55. Kyselina nikotínová a izonikotínová. Amid kyseliny nikotínovej (vitamín PP), hydrazid kyseliny izonikotínovej (izoniazid), ftivazid.
Kyselina nikotínová(niacín, vitamín PP, vitamín B3) - vitamín podieľajúci sa na mnohých oxidačných reakciách živých buniek, liečivo.
Biely kryštalický prášok, bez zápachu, mierne kyslej chuti. Ťažko sa v nej rozpustiť studená voda(1:70), lepšie horké (1:15), málo rozpustné v etanole, veľmi málo v éteri.
Obsiahnuté v ražnom chlebe, ananáse, cvikle, pohánke, fazuli, mäse, hubách, pečeni, obličkách. Používa sa v potravinárskom priemysle ako prísada do potravín E375(na území Ruska je od 1. augusta 2008 vylúčená zo zoznamu povolených prísad).
Hypovitaminóza PP vedie k pelagre - ochoreniu, ktorého príznakmi sú dermatitída, hnačka, demencia.
Syntéza a vlastnosti
Moderné laboratórne aj priemyselné metódy syntézy kyseliny nikotínovej sú tiež založené na oxidácii pyridínových derivátov. Kyselina nikotínová sa teda môže syntetizovať oxidáciou β-pikolínu (3-metylpyridínu):
alebo oxidáciou chinolínu na kyselinu pyridín-2,3-dikarboxylovú s následnou dekarboxyláciou:
Podobne sa kyselina nikotínová syntetizuje dekarboxyláciou kyseliny pyridín-2,5-dikarboxylovej získanej oxidáciou 2-metyl-5-etylpyridínu. Samotná kyselina nikotínová sa dekarboxyluje pri teplotách nad 260 °C.
Kyselina nikotínová tvorí soli s kyselinami a zásadami, nikotináty striebra a medi (II) sú vo vode nerozpustné, gravimetrická metóda stanovenia kyseliny nikotínovej je založená na vyzrážaní nikotinátu meďnatého z roztoku.
Kyselina nikotínová sa ľahko alkyluje na pyridínovom dusíkovom atóme za vzniku vnútorných kvartérnych solí, betaínov, z ktorých niektoré sa nachádzajú v rastlinách. Takže trigonelín - betaín kyseliny N-metylnikotínovej - sa nachádza v semenách senovky gréckej, hrachu, kávy a mnohých ďalších rastlín.
Reakcie kyseliny nikotínovej na karboxylovej skupine sú typické pre karboxylové kyseliny: tvorí halogenidy, estery, amidy atď. Amid kyseliny nikotínovej je súčasťou kofaktora kofaktorov kodehydrogenáz, množstvo amidov kyseliny nikotínovej našlo uplatnenie ako liečivo (niketamid , nikodin).
IZONIKOTICKÁ KYSELINA
vyberte prvé písmeno v názve článku:
Kyselina izonikotínová(kyselina 4-pyridínkarboxylová, kyselina g-pyridínkarboxylová), mol. m, 123,11; bezfarebný kryštály. t.t. 323-5 °C (rozklad) v uzavretej kapiláre, bp. 260 °C/15 mmHg (so vzduchom); sol. v studenej (1:100) a vriacej (1:50) vode, nie sol. v dietyléteri. etanol. acetón. R TO A pri 25 °C vo vode 1,70 (pridanie protónu) a 4,89 (eliminácia protónu).
Tvorí slabo rozpustné v horúca voda soľ medi. Pri interakcii s alkylhalogenidmi v alkalickom prostredí tvoria betaíny. Podľa karboxylovej skupiny poskytuje kyselina izonikotínová anhydrid, halogenidy kyselín, estery. amidy a pod. Podobne aj iné deriváty pyridínu ľahko reagujú nukleof. substitúcia. V priemysle sa kyselina izonikotínová semioxiduje s HNO 3 metylolovými derivátmi g-pikolínovej frakcie cam-ug. živica obsahujúca g-pikolín. Lab. spôsoby syntézy: 1) dekarboxylácia pyridíndikarboxylových a pyridíntrikarboxylových kyselín; 2) redukcia 2,6-dihalogénizonikotínových kyselín získaných z kyseliny citrónovej prostredníctvom kyseliny 2,6-dihydroxyizonikotínovej. Na stanovenie kyseliny izonikotínovej sa používajú alkalické metódy. vodná titrácia alebo zrážanie meďnatej soli kyseliny izonikotínovej jodometricky. stanovenie prebytku zrážacieho činidla. Kyselina izonikotínová - medziprodukt. produkt pri syntéze množstva liekov proti tuberkulóze skupiny hydrazidov kyseliny izonikotínovej (izoniazid, ftivazid, metazid a i.), antidepresíva - inhibítory monoaminooxidázy ako nialamid, chinuklidín lek. Wed-in (fenkarol, oxylidín, aceklidín atď.)
Vitamín PP (nikotínamid, kyselina nikotínová)
CHEMICKÉ A FYZIKÁLNE VLASTNOSTI
Kyselina nikotínová C 6 H 5 NO 2 je kyselina β-pyridínkarboxylová. V chemickom čistej forme predstavuje bezfarebné ihličkovité kryštály, ľahko rozpustné vo vode a alkohole. Kyselina nikotínová je termostabilná a po varení a autokláve si zachováva svoju biologickú aktivitu. Odolný voči svetlu, vzdušnému kyslíku a zásadám. Amid kyseliny nikotínovej C 6 H 6 N 2 O má rovnaké biologické vlastnosti ako kyselina nikotínová. U ľudí a zvierat sa kyselina nikotínová premieňa na amid kyseliny nikotínovej a v tejto forme je súčasťou telesných tkanív.
Kyselinu nikotínovú možno získať z nikotínu nachádzajúceho sa v tabaku jeho oxidáciou kyselinou dusičnou alebo manganistanom draselným.
V ľudskom tele neprebieha premena nikotínu na kyselinu nikotínovú, nikotín nemá vlastnosti vitamínu.
Vitamín PP sa nazýva dva s latinskými písmenami P svojou vlastnosťou brániť rozvoju pelagry. Preventívna pellagra znamená „zabránenie pelagre“. Slovo „pellagra“ pochádza z talianskych slov pelle agra, v preklade do ruštiny – drsná koža, ktorá charakterizuje jeden z príznakov tohto ochorenia.
izoniazid(tubazid) - liek, liek proti tuberkulóze (TTP), hydrazid kyseliny izonikotínovej (GINK). Určené na liečbu tuberkulózy všetkých foriem lokalizácie. Nebezpečný je pre psov, ktorí sú na liek precitlivení.
Hydrazid kyseliny izonikotínovej C₆H7N3O
Získava sa hydrolýzou 4-kyanopyridínu na kyselinu izonikotínovú, prekurzor hydrazidu kyseliny izonikotínovej (izoniazid):
Ftivazid[(4-hydroxy-3-metoxyfenyl)metylén]hydrazid kyseliny (4-pyridínkarboxylovej) je liek proti tuberkulóze, derivát hydrazidu kyseliny izonikotínovej (izoniazid). Svetložltý alebo žltý jemne kryštalický prášok s miernym zápachom vanilínu, bez chuti. Veľmi málo rozpúšťajme vo vode, trochu - v etylalkohole, ľahko sa rozpustíme v roztokoch anorganických kyselín a zásad.
Ftivazid je hydrazón a získava sa reakciou izoniazidu s vanilínom. Izoniazid môže byť odvodený od 4-kyanopyridínu alebo kyseliny izonikotínovej. Spôsob získania z kyseliny izonikotínovej je znázornený na obrázku:
V prvom kroku sa reakciou kyseliny izonikotínovej s tionylchloridom získa chlorid kyseliny izonikotínovej, ktorý sa nechá reagovať s etanolom a uhličitanom sodným, čím sa získa etylester kyseliny izonikotínovej. Etylester podlieha hydrazinolýze za vzniku mysoniazidu. V konečnom štádiu izoniazid pri interakcii s vanilínom tvorí ftivazid.
56. Piperidín, základné vlastnosti. 8-Hydroxychinolín (oxín) a jeho deriváty v medicíne.
piperidín(pentametylénimín) - hexahydropyridín, šesťčlenný nasýtený kruh s jedným atómom dusíka. Bezfarebná kvapalina s amoniakovým zápachom, miešateľná s vodou, ako aj s väčšinou organických rozpúšťadiel, tvorí s vodou azeotropickú zmes (35 % hmotn. vody, Tbp 92,8 °C) Zahrnuté ako štruktúrny fragment vo farmaceutikách a alkaloidoch. Svoj názov dostal podľa latinského názvu pre čierne korenie. Piper nigrum od ktorej bola prvýkrát izolovaná. C5H11N
Svojimi chemické vlastnosti piperidín je typický sekundárny alifatický amín. Tvorí soli s minerálnymi kyselinami, ľahko sa alkyluje a acyluje na atóme dusíka, tvorí komplexné zlúčeniny s prechodnými kovmi (Cu, Ni atď.). Nitrózuje sa kyselinou dusitou za vzniku N-nitrózopiperidínu, pôsobením chlórnanov v alkalickom prostredí vzniká zodpovedajúci N-chlóramín C 5 H 10 NCl,
Keď sa piperidín varí s koncentrovanou kyselinou jodovodíkovou, dôjde k redukčnému otvoreniu kruhu za vzniku pentánu:
Vyčerpávajúcou metyláciou a Hoffmannovým štiepením vzniká penta-1,3-dién.
Pri zahrievaní v kyseline sírovej v prítomnosti solí medi alebo striebra sa piperidín dehydrogenuje na pyridín.
8-oxychinolín; 8-hydroxychinolín; chinofenol; oxín
Platí v analytickej chémii. Počiatočný produkt výroby fungicídov a antiseptík (yatren, chinosol, vioform).
