוכחות Se כזרז, כמו גם חמצוןניקוטין ואנאבסין.

אמיד חומצה ניקוטית(III) (ויטמין אמיתיעמ' או ויטמין antipellargic) הם גבישים חסרי צבע עם נקודת התכה של 131-132° , מסיס במים, אלכוהול וממיסים אורגניים. אמיד חומצה ניקוטית מוכנה על ידי מעבר NH 3 לתוך חומצה ניקוטינית ב-230° או הפעולה של תמיסות אמוניה על תמיסות מימיות או אלכוהוליות של אסטרים של חומצה ניקוטינית.

לחומצה ניקוטית ולאמיד שלה יש תכונות של ויטמין אנטי-פלרגי; הם נפוצים בעולם הצומח והחי, בעיקר בצורת תרכובות מורכבות - נוקלאוטידים. הדרישה היומית של האדם היא 20-30 מ"ג. חומצה ניקוטינית; זה מרוצה בעיקר על ידי חומצה ניקוטינית הכלולה במזון (חלב, בשר, דגים, שמרים ואחרים). למרות זאת מוצרי מאפההעשוי מקמח חיטה בדרגה גבוהה חייב להיות מועשר בחומצה ניקוטינית.

חומצה ניקוטינית יכולה להיווצר גם בגוף של בעלי חיים כתוצאה מביוסינתזה מטריפטופן.

כמה תרכובות הדומות במבנה לחומצה ניקוטינית, למשל, פירידין-חומצה β-סולפוני (IV) ו-β-אצטילפירידין (V) , הם אנטי-ויטמינים של ניאצין.

איך להשיג חומצה ניקוטינית. ויטמין PP - חומצה ניקוטינית. תכונות כימיות ופיזיקליות

ניקוטינמיד(ניקוטינאמיד)

תכונות כימיות ופיזיקליות של ויטמין PP

הפצת ויטמין PP בטבע

שיטות לקביעת ויטמין PP

חילוף חומרים של ויטמין PP בגוף

השתתפות של ויטמין PP במטבוליזם

דרישה של בני אדם ובעלי חיים לויטמין PP

ביטוי של מחסור בוויטמין PP

מקור והתפתחות הכתיבה – מופשט

המלחין ריימונד פאולס: ביוגרפיה, חיים אישיים, יצירתיות ריימונד פאולס - ביוגרפיה