Ukázalo sa alkalické tavenie kyseliny 8-chinolínsulfónovej, ako aj z O-aminofenol a glycerín v prítomnosti H 2 SO 4 .
Fyzikálne a chemické vlastnosti. Svetlo žlté kryštály. T. roztopiť. 75 až 76 °C, teplota varu 266,6 (752 mmHg). Ťažko sa rozpúšťa vo vode. Prchavé s vodnou parou. Farbí vodný roztok chloridu železitého v zelená farba. Oxidovaný na kyselinu chinolínovú. Vytvára cheláty s kovmi.
toxické pôsobenie. Zvieratá. Podľa akútnych experimentov patrí toxicita pre zvieratá do série: myši, potkany, mačky, morčatá, králiky. Po zavedení 1% roztoku (v polyetylénglykole) 2-krát týždenne 0,1 ml myšiam do vagíny sa u 7 z 10 zvierat vyvinula rakovina krčka maternice a vagíny po 12-18 mesiacoch. Injekcia do žalúdka spôsobila rakovinu u hlodavcov močového mechúra(Bouland a kol.; Falk a kol.).
Niektoré deriváty 8-hydroxychinolínu sa používajú ako fungicídy [napríklad soľ medi (C 9 H 6 ON) 2 Cu] a antiseptiká s amébocídnym a vonkajším účinkom (napríklad chinosol, enteroseptol, yatren)
Aromatickí predstavitelia diazínov: pyrimidín, pyrazín, pyridazín. Pyrimidín a jeho hydroxy- a aminoderiváty: uracil, tymín, cytozín sú zložkami nukleozidov. Laktámovo-laktámová tautoméria nukleových báz.
Pyrimidín- bezfarebné kryštály s charakteristickým zápachom. Molekulová hmotnosť pyrimidínu je 80,09 g/mol. Pyrimidín vykazuje vlastnosti slabej dvojkyselinovej bázy, pretože atómy dusíka môžu spájať protóny vďaka väzbe donor-akceptor, pričom získavajú kladný náboj.
Reaktivita pri elektrofilných substitučných reakciách pyrimidínu je znížená v dôsledku zníženia hustoty elektrónov v polohách 2,4,6, spôsobeného prítomnosťou dvoch atómov dusíka v cykle. Takže pyrimidín nie je nitrovaný a nie je sulfonovaný, ale vo forme soli je brómovaný v polohe 5.
Elektrofilná substitúcia je možná len v prítomnosti elektrón-donorových substituentov a smeruje do najmenej deaktivovanej polohy 5.
Pôsobením alkylačných činidiel (alkylhalogenidy, trietyloxóniumborofluorid) pyrimidín tvorí kvartérne N-pyridíniové soli a pôsobením peroxidu vodíka a perkyselín tvorí N-oxid.
Reakcie pyridínu s dusíkovými nukleofilmi sú často sprevádzané otvorením kruhu s ďalšou recykláciou: napríklad v drsných podmienkach pri interakcii s hydrazínom pyrimidín tvorí pyrazol a pri interakcii s metylamínom 3-etyl-5-metylpyridín.
PYRAZINE, hovoria. m, 80,1; bezfarebný kryštály. No sol. vo vode. horšie - v etanole. dietyléter. Molekula je plochá; dĺžka C-C spojenia a C-H sú blízke tým v benzéne. dĺžka C-N väzby 0,134 nm. pyrazín-heteroaromatické zlúčenina. Vstupuje do reakcií elektrofore. a nukleof. náhrada.. Oxidy ľahko vstupujú do elektroforetických reakcií. substitúcie a používajú sa na syntézu dekomp. derivátypyrazín Pôsobením POCl 3 na pyrazín-1-oxid získa 2-chlórpyrazín-1-oxid, ktorý pri interakcii. s razbom. roztok NaOH sústruženie. na 2-hydroxypyrazín-1-oxid; N-oxidová skupina sa ľahko odstráni zotavenie.
PYRIDAZÍN(1,2-diazín, oiazín), mol. m, 80,09; bestz. kvapalina. Solv. vo vode. alkoholy. biely popol dietyléter. nie sol. v petroléteri. Deriváty: hydrochlorid, tak pl. 161-163 °C; pikrát. t.t. 170-175 °C (rozklad); komplex s PtCl4, t.t. 180 °C. Molekula pyridazín plochý.
uracil(2,4-dioxopyrimidín) - pyrimidínová báza, ktorá je súčasťou ribonukleových kyselín a v deoxyribonukleových kyselinách zvyčajne chýba, je súčasťou nukleotidu. Ako súčasť nukleových kyselín sa môže komplementárne viazať na adenín, pričom vytvára dve vodíkové väzby. Biely prášok alebo ihličkovité kryštály, rozpustné v horúcej vode. Má amfotérne vlastnosti, schopné tautomérie.
Timin (5-metyluracil) je pyrimidínový derivát, jedna z piatich dusíkatých zásad. Je prítomný vo všetkých živých organizmoch, kde je spolu s deoxyribózou súčasťou tymidínového nukleozidu, ktorý môže byť fosforylovaný 1-3 zvyškami kyseliny fosforečnej za vzniku nukleotidov tymidínovej mono-, di- alebo trifosforečnej kyseliny (TMF, TDP a TTP). Tymín deoxyribonukleotidy sú súčasťou DNA, v RNA sa na jeho mieste nachádza uracil ribonukleotid. Tymín je komplementárny k adenínu a tvorí s ním 2 vodíkové väzby. Tymínové bázy sa často po smrti organizmu časom oxidujú na hydantoíny.
Cytozín je dusíkatá zásada, derivát pyrimidínu. S ribózou tvorí nukleozid cytidín, ktorý je súčasťou nukleotidov DNA a RNA. Pri replikácii a transkripcii podľa princípu komplementarity vytvára tri vodíkové väzby s guanínom. Bezfarebné kryštály. Roztok cytozínu absorbuje ultrafialové svetlo: absorpčné maximum (λmax) 276 mc (pH 1-3), 267 mc (pH 7-10), 282 mc (pH 14). cytozín, chemický vzorec C 4 H 5 N 3 O, vykazuje zásadité vlastnosti, reaguje s alkáliami a kyselinami, reaguje s kyselinou dusitou, deaminuje a mení sa na uracil. Rozpustný vo vode, mierne rozpustný v éteri, nerozpustný v alkohole. Keď roztok cytozínu interaguje s kyselinou diazobenzénsulfónovou v alkalickom prostredí, roztok sa zmení na modrý.
Tautoméria je rovnovážna dynamická izoméria. Jeho podstata spočíva vo vzájomnej premene izomérov s prenosom ľubovoľnej mobilnej skupiny a zodpovedajúcej redistribúcii elektrónovej hustoty.
Kyslíkové deriváty heterocyklov obsahujúcich dusík môžu v závislosti od podmienok existovať v rôznych tautomérnych formách, ktoré sa navzájom transformujú v dôsledku laktim-laktámovej tautomérie. 
Purín: aromatickosť. Hydroxy- a aminoderiváty purínu: hypoxantín, xantín, kyselina močová, adenín, guanín. Laktámovo-laktámová tautoméria. Kyslé vlastnosti kyseliny močovej, jej solí (urátov). Metylované xantíny: kofeín, teofylín, teobromín.
purín- najjednoduchší zástupca imidazopyrimidínov. Bezfarebné kryštály, ľahko rozpustné vo vode, horúcom etanole a benzéne, ťažko rozpustné v dietyléteri, acetóne a chloroforme. Purín vykazuje amfotérne vlastnosti (pKa 2,39 a 9,93), tvorí soli so silnými minerálnymi kyselinami a kovmi (vodík imidazolového cyklu je nahradený).
Purín sa vyznačuje prototropnou tautomériou na atóme vodíka imidazolu, vo vodných roztokoch je prítomná zmes 7H- a 9H-tautomérov v tautomérnej rovnováhe:
Acylácia a alkylácia purínu nastáva na atómoch dusíka imidazolu. Takže pri acylácii anhydridom kyseliny octovej vzniká zmes 7- a 9-acetylpurínov, pri alkylácii metyljodidu striebornou soľou purínu alebo dimetylsulfátu za alkalických podmienok vzniká 9-metylpurín, pôsobením nadbytku metyljodidu v dimetylformamide vedie ku kvarternizácii za vzniku 7,9-dimetylpuríniumjodidu.
Purín je elektrón-deficientný heterocyklický systém, takže elektrofilné substitučné reakcie preň nie sú typické. Pôsobením peroxidu vodíka, podobne ako pyridín, vytvára N-oxidy (zmes 1- a 3-oxidov pôsobením H 2 O 2 v acetanhydride).
hypoxantín (Angličtinahypoxantín ) - prírodný derivát dusíkatej bázy purínu. Niekedy sa nachádza v nukleových kyselinách, kde je prítomný v antikodóne tRNA vo forme inozínového nukleozidu. Má tautomér nazývaný 6-oxopurín.Hypoxantín vzniká redukciou xantínu enzýmom xantínoxidoreduktáza.
Hypoxantín-guanín fosforibozyltransferáza premieňa hypoxantín na IMP.
Hypoxantín je tiež produktom spontánnej deaminácie adenínu, keďže hypoxantín je svojou štruktúrou podobný guanínu, môže takáto deaminácia viesť k chybám v prepise resp. replikácie.
xantín- purínový základ nachádzajúci sa vo všetkých tkanivách tela. Bezfarebné kryštály, ľahko rozpustné v alkalických a kyslých roztokoch, formamide, horúcom glyceríne a slabo rozpustné vo vode, etanole a éteri. Xantín je charakterizovaný laktim-laktámovou tautomériou a vo vodných roztokoch existuje v tautomérnej rovnováhe s dihydroxy formou (2,6-dihydroxypurínom) s prevahou dioxo formy.
Imidazolový kruh xantínu je nukleofilný: xantín sa halogenuje za vzniku 8-haloxantínov, azokondenzácia s diazóniovými soľami tiež prebieha za vzniku 8-azoxantínov, ktoré sa potom môžu redukovať na 8-aminoxantín alebo hydrolyzovať na kyselinu močovú.
Xantín má amfotérne vlastnosti, je protónovaný na imidazolovom dusíku a tvorí soli s minerálnymi kyselinami (vrátane dobre kryštalizovaného chloristanu) a tvorí soli s kovmi, ktorých katióny nahrádzajú kyslé vodíkové atómy hydroxylových skupín dihydroxylovej formy (napr. nerozpustná strieborná soľ s Tollensovým činidlom).
Kyselina močová- bezfarebné kryštály, slabo rozpustné vo vode, etanole, dietyléteri, rozpustné v alkalických roztokoch, horúcej kyseline sírovej a glyceríne.
Kyselinu močovú objavil Karl Scheele (1776) ako súčasť močových kameňov a pomenoval ju ako kamenná kyselina - kyslý litik, potom ju našiel v moči. Kyselina močová je pomenovaná po Fourcroixovi, elementárne zloženie založil Liebig.
Je to dvojsýtna kyselina (pK 1 = 5,75, pK 2 = 10,3), tvorí kyslé a stredné soli - uráty.
Urats- kyslý, vysoko rozpustný sodík a draselná soľ kyselina močová. V ľudskom tele sa môžu ukladať v obličkách a močovom mechúre ako súčasť kameňov, ale aj vo forme dnavých usadenín.
Pri presýtení organizmu urátmi dochádza k ich ukladaniu v mäkkých tkanivách spolu s kyselinou močovou s tvorbou dnavých uzlín.
Vo vodných roztokoch sa kyselina močová vyskytuje v dvoch formách: laktám (7,9-dihydro-1H-purín-2,6,8(3H)-trión) a laktím (2,6,8-trihydroxypurín) s prevahou laktámu :
Ľahko sa alkyluje najskôr v polohe N-9, potom v polohe N-3 a N-1 pôsobením POCl3 tvorí 2,6,8-trichlórpurín.
Kyselina dusičná oxiduje kyselinu močovú na aloxán, pôsobením manganistanu draselného v neutrálnom a zásaditom prostredí alebo peroxidu vodíka vzniká z kyseliny močovej najskôr alantoín, potom hydantoín kyselina parabanová.
adenín- dusíkatá zásada, aminoderivát purínu (6-aminopurín). Tvorí dve vodíkové väzby so suracilom a tymínom Adenín - bezfarebné kryštály, ktoré sa topia pri teplote 360-365°C. Má charakteristické absorpčné maximum (λ max) pri 266 μm (pH 7) Chemický vzorec C 5 H 5 N 5, molekulová hmotnosť 135,14 g / mol. Adenín vykazuje základné vlastnosti (pKal=4,15; pKa2=9,8). Pri interakcii s kyselinou dusičnou stráca adenín svoju aminoskupinu a mení sa na hypoxantín (6-hydroxypurín). Vo vodných roztokoch kryštalizuje na kryštalický hydrát s tromi molekulami vody. Zle rozpustný vo vode, s poklesom teploty vody sa rozpustnosť adenínu v nej znižuje. Zle rozpustný v alkohole, chloroforme, éteri. Rozpustný v kyselinách a zásadách.
guanín (Gua, Gua) - dusíkatá zásada, aminoderivát purínu (2-amino-6-oxopurín), je neoddeliteľnou súčasťou nukleových kyselín. V DNA počas replikácie a transkripcie vytvára tri vodíkové väzby s cytozínom Bezfarebný, amorfný kryštalický prášok. Teplota topenia 365 °C. Roztok guanínu v HCl fluoreskuje. Reaguje s kyselinami a zásadami za vzniku solí.
Pôsobením HNO 2 (kyseliny dusnej) na guanín vzniká xantín.
Dobre rozpúšťajme v kyselinách a zásadách, zle sa nám rozpustí v éterových, alkoholových, amoniakálnych a neutrálnych roztokoch, vo vode je nerozpustný. Tautoméria je rovnovážna dynamická izoméria. Jeho podstata spočíva vo vzájomnej premene izomérov s prenosom ľubovoľnej mobilnej skupiny a zodpovedajúcej redistribúcii elektrónovej hustoty.
Laktámová forma (oxo forma alebo NH forma) je termodynamicky stabilnejšia ako laktimová forma.
Kyslíkové deriváty heterocyklov obsahujúcich dusík môžu v závislosti od podmienok existovať v rôznych tautomérnych formách, ktoré sa navzájom transformujú v dôsledku laktim-laktámovej tautomérie. 
kofeín(tiež mateín, guaranín) - purínový alkaloid, bezfarebné horké kryštály. Je to psychostimulant nachádzajúci sa v káve, čaji a mnohých nealkoholických nápojoch. Kofeín sa nachádza v rastlinách, ako je kávovník, čaj, kakao, maté, guarana, cola a niekoľko ďalších. Je syntetizovaný rastlinami na ochranu pred hmyzom, ktorý požiera listy, stonky a zrná, a na podporu opeľovačov.
U zvierat a ľudí stimuluje centrálny nervový systém, zvyšuje srdcovú činnosť, zrýchľuje pulz, spôsobuje sťahovanie ciev a zvyšuje močenie. Je to spôsobené tým, že kofeín blokuje enzým fosfodiesterázu, ktorý ničí cAMP, čo vedie k jeho hromadeniu v bunkách. cAMP je sekundárny mediátor, prostredníctvom ktorého sa uskutočňujú účinky rôznych fyziologicky aktívnych látok, predovšetkým adrenalínu
Biele ihličkovité kryštály horkej chuti, bez zápachu. Dobre rozpustíme v chloroforme, zle sa rozpustíme v studenej vode (1:60), ide to ľahko - v horúcej (1:2), v etanole sa takmer nerozpustíme (1:50).
teofylín(z lat. Thea- čajový ker a grécky. fylon- list) - metylxantín, derivát purínu, heterocyklický alkaloid rastlinného pôvodu 
teobromín(z latinského názvu kakao - Kakaovník Theobroma) je purínový alkaloid, izomerenteofylín. Bezfarebné kryštály horkej chuti, nerozpustné vo vode. Teobromín je biely kryštalický prášok mierne horkej chuti, jedovatý, na vzduchu a pri 100 °C sa nerozkladá; pri 250 °C začína černieť a sublimuje pri 290-295 °C; topí sa pri 329-330 °C. Nerozpustný v benzíne, málo rozpustný vo vode (1 hodina pri 17 °C v 1600 hodinách vody) a ešte menej v alkohole, éteri, benzéne a chloroforme (pri 20 °C 100 cm³ absolútneho alkoholu rozpustí 0,007 g teobromínu; éter - 0,004 g, benzén - 0,0015 g, chloroform - 0,025 g).
Keď sa na teobromín pôsobí chlórovou vodou alebo kyselinou chlorovodíkovou a bertholletovou soľou, získajú sa metylaloxán, metylmočovina a kyselina metylparabánová; v druhom prípade spolu s apoteobromínom. Zmes chrómu, ako aj silná kyselina dusičná, izoluje z teobromínu najskôr kyselinu amalovú a potom oxid uhličitý, metylamín a kyselinu metylparabanovú:
C7H8N402 + 3H20 -> C02 + 2NH2 (CH3) + C4H4N204.
Pri zahrievaní so silnou kyselinou chlorovodíkovou alebo barytovou vodou sa teobromín rozkladá na oxid uhličitý, amoniak, metylamín, sarkozín a kyselinu mravčiu:
C7H8N402 + 6H20 -> 2C02 + 2NH3 + NH2 (CH3) + C3H7N02 + CH202.
Pôsobením elektrického prúdu poskytuje teobromín látku zloženia C 6 H 8 N 2 O 8 (Rochleder a Hlasiwetz).
Teobromín sa môže premeniť na kofeín buď zahriatím na 100 °C s metyljodidom, hydroxidom draselným a alkoholom, alebo vyzrážaním striebornej soli teobromínu metyljodidom.
59 Purínové a pyrimidínové nukleozidy. Štruktúra; nomenklatúry. Povaha spojenia nukleovej bázy s sacharidovým zvyškom. Nukleotidy. Štruktúra; nomenklatúra nukleozidmonofosfátov. Nukleozidové cyklofosfáty. Nukleozidové polyfosfáty. vzťah k hydrolýze.
NUKLEOZIDY, natural glykozidy, molekuly to-rykh pozostávajú zo zvyšku purínovej alebo pyrimidínovej bázy viazanej cez atóm dusíka na zvyšok D-ribózy alebo 2-deoxy-D-ribózy vo forme furanózy; v širšom zmysle, n. a syntetické. Comm., v molekulách to-rykh je heterocyklus cez atóm N alebo C spojený s akýmkoľvek monosacharidom, niekedy veľmi modifikovaným (pozri minoritné nukleozidy). V závislosti od monosacharidových a heterocyklických zvyškov obsiahnutých v molekule. bázy rozlišujú ribo- a deoxyribonukleozidy, purínové a pyrimidínové nukleozidy. Kanonické nukleozidy (pozri obrázok) - adenozín (skrátene A), guanozín (G), cytidín (C), ich 2" -deoxyanalógy, ako aj tymidín (T) a uridín (U) - sú súčasťou nukleových kyselín. prírodné nukleozidy sa nachádzajú aj vo voľnom stave (hlavne vo forme nukleozidových antibiotík). pyrimidín , mať koncovku v názve - v Nukleozidy, ktoré obsahujúpurín , mať koncovku v názve -osín Venujte pozornosť nomenklatúre nukleozidov obsahujúcich tymín Tymín je základom DNA a ak nukleozid obsahuje deoxyribózu, potom v názve nukleozidu (tymidín ) nie je potrebné zdôrazňovať chemickú povahu sacharidu. Ak je tymín viazaný na ribózu, čo je atypická biologická situácia, potom názov sacharidu (tymidín ribozid alebo tymidín ribozid Najbežnejšie nukleozidy typu Bond -N-β-glykozidové
Kyselina nikotínová a izonikotínová. Amid kyseliny nikotínovej (vitamín PP), hydrazid kyseliny izonikotínovej (izoniazid), ftivazid.
Kyselina nikotínová(niacín, vitamín PP, vitamín B3) - vitamín podieľajúci sa na mnohých oxidačných reakciách živých buniek, liečivo.
Biely kryštalický prášok, bez zápachu, mierne kyslej chuti. Je ťažko rozpustný v studenej vode (1:70), lepšie v horúcej vode (1:15), málo rozpustný v etanole, veľmi málo v éteri.
Obsiahnuté v ražnom chlebe, ananáse, cvikle, pohánke, fazuli, mäse, hubách, pečeni, obličkách. Používa sa v potravinárskom priemysle ako potravinárska prídavná látka E375(na území Ruska je od 1. augusta 2008 vylúčená zo zoznamu povolených prísad).
Hypovitaminóza PP vedie k pelagre - ochoreniu, ktorého príznakmi sú dermatitída, hnačka, demencia.
Syntéza a vlastnosti
Moderné laboratórne aj priemyselné metódy syntézy kyseliny nikotínovej sú tiež založené na oxidácii pyridínových derivátov. Kyselina nikotínová sa teda môže syntetizovať oxidáciou β-pikolínu (3-metylpyridínu):
alebo oxidáciou chinolínu na kyselinu pyridín-2,3-dikarboxylovú s následnou dekarboxyláciou:
Podobne sa kyselina nikotínová syntetizuje dekarboxyláciou kyseliny pyridín-2,5-dikarboxylovej získanej oxidáciou 2-metyl-5-etylpyridínu. Samotná kyselina nikotínová sa dekarboxyluje pri teplotách nad 260 °C.
Kyselina nikotínová tvorí soli s kyselinami a zásadami, nikotináty striebra a medi (II) sú vo vode nerozpustné, gravimetrická metóda stanovenia kyseliny nikotínovej je založená na vyzrážaní nikotinátu meďnatého z roztoku.
Kyselina nikotínová sa ľahko alkyluje na pyridínovom dusíkovom atóme za vzniku vnútorných kvartérnych solí, betaínov, z ktorých niektoré sa nachádzajú v rastlinách. Takže trigonelín - betaín kyseliny N-metylnikotínovej - sa nachádza v semenách senovky gréckej, hrachu, kávy a mnohých ďalších rastlín.
Reakcie kyseliny nikotínovej na karboxylovej skupine sú typické pre karboxylové kyseliny: tvorí halogenidy, estery, amidy atď. Amid kyseliny nikotínovej je súčasťou kofaktora kofaktorov kodehydrogenáz, množstvo amidov kyseliny nikotínovej našlo uplatnenie ako liečivo (niketamid , nikodin).
IZONIKOTICKÁ KYSELINA
vyberte prvé písmeno v názve článku: A B C D E F G I K L M N O P R S T U V Y Z
Kyselina izonikotínová(kyselina 4-pyridínkarboxylová, kyselina g-pyridínkarboxylová), mol. m, 123,11; bezfarebný kryštály. t.t. 323-5 °C (rozklad) v uzavretej kapiláre, bp. 260 °C/15 mmHg (so vzduchom); sol. v studenej (1:100) a vriacej (1:50) vode, nie sol. v dietyléteri. etanol. acetón. R K a pri 25 °C vo vode 1,70 (pridanie protónu) a 4,89 (eliminácia protónu).
Vytvára medenú soľ, zle rozpustnú v horúcej vode. Pri interakcii s alkylhalogenidmi v alkalickom prostredí tvoria betaíny. Podľa karboxylovej skupiny poskytuje kyselina izonikotínová anhydrid, halogenidy kyselín, estery. amidy a pod. Podobne aj iné deriváty pyridínu ľahko reagujú nukleof. substitúcia. V priemysle sa kyselina izonikotínová semioxiduje s HNO 3 metylolovými derivátmi g-pikolínovej frakcie cam-ug. živica obsahujúca g-pikolín. Lab. spôsoby syntézy: 1) dekarboxylácia pyridíndikarboxylových a pyridíntrikarboxylových kyselín; 2) redukcia 2,6-dihalogénizonikotínových kyselín získaných z kyseliny citrónovej prostredníctvom kyseliny 2,6-dihydroxyizonikotínovej. Na stanovenie kyseliny izonikotínovej sa používajú alkalické metódy. vodná titrácia alebo zrážanie meďnatej soli kyseliny izonikotínovej jodometricky. stanovenie prebytku zrážacieho činidla. Kyselina izonikotínová - medziprodukt. produkt pri syntéze množstva liekov proti tuberkulóze skupiny hydrazidov kyseliny izonikotínovej (izoniazid, ftivazid, metazid a i.), antidepresíva - inhibítory monoaminooxidázy ako nialamid, chinuklidín lek. Wed-in (fenkarol, oxylidín, aceklidín atď.)
Vitamín PP (nikotínamid, kyselina nikotínová)
CHEMICKÉ A FYZIKÁLNE VLASTNOSTI
Kyselina nikotínová C 6 H 5 NO 2 je kyselina β-pyridínkarboxylová. V chemicky čistej forme ide o bezfarebné ihličkovité kryštály, ľahko rozpustné vo vode a alkohole. Kyselina nikotínová je termostabilná a po varení a autokláve si zachováva svoju biologickú aktivitu. Odolný voči svetlu, vzdušnému kyslíku a zásadám. Amid kyseliny nikotínovej C 6 H 6 N 2 O má rovnaké biologické vlastnosti ako kyselina nikotínová. U ľudí a zvierat sa kyselina nikotínová premieňa na amid kyseliny nikotínovej a v tejto forme je súčasťou telesných tkanív.
Kyselinu nikotínovú možno získať z nikotínu nachádzajúceho sa v tabaku jeho oxidáciou kyselinou dusičnou alebo manganistanom draselným.
V ľudskom tele neprebieha premena nikotínu na kyselinu nikotínovú, nikotín nemá vlastnosti vitamínu.
Vitamín PP je pomenovaný podľa dvoch latinských písmen P pre svoju schopnosť zabrániť rozvoju pelagry. Preventívna pellagra znamená „zabránenie pelagre“. Slovo „pellagra“ pochádza z talianskych slov pelle agra, v preklade do ruštiny – drsná koža, ktorá charakterizuje jeden z príznakov tohto ochorenia.
izoniazid(tubazid) - liek, liek proti tuberkulóze (TTP), hydrazid kyseliny izonikotínovej (GINK). Určené na liečbu tuberkulózy všetkých foriem lokalizácie. Nebezpečné pre psov, ktorí majú precitlivenosť k lieku.
Hydrazid kyseliny izonikotínovej C₆H7N3O
Získava sa hydrolýzou 4-kyanopyridínu na kyselinu izonikotínovú, prekurzor hydrazidu kyseliny izonikotínovej (izoniazid):
Ftivazid[(4-hydroxy-3-metoxyfenyl)metylén]hydrazid kyseliny (4-pyridínkarboxylovej) je liek proti tuberkulóze, derivát hydrazidu kyseliny izonikotínovej (izoniazid). Svetložltý alebo žltý jemne kryštalický prášok s miernym zápachom vanilínu, bez chuti. Veľmi málo rozpúšťajme vo vode, trochu - v etylalkohole, ľahko sa rozpustíme v roztokoch anorganických kyselín a zásad.
Ftivazid je hydrazón a získava sa reakciou izoniazidu s vanilínom. Izoniazid môže byť odvodený od 4-kyanopyridínu alebo kyseliny izonikotínovej. Spôsob získania z kyseliny izonikotínovej je znázornený na obrázku:
Čo je slabá zásada a dáva soli so silnými minerálnymi kyselinami, ľahko tvorí podvojné soli a komplexné zlúčeniny.
Chemický vzorec : C5H5N.
Fyzikálne vlastnosti.
Pyridín je bezfarebná kvapalina s ostrosťou zlý zápach; miešateľný s vodou a organickými rozpúšťadlami.
Molová hmotnosť = 79,101 g/mol.
Hustota = 0,9819 g/cm³.
Teplota topenia = -41,6 °C.
Teplota varu = 115,2 °C.
Potvrdenie.
Hlavným zdrojom na získanie pyridínu je uhoľný decht, ktorý obsahuje až 0,08 % pyridínu. Počas destilácie živice sa pyridín koncentruje do frakcií nazývaných ľahký olej. Z ľahkého oleja sa zmes pyridínov (pyridínových zásad) extrahuje zriedenou kyselinou sírovou, izoluje sa zásadami a destiluje.
Chemické vlastnosti.
Pyridín má vlastnosti charakteristické pre terciárne amíny: tvorí N-oxidy, N-alkylpyridíniové soli a je schopný pôsobiť ako sigma-donorový ligand.
Zároveň má pyridín jasné aromatické vlastnosti. Prítomnosť atómu dusíka v konjugačnom kruhu však vedie k vážnej redistribúcii elektrónovej hustoty, čo vedie k silnému zníženiu aktivity pyridínu v elektrofilných aromatických substitučných reakciách v porovnaní s benzénom. Pri takýchto reakciách reagujú prevažne meta polohy kruhu.
Pyridín je charakterizovaný aromatickými nukleofilnými substitučnými reakciami vyskytujúcimi sa prevažne v meta polohách kruhu. Táto reaktivita svedčí o elektrónovo deficitnej povahe pyridínového kruhu, čo možno zhrnúť do nasledujúceho pravidlo palca: Reaktivita pyridínu ako aromatickej zlúčeniny približne zodpovedá reaktivite nitrobenzénu.
1. Základné vlastnosti.
Pyridín je slabá zásada.
Jeho vodný roztok sa zmení na lakmusovo modrý:
Keď pyridín reaguje so silnými kyselinami, tvoria sa pyridíniové soli:
2. Aromatické vlastnosti.
Podobne ako benzén, aj pyridín vstupuje do elektrofilných substitučných reakcií, ale jeho aktivita v týchto reakciách je nižšia ako aktivita benzénu v dôsledku vysokej elektronegativity atómu dusíka.
Pyridín sa nitruje pri 300 °C s nízkym výťažkom:
Atóm dusíka sa pri elektrofilných substitučných reakciách chová ako substituent 2. druhu, preto k elektrofilnej substitúcii dochádza v polohe meta.
Na rozdiel od benzénu je pyridín schopný vstúpiť do nukleofilných substitučných reakcií, pretože atóm dusíka čerpá elektrónovú hustotu z aromatického systému a orto-para polohy vzhľadom na atóm dusíka sú ochudobnené o elektróny.
Takže pyridín môže reagovať s amidom sodným za vzniku zmesi orto- a para-aminopyridínov (Chichibabinova reakcia):
3. Pri hydrogenácii pyridínu vzniká piperidín, ktorý je cyklickým sekundárnym amínom a je oveľa silnejšou zásadou ako pyridín:
4. Pyridínové homológy majú podobné vlastnosti ako benzénové homológy.
Takže počas oxidácie bočných reťazcov, zodpovedajúce karboxylové kyseliny :
Pyridín sa v medicíne nepoužíva kvôli vysokej toxicite, hoci má silný baktericídny účinok. Avšak zavedením rôznych funkčné skupiny jeho toxicita môže byť znížená. To slúžilo ako základ pre syntézu jeho mnohých derivátov, ktoré sú cenné lieky rôzne terapeutické aktivity.
Kyselina nikotínová sa môže stanoviť jodometricky po vyzrážaní nikotinátu medi:
Podľa GF RB:
KVANTITÁCIA
0,250 g sa rozpustí v 50 ml vody R a titruje sa hydroxidom sodným 0,1 M do ružového sfarbenia, pričom sa ako indikátor použije 0,25 ml fenolftaleínu R.
Paralelne sa uskutočňuje kontrolný experiment: 1 ml 0,1 M roztoku hydroxidu sodného zodpovedá 12,31 mg C6H5NO2.
Skladovanie .
Zoznam B. Prášok – v dobre uzavretej nádobe, chránený pred svetlom; tablety a ampulky - na mieste chránenom pred svetlom.
nikotínamid(nikotínamid)
Nikotínamid je derivát pyridínu.
Chemický vzorec: C6H6N20.
Fyzikálne vlastnosti.
Nikotínamid je biely alebo takmer biely kryštalický prášok alebo bezfarebné kryštály s veľmi jemným zápachom a horkou chuťou. Ľahko rozpustný vo vode a etanole.
Molová hmotnosť = 122,13 g/mol.
Potvrdenie.
Spôsob získania nikotínamidu hydrolýzou nikotínnitrilu v prítomnosti hydroxidu sodného. Produkcia nikotínamidu 58%
Známy spôsob získania nikotínamidu z nikotínnitrilu zahrievaním so zriedeným vodným roztokom amoniaku pod tlakom. V tomto prípade okrem nikotínamidu vznikajú soli kyseliny nikotínovej, čo vedie k strate reakčných produktov a potrebe ich separácie (výťažok 75 %).
Navrhuje sa spôsob výroby nikotínamidu z nikotínnitrilu s použitím vo vode nerozpustného katalyzátora, syntetickej živice AB-17. Poi vriaci nikotínnitril vodný roztok konvertuje sa na nikotínamid vo vysokom výťažku (97 %).
Kvalitatívna analýza.
K rozkladným reakciám nikotínamidu dochádza pri zahrievaní s kryštalickým uhličitanom sodným. Vzniká pyridín, ktorý sa dá ľahko zistiť podľa charakteristického zápachu:
Do tejto skupiny patria aj rozkladné reakcie nikotínamidu, ku ktorým dochádza pri ich zahrievaní v roztokoch hydroxidov alkalických kovov. Nikotínamid sa rozkladá za vzniku amoniaku, ktorý možno zistiť podľa vône alebo podľa modrej farby vlhkého červeného lakmusového papierika:
Podľa GF RB:
Autenticita (IDENTIFIKÁCIA)
Prvá identifikácia: A, B.
Druhá identifikácia: A, C, D.
A. Teplota topenia (2.2.14): 128 °C až 131 °C.
B. Infračervená absorpčná spektrofotometria (2.2.24).
Porovnanie: FSO nikotínamidu # alebo spektrum uvedené na obrázku.
C. 0,1 g vzorky sa povarí s 1 ml hydroxidu sodného zriedeného RS. Uvoľnia sa pary amoniaku.
D. 2 ml roztoku S (2,5 g skúšobnej vzorky sa rozpustí vo vode bez oxidu uhličitého R a zriedi sa tým istým rozpúšťadlom na 50 ml) sa zriedi vodou R na 100 ml. K 2 ml výsledného roztoku sa pridajú 2 ml kyanobromidu RS a 3 ml 25 g/l roztoku anilínu R a pretrepú sa. Objaví sa žltá farba.
Kvantitatívna analýza.
Nikotínamid sa kvantifikuje nevodnou titráciou. Hlavné vlastnosti sú vylepšené rozpustením v acetanhydride a následnou titráciou 0,1 M roztokom kyseliny chloristej (indikátor kryštálovej violeti):
Na kvantitatívne stanovenie nikotínamidu v prípravku je možné využiť interakciu nikotínamidu s alkáliou. Uvoľnený amoniak sa oddestiluje do zbernej nádoby obsahujúcej určitý objem roztoku titrovanej kyseliny.
Prebytok kyseliny sa titruje zásadou:
NH3 + H2S04 -> (NH4)2S04
H2S04 + 2NaOH -> Na2S04 + 2H20
Podľa GF RB:
KVANTITÁCIA
0,250 g skúšobnej vzorky sa rozpustí v 20 ml kyseliny octovej bezvodej R, ak je to potrebné, zahreje sa, pridá sa 5 ml anhydridu kyseliny octovej R a titruje sa kyselinou chloristou 0,1 mol/l VS, kým sa farba nezmení na zelenomodrú, pomocou roztoku fialovej kryštálovej R ako indikátor.
1 ml 0,1 M roztoku kyseliny chloristej zodpovedá 12,21 mg C6H6N20.
Skladovanie .
Zoznam B. V tesne uzavretej nádobe, chránenej pred svetlom; ampulky - na mieste chránenom pred svetlom.
História antipellagrického vitamínu je možno jednou z najfascinujúcejších a najkomplexnejších. V roku 1867 Huber prvýkrát získal kyselinu nikotínovú oxidáciou nikotínu kyselinou chrómovou, ale až v roku 1937 sa dokázalo, že ide o vitamín PP. V roku 1873 Weidel. dostali kyselinu nikotínovú oxidáciou nikotínu kyselinou dusičnou a v roku 1879 oxidáciou beta-pikolínu. Navrhol aj jeho názov. Súčasne s ním v roku 1879 ruský organický chemik A. N. Vyšnegradskij syntetizoval z 3-etylpyridínu kyselinu nikotínovú. V roku 1877 Laiblin získal kyselinu nikotínovú oxidáciou nikotínu manganistanom. V roku 1912 Suzuki, Shimamura a Odake izolovali kyselinu nikotínovú z ryžových otrúb a v roku 1913 ju nezávisle od nich Funk izoloval z ryžových otrúb a kvasiniek. Izolovaná kryštalická látka však beriberi neochránila ani nevyliečila.
V roku 1926 Vickery opäť izoloval kyselinu nikotínovú z kvasiniek. Žiadny z týchto výskumníkov však netušil, že táto látka je skutočným antipellagrickým faktorom. Prekvapujúce je to o to viac, že približne v rovnakom čase americký lekár Goldberger označil za hlavnú príčinu pelagry podvýživu nového, dosiaľ neznámeho faktora PP (pellagra preventing). Snažil sa vyvolať nedostatok tejto látky u potkanov. Neskôr sa však ukázalo, že príčinou porušení, ktoré dostal v experimente, bol nedostatok vitamínu B6.
V roku 1935 VV Efremov ukázal, že vitamín B6 nevyliečil experimentálnu pelagru u psov.
V roku 1936 Koehn a Elvehjem zistili, že pečeňový extrakt nezabráni ani nevylieči psiu pelagru, ani pelagru u ľudí.
V roku 1936 získali aktívnu frakciu z pečeňového extraktu, z ktorého 64 mg vyliečilo psiu pelagru. Z tejto frakcie v roku 1937 Strong a Woolley získali kryštalickú látku, ktorá sa ukázala ako kyselina nikotínová.
V roku 1937 Elvehjem a kol. V roku 1937 bola kyselina nikotínová úspešne použitá v ľudskej pelagre.
V roku 1938 V. V. Efremov po prvý raz v ZSSR vyliečil ťažkú pelagru s psychózou kyselinou nikotínovou.
Goldberger a Tanner v roku 1922 pri hľadaní etiológie pelagry vyslovili hypotézu, že príčinou tohto ochorenia môže byť nedostatok niektorých aminokyselín, konkrétne tryptofánu, čo sa následne potvrdilo.
Warburg a Christian v roku 1934 ako prví ukázali dôležitosť kyseliny nikotínovej v biochemických reakciách. Izolovali amid kyseliny nikotínovej z kodehydrázy II (NADP) a stanovili jeho funkciu ako integrálnej súčasti koenzýmu nesúceho vodík. Takmer súčasne s ním v roku 1935 izolovali Euler a spol. veľký biologický význam kyselina nikotínová bola potom stanovená množstvom štúdií, ktoré dokazujú, že táto látka je dôležitým faktorom pre niektoré mikroorganizmy.
Chemické a fyzikálne vlastnosti vitamínu PP
Kyselina nikotínová sa pomerne ľahko izoluje z väčšiny prírodných produktov. Je to biela ihlicovitá kryštalická látka bez zápachu kyslej chuti, teplota topenia 234-237°. Jeho molekulová hmotnosť je 123,11. Jeden gram kyseliny nikotínovej je rozpustný v 60 ml vody a 80 ml etylalkohol pri 25°. Je nerozpustný v éteri, ale rozpustný vo vodných roztokoch hydroxidov a alkalických uhličitanov. Kyselina nikotínová nie je hygroskopická, v suchom stave je veľmi stabilná. Jeho roztoky vydržia autoklávovanie pri 120 °C počas 20 minút bez degradácie. Znáša varenie pri 1 N. a 2 n. roztoky minerálnych kyselín a zásad. Kyselina nikotínová má absorpčné spektrum v ultrafialových lúčoch s maximom pri 260-260,5 nm. Medzi absorpčnými koeficientmi kyseliny nikotínovej a jej koncentráciou existuje lineárny vzťah.
Podľa chemickej štruktúry je kyselina nikotínová beta-pyridínkarboxylová alebo pyridín-3-karboxylová kyselina. Nikotínamid je biely kryštalický prášok bez zápachu s horko-slanou chuťou. Topí sa pri 129-131° a má molekulovú hmotnosť 122,12. Jeden gram sa rozpustí v 1 ml vody a 1,5 ml 95 % etanolu. Je rozpustný v acetóne, amylalkohole, etylénglykole, chloroforme, butanole, mierne rozpustný v éteri a benzíne. Nikotínamid prudko zvyšuje rozpustnosť riboflavínu. Po vysušení pri teplotách pod 50°C je veľmi stabilný. Možno autoklávovať vo vodnom roztoku pri 120 °C počas 20 minút bez viditeľnej straty aktivity. Pod vplyvom kyselín a zásad sa mení na kyselinu nikotínovú.
Nikotínamid má absorpčné maximum pri 260-261,5 nm. Podľa chemickej štruktúry ide o amid kyseliny beta-pyridínkarboxylovej alebo kyseliny pyridín-3-karboxylovej.
Kyselinu nikotínovú možno získať z nikotínu, z beta-pikolínu, chinolínu, pyridínu atď. Nikotínamid možno získať z kyseliny nikotínovej, jej esterov a z 3-kyanopyridínu. Jedným z najdôležitejších analógov kyseliny nikotínovej je 3-acetylpyridín, ktorý sa používa pri pokusoch na zvieratách na reprodukciu nedostatku kyseliny nikotínovej, podobne ako ďalší analóg, 6-aminonikotínamid. 3-Acetylpyridín nemá takmer žiadny vplyv na zdravých psov, keďže len malá časť sa v tele premieňa na kyselinu nikotínovú a väčšina sa vylučuje močom vo forme nikotinátu a iných zlúčenín. Pri aplikácii v pokusoch na myšiach v dávke 3 mg denne sa príznaky nedostatku kyseliny nikotínovej objavili po 3-4 dňoch.
Toxicita 3-acetylpyridínu LD50 pre myši je 300-350 mg/kg a pre potkany je to 80 mg/kg. Toxicita 6-aminonikotínamidu (LD50 u myší 35 mg/kg) je výrazne vyššia ako toxicita 3-acetylpyridínu. Pri dávke 2 mg/kg uhynulo 50 % zvierat po 11 dňoch.
Hydrazid kyseliny izonikotínovej (izonikotinylhydrazid, izoniazid) inhibuje rast mycobacterium tuberculosis, ktorý stráca asi 50% NAD pri koncentrácii izoniazidu v médiu 0,1 μg / ml. Na základe toho sa úspešne používa ako náprava s tuberkulózou.
Distribúcia vitamínu PP v prírode
Kyselina nikotínová je pomerne rozšírená v rastlinných a najmä živočíšnych produktoch, ktoré sú na kyselinu nikotínovú oveľa bohatšie. Z rastlinných produktov sú najbohatšie sušené pivovarské kvasnice (40 mg %) a pekárske lisované droždie (28 mg %). Významné množstvo kyseliny nikotínovej sa nachádza v cereálnych výrobkoch. Napríklad pšenica obsahuje viac ako 5 mg%.
Distribúcia kyseliny nikotínovej v zrnách pšenice je približne rovnaká ako v prípade tiamínu. Nachádza sa najmä vo vonkajšej vrstve endospermu, klíčku a otrubách, s tým rozdielom, že v otrubách je viac kyseliny nikotínovej a menej tiamínu ako v zárodočnej múke I. stupňa - 1 mg% a v chlebe z toho - 0,7 mg%. Raž je oveľa chudobnejšia ako pšenica na vitamín PP – 1,1 mg %. IN ražná múka obsahuje 1 mg% av ražnom chlebe - 0,45 mg% kyseliny nikotínovej. Kukurica obsahuje asi 2 mg%.
Z obilnín je na kyselinu nikotínovú najbohatšia pohánka (nad 4 mg %), potom proso (nad 2 mg %), jačmeň (2 mg %), ovsené vločky (1,6 mg %), perličkový jačmeň (1,5 mg %), leštené ryža (1,6 mg%), krupica - 0,9 mg%.
V kukurici, rovnako ako vo väčšine ostatných obilnín, je kyselina nikotínová 95-98% vo viazanej forme, ktorú telo nevstrebáva - ester komplexnej štruktúry (niacitín). Úplne sa uvoľní až po alkalickej hydrolýze. Kyselina nikotínová, uvoľnená alkalickou hydrolýzou, je už ľahko absorbovaná telom zvierat a ľudí. Spolu s tým je obilnina ako kukurica veľmi chudobná na tryptofán. Toto je potrebné vziať do úvahy pri hodnotení obsahu kyseliny nikotínovej v strave.
Z ostatných rastlinných potravín sú dobrým zdrojom strukoviny, v ktorých je kyselina nikotínová v asimilovateľnej forme: zelený hrach, šošovica, fazuľa, sójové bôby (2 - 2,5 mg%). Dobrým zdrojom kyseliny nikotínovej sú kávové zrná obsahujúce v závislosti od odrody a praženia od 2 do 10 mg%. Arašidy sú veľmi bohaté na kyselinu nikotínovú – arašidy (10 – 16 mg %), ďalej špenát, paradajky, kapusta, šunka, baklažán (0,5 – 0,7 mg %). Zemiaky obsahujú 0,9 mg% (varené 0,5 mg%), mrkva - 1 mg%, sladká paprika - 0,9 mg °/0, repa - 0,8 mg%, červená repa - 1,6 mg%, v čerstvé huby- 6 mg%, v sušenom - až 60 mg%.
Živočíšne produkty sú veľmi bohaté na kyselinu nikotínovú, s výnimkou vajec (0,2 mg %) a mlieka (asi 0,1 mg %). Takže hydinové mäso obsahuje 6-8 mg%, jahňacie -5,8 mg%, hovädzie mäso -4 mg%, teľacie mäso - nad 6 mg%, bravčové mäso - asi 3 mg%, pečeň - 15-16 mg%, obličky -12 -15 mg %, srdce -6 - 8 mg %. Ryby sú chudobnejšie na kyselinu nikotínovú ako mäso hospodárskych zvierat. Čerstvé ryby obsahujú v priemere asi 3 mg% kyseliny nikotínovej, mrazená treska - asi 2 mg%, šťuka - 3,5 mg%, zubáč - 1,8 mg%.
V živočíšnych tkanivách je takmer všetka kyselina nikotínová vo forme amidu spojeného s nukleotidmi - NAD a NADP. Vo výrobkoch rastlinného pôvodu obsah nikotínamidu sa pohybuje od 7 % (žltá kukurica) do 70 % (zemiaky) vo vzťahu k celkovej kyseline nikotínovej. Vo väčšine rastlinných produktov je kyselina nikotínová distribuovaná hlavne vo vonkajších obaloch. Napríklad pšeničné otruby obsahujú 330 mikrogramov na 1 g, prémiová pšeničná múka - 12 mikrogramov, celozrnná pšenica - 70 mikrogramov, leštená ryža - 0,9 mikrogramov, neleštená ryža - 6,9 mikrogramov, ryžové otruby - 96,6 mikrogramov atď. d.
Kyselina nikotínová je jedným z najstabilnejších vitamínov z hľadiska skladovania a varenia. Je tiež veľmi odolný voči procesom konzervovania. V konzervách skladovaných 2 roky jeho strata nepresahuje 15 %. Prakticky žiadne straty počas mrazenia alebo sušenia. Bežné spôsoby varenia vedú k stratám 15 až 20 % aktivity. Pri niektorých spôsoboch varenia dosahujú straty až 50 %. Zloženie pôdy môže ovplyvniť obsah kyseliny nikotínovej v rastlinách. Pokles obsahu zásaditých iónov v živných roztokoch znížil obsah kyseliny nikotínovej v ovse. Hnojenie pôdy vápnom alebo pridávanie dusičnanov do pôdy zvýšilo obsah kyseliny nikotínovej v pšenici.
Metódy stanovenia vitamínu PP
chemická metóda Definícia je založená na použití reakcie s kyanidom brómu a potom s aromatickým amínom. Výsledná farebná zlúčenina sa meria fotometricky. Reakcia prebieha v dvoch stupňoch: získanie pyridínového derivátu reakciou kyseliny nikotínovej s brómkyanidom a získanie farebnej dialdehydovej zlúčeniny reakciou s aromatickým amínom.
Kyselina nikotínová sa stanovuje aj mikrobiologickými metódami, najčastejšie pomocou kultúry Lactobacillus arabinosus a následným turbidimetrickým stanovením, ako aj s prvokom Tetrahymena pyroformis. Ani niacín, ani nikotínamid nie sú samy osebe fluorescenčné, ale môžu sa premeniť na fluorescenčné zlúčeniny. Takéto metódy sú široko používané na stanovenie koenzýmových foriem nikotínamidu - NAD a NADP. Hlavný produkt výmeny kyseliny nikotínovej Nl-metylnikotínamid sa tiež stanovuje fluorimetrickou metódou. V rôznych výmenných reakciách spojených s prenosom vodíka pôsobia pyridínové nukleotidy ako koenzýmy špecifických dehydrogenáz v oxidovanej aj redukovanej forme.
V redukovanej forme je maximum absorpčného spektra v ultrafialovej oblasti pri 340 nm. Redukované pyridínové nukleotidy fluoreskujú pri ožiarení ultrafialovými lúčmi. NADP-N má teda dve maximá absorpčného spektra pri 260 a 340 nm a jedno maximum fluorescenčného spektra pri 457 nm. Bol zaznamenaný paralelizmus medzi prítomnosťou fluorescencie a biologickou aktivitou redukovaného koenzýmu.
Najbežnejšie, najrýchlejšie, najcitlivejšie a jednoduchá metóda stanovenie metabolitov kyseliny nikotínovej je stanovenie Nl-metylnikotínamidu v moči. Táto metóda je založená na kondenzačnej reakcii Nl-metylnikotínamidu s acetónom v prítomnosti alkálie s prechodom na fluorescenčný derivát. Takto možno stanoviť 0,3 μg v 1 ml zriedeného moču. Ďalší metabolit v moči, 6-pyridón-Nl-metylnikotínamid, sa tiež stanovuje fluorimetricky.
Obsah NAD a NADP v erytrocytoch sa stanovuje aj fluorimetriou na základe metódy navrhnutej na ich stanovenie v moči. Na tento účel sa krvné bielkoviny predbežne vyzrážajú kyselinou trichlóroctovou. Potom dôjde ku kondenzácii s acetónom v prítomnosti alkálie, čím sa získa fluorescenčná zlúčenina, ktorá sa kvantifikuje. Stanovuje sa aj obsah NAD a NADP v tkanivách.
Výmena vitamínu PP v tele
Osud kyseliny nikotínovej vstupujúcej do tela závisí od druhu potravy a produktov, ktoré obsahuje. Ako už bolo spomenuté vyššie, kyselina nikotínová, ktorá sa nachádza v množstve obilných produktov vo forme esteru – niacitínu, sa z 95 – 96 % nevstrebáva do tela ľudí, psov a potkanov, zatiaľ čo niacín sa nachádza v zvieratách a strukovinách , je nimi úplne pohltená.
Organizmus človeka, psa a prasaťa nie je schopný syntetizovať kyselinu nikotínovú v množstve potrebnom na pokrytie potreby organizmu, a preto ju neustále potrebuje prijímať z potravy. Niektoré cicavce, ako napríklad potkan, kôň, krava a ovce, dokážu syntetizovať kyselinu nikotínovú.
Zdrojom kyseliny nikotínovej je tryptofán. Od roku 1945 je v množstve prác popísaných jednotlivé štádiá syntézy kyseliny nikotínovej z tryptofánu u cicavcov.Existujú dva spôsoby endogénnej syntézy niacínu u zvierat: mikrobiálna syntéza v čreve a biosyntéza v tkanivách. Hlavná premena L-tryptofánu prebieha cestou tryptofán-pyrolázového štiepenia jeho pyrolového kruhu za vzniku formyl-kynurenínu, z ktorého vznikajú kynurenín a 3-hydroxykynurenín, ktoré sú jedným z hlavných produktov disimilácie tryptofánu v telo. 3-hydroxykynurenín sa ďalej premieňa na kyselinu 3-hydroxyantranilovú. Po zahrnutí dvoch atómov kyslíka vzniká kyselina 2-akroleyl-3-aminofumarová a kyselina chinolínová, ktorá je prekurzorom kyseliny nikotínovej. V dôsledku série medzireakcií u všežravých zvierat a ľudí vzniká kyselina nikotínová a Nl-metylnikotínamid.
O vyvážená strava len nepatrná časť tryptofánu sa vylučuje z tela zvierat a ľudí močom vo forme špecifických produktov jeho rozkladu. Pod náporom tryptofánu sa vo významnom množstve vylučujú močom také produkty jeho metabolizmu ako kynurenín, 3-hydroxykynurenín, kynurénová a xanturénová kyselina. Účasť vitamínu B6 na metabolizme tryptofánu u cicavcov bola navrhnutá v súvislosti s detekciou nedostatku vitamínu B6 v moči kyseliny xanturénovej, jedného z produktov metabolizmu tryptofánu. Viacerí autori navyše pozorovali u zvierat pokles koncentrácie NAD a NADP v krvných erytrocytoch a zníženie exkrécie Nl-metylnikotínamidu v moči s deficitom vitamínu B6.
Ukázalo sa, že derivát vitamínu B6 – pyridoxalfosfát je koenzým kynureninázy, ktorý sa podieľa na hydrolytickom štiepení kynurenínu a 3-hydroxykynurenínu. Porušenie kynureninázovej reakcie pri nedostatku vitamínu B6 vedie k narušeniu syntézy kyseliny 3-hydroxyantranilovej a zníženiu tvorby kyseliny nikotínovej.
Kyselina nikotínová, ktorá vstupuje do ľudského tela a všežravých a mäsožravých zvierat, prechádza na nikotínamid a potom sa metyluje na Nl-metylnikotínamid, ktorý sa čiastočne oxiduje na Nl-metyl-2-pyridón-5-karboxamid. V tejto forme sa vylúči 40 až 50 % požitej kyseliny nikotínovej. U bylinožravých zvierat kyselina nikotínová neprechádza na amid a vylučuje sa močom vo voľnej alebo viazanej forme a nikotínamid nachádzajúci sa v potrave týchto zvierat sa vylučuje vo forme kyseliny nikotínovej alebo kyseliny nikotínovej. K metylácii nikotínamidu dochádza pripojením metylovej skupiny k dusíku pyridínového kruhu. Nl-metylnikotínamid má adsorpčné maximum v ultrafialových lúčoch 264,5 nm. Nl-metylnikotínamid 6-pyridón - 260 a 290 nm.
Výpočet vylučovania metabolitov kyseliny nikotínovej močom u ľudí, ktorí dostávali rôzne množstvá vitamínu PP a tryptofánu ukázal, že v priemere 55 až 60 mg tryptofánu obsiahnutého v potrave zodpovedá 1 mg kyseliny nikotínovej.
Horwitt navrhol, aby sa 1 mg kyseliny nikotínovej alebo 60 mg tryptofánu nazývalo „ekvivalent niacínu“. Takto sa 1,9 až 5 % (v priemere 3,3 %) tryptofánu premení na kyselinu nikotínovú.
Účasť vitamínu PP na metabolizme
Kyselina nikotínová a nikotínamid sú látky potrebné pre životne dôležitú činnosť všetkých živočíšnych a rastlinných buniek. Sú súčasťou koenzýmov NAD a NADP a spolu s apoenzýmami katalyzujú redoxné reakcie bunkového metabolizmu. Táto úloha kyseliny nikotínovej bola stanovená ešte predtým, ako bol objavený jej význam ako vitamínu PP. NAD bol objavený už v roku 1905, jeho adenín nukleotidová štruktúra bola stanovená v roku 1933 a v roku 1936 bol čistý NAD izolovaný z pivovarských kvasníc. Je to biely amorfný prášok, mierne rozpustný vo fenole a metanole s kyselinou chlorovodíkovou. V ultrafialových lúčoch má absorpčné spektrum 260 a 340 nm.
NAD je dinukleotid pozostávajúci z nikotínamidu, dvoch molekúl ribózy, dvoch molekúl kyseliny fosforečnej a adenínu. NADP má podobnú vlastnosť ako NAD na interakciu s vodíkom a rovnaké absorpčné spektrum. Obsahuje jednu molekulu nikotínamidu, dve molekuly ribózy, jednu molekulu adenínu a tri molekuly kyseliny fosforečnej, ktoré sa líšia od NAD prítomnosťou jedného zvyšku kyseliny fosforečnej v druhej polohe adenozínu.
NAD a NADP sa nachádzajú vo všetkých bunkách tela zvierat a rastlín. Napríklad je uvedená tabuľka ich obsahu v tkanivách potkanov.
| NAD+ | NADP+ | |||
| nad-n2 | NADP-H2 | |||
| tkaniny | v mmol per | NAD-H v % | v mmol | NADP-H2 v % |
| 1 kg vlhkej hmotnosti | na 1 kg čerstvej hmotnosti | |||
| Pečeň | 0,86 | 36 | 0,28 | 97 |
| Srdce | 0,72 | 38 | 0,049 | 95 |
| obličky | 0,66 | 48 | 0,077 | 95 |
| Membrána | 0,65 | 32 | 0,018 | 100 |
| červené krvinky | 0,14 | 40 | 0,011 | 40 |
Potreba vitamínu PP u ľudí a zvierat
Vidíme, že NAD sa nachádza v tkanivách v oveľa väčších množstvách ako NADP. Podľa ich obsahu v tkanivách možno usudzovať na intenzitu účasti týchto koenzýmov na metabolizme. V bunkách je pomer NAD/NADP-H2 vyšší ako pomer NADP/NADP-H2. NAD a NADP v bunkách na základe výpočtu enzymatickú aktivitu z celkového homogenátu, sú vo väčšom množstve obsiahnuté v jadre, kde sa syntetizujú a v menšom množstve - v mitochondriách a mikrozómoch -reduktáza - v zložení enzýmov vlastnej jadrovej membrány, NAD-H- dehydrogenáza, NAD-H-cytochróm C-reduktáza, NAD-H-cytochróm B5-reduktáza, NAD-H-oxidáza a NAD- a NADP-izocitrátdehydrogenáza - do zloženia enzýmov mitochondrie, NAD-H-cytochróm C-reduktáza, NAD-H2-oxidáza, NADP-H2-cytochróm C-reduktáza - do enzýmov endoplazmatického retikula. NAD a NADP sa teda ako koenzýmy podieľajú na množstve veľmi dôležitých metabolických enzýmových systémov u ľudí a zvierat. Avšak vzhľadom na štrukturálne vlastnosti proteínových zložiek dehydrogenáz je väzba koenzýmov NAD a NADP na tieto enzýmy menej silná ako u iných enzýmov obsahujúcich vitamíny. Výsledkom je, že NAD a NADP sa môžu zúčastniť mnohých oxidačných a redukčných reakcií a migrovať z jedného apoenzýmu do druhého.
Nukleotidy NAD a NADP, obsahujúce amid kyseliny nikotínovej ako katalyticky aktívnu skupinu, patria medzi najuniverzálnejšie distribuované a biologická úloha koenzýmy.
Jednou z najcharakteristickejších fyzikálnych vlastností nikotínamidových koenzýmov je prítomnosť v redukovaných formách (NAD-H2 a NADP-H2) absorpčného pásu v ultrafialovom svetle s maximom pri 340 nm. Excitácia NADP-H2 žiarením s touto vlnovou dĺžkou vedie k objaveniu sa fluorescencie s maximom pri 480 nm.
Spektrofotometrické a spektrofluorimetrické metódy založené na týchto vlastnostiach sa používajú na analytické stanovenie nikotínamidových koenzýmov, ako aj na meranie aktivity ich asociovaných dehydrogenáz.
Špecifické dehydrogenázy za účasti nikotínamidových koenzýmov katalyzujú reverzibilné reakcie dehydrogenácie alkoholov, hydroxykyselín a niektorých aminokyselín na zodpovedajúce aldehydy, ketóny a ketokyseliny. V súčasnosti boli izolované a študované vlastnosti veľkého množstva enzýmov obsahujúcich nikotínamid ako koenzým.
Najdôležitejšie z týchto enzýmov sú:
1. Alkoholdehydrogenáza (EC 1.1.1-2).
R-CH2-OH + NAD (alebo NADP) --- R-CHO + NAD-H (alebo NADP-H) + H +
2. Aldehyddehydrogenáza (EC 1.2.1.3-5)
R-CHO + H2O + NAD (alebo NADP) ---- R-COOH + NAD-H (alebo NADP-H) + H +
3. Glukózadehydrogenáza (EC 1.1.1.47).
D-glukóza + NAD (alebo NADP) --- kyselina delta-laktón-D-glukónová + NAD-H (alebo NADP-H) + H +
4. D-glukóza-b-fosfátdehydrogenáza (EC 1.1.1.49)
D-glukóza-b-fosfát + NADP------delta-laktón-6-fosfát kyselina D-glukónová + NADP-H + H+
5. dehydrogenáza kyseliny L-glutámovej (EC 1.4.1.2-4)
Kyselina L-glutámová + NAD (alebo NADP) + H2O ------ kyselina alfa-ketoglutarová + NH + + NAD-H (alebo NADP-H)
6. Dehydrogenáza L-glycero-3-fosfát (EC 1.1.1.8)
L-glycero-3-fosfát + NAD --- dihydroxyacetónfosfát + NAD-H + H+
7. Dehydrogenáza kyseliny mliečnej a jablčnej (EC 1.1.1.27-28; 1.1.1.37-40)
R-CHOH-COOH + NADP ----- R-CO-COOH + NADP-H + H+
Najdôležitejšou biologickou funkciou nikotínamidových koenzýmov je ich účasť na prenose elektrónov a vodíka z oxidovaných substrátov na kyslík počas bunkového dýchania. Molekuly NAD a NADP v oxidovanej forme majú výrazné akceptorové vlastnosti bez ohľadu na to, či sú získané biosyntézou alebo chemicky. Možno konštatovať, že mechanizmus chemické pôsobenie z týchto koenzýmov spočíva vysoká elektrónová afinita nikotínamidu. Na základe kvantová mechanika toto je určené jeho najnižšou voľnou molekulárnou dráhou. V oxidovaných formách sú NAD a NADP silné akceptory elektrónov. Keďže ich najvyššia vyplnená orbita je nízka, sú slabými donormi elektrónov. Pre redukované formy NAD a NADP majú orbitálne energie inverzný vzťah, takže koenzýmy v oxidovanej forme majú tendenciu zachytávať elektróny a v redukovanej forme - uvoľňovať ich. Vidíme to na príklade množstva zlúčenín, na tvorbe ktorých sa podieľa NAD.
Koenzýmové funkcie NAD a NADP sa teda prejavujú najmä pri redoxných reakciách, pri reverzibilnej adícii atómu vodíka. Hlavná funkcia koenzýmov je vyjadrená v reverzibilnej transformácii pyridínového kruhu na 1,4-dihydropyridín.
Hydrogenácia pyridínového kruhu mení jeho absorpciu svetla. Dihydropyridínový systém má absorpčné maximum pri 340 nm, zatiaľ čo pyridínový systém nemá v tejto oblasti takmer žiadnu absorpciu. V dehydrogenačných procesoch katalyzovaných nikotínamidovými koenzýmami substrát daruje dva atómy vodíka (2N alebo 2N+ + 2е), ale na molekulu koenzýmu je pripojený iba jeden atóm H (v štvrtej polohe pyridínového cyklu) a druhý atóm H daruje elektrón koenzýmu a mení sa na H+ (protón). Zistilo sa, že prenos atómu H zo substrátu na NADP prebieha priamo a stereošpecificky pre tento enzým, vždy v jednom smere roviny NADP pyridínového jadra. V závislosti od smeru pripojenia atómu vodíka sú všetky dehydrogenázy obsahujúce NAD rozdelené do dvoch typov - A a B.
Typ A zahŕňa dehydrogenázy alkoholov, L-laktát, L-malát, D-glycerát, acetaldehyd atď., zatiaľ čo typ B zahŕňa dehydrogenázy L-glutamátu, D-glukózy, D-glycero-3-fosfátu, D-glyceraldehydu - 3-fosfát, beta-hydroxysteroidy atď. Príkladom postupného zaradenia do priebehu enzymatických reakcií NAD, NAD-H2, NADP a NADP-H2 je Krebsov cyklus kyseliny citrónovej. Tento cyklus slúži ako križovatka pre všetky dôležité metabolické reakcie zahŕňajúce nikotínamid adenín dinukleotidy.
V niektorých enzymatických reakciách, napríklad pri reakcii anaeróbneho rozkladu glukózy, sú 2 enzýmy - laktátdehydrogenáza a fosfoglycerínaldehyddehydrogenáza, ktoré sú spojené systémom NAD-NAD-H2. Táto reakcia je reverzibilná a jej smer je určený koeficientom NAD/NAD-H2 a koncentráciou látok v reakcii.
Špeciálnou skupinou enzýmov sú transhydrogenázy, ktoré katalyzujú reakcie medzi NAD a NADP-H2 smerom k dihydrogenácii NADP-H2 na úkor NAD.
Transformácia sa uskutočňuje pomocou špecifickej dehydrogenázy, ktorej koenzýmom je NADP kyselina listová do kyseliny tetrahydrolistovej (pozri časť „Kyselina listová“).
Obzvlášť znepokojujúca je štruktúra molekuly NAD-H, čo je dihydropyridín, ktorý má dva hlavné typy obsahujúce alkylovú skupinu v polohe 1: 1-alkyl-1,2-dihydropyridíny a 1-alkyl-1,4-dihydropyridíny.
Najväčší biologický význam majú dihydropyridíny obsahujúce karbamidovú skupinu v 3. polohe. Tieto zlúčeniny majú tri izoméry: 1.2, 1.4 a 1.6.
Prejav nedostatku VITAMÍNU PP
Minimálny denný obsah kyseliny nikotínovej v strave s obsahom kukurice by mal byť asi 7,5 mg. Okrem toho je dôležité, aby kukurica najviac kyselina nikotínová obsahuje v nestráviteľnej forme a je chudobná na tryptofán, ktorý je prekurzorom kyseliny nikotínovej (pozri vyššie). Od tohto objavu by štúdium metabolizmu a dopytu po kyseline nikotínovej malo zahŕňať aj konzumáciu tryptofánu ako jej potenciálneho zdroja.
V mnohých krajinách je výskyt pelagry spojený s prevládajúcou stravou z kukurice. K nedostatku kyseliny nikotínovej však vedie aj strava s prevahou iných obilnín, ktoré sú chudobné na kyselinu nikotínovú a tryptofán. Viazaná forma kyseliny nikotínovej sa nachádza v obilninách, no nenachádza sa v strukovinách a živočíšnych produktoch. Malo by sa to vziať do úvahy pri posudzovaní diét pre kyselinu nikotínovú a pri zostavovaní noriem pre dennú potrebu kyseliny nikotínovej.
v Mexiku a Stredná Amerika Tortilla sa vyrába z kukurice. Kukurica je pri ich príprave ošetrená vápnom, ktoré uvoľňuje viazanú formu kyseliny nikotínovej a robí ju pre telo vstrebateľnou. Varenie kukurice neuvoľňuje viazanú formu kyseliny nikotínovej. Očividne to vysvetľuje nízky výskyt pelagry v populácii týchto oblastí. Existujú aj ďalšie produkty obsahujúce asimilovateľnú kyselinu nikotínovú s antipellagickým účinkom, ako sú strukoviny, niektoré nápoje a medzi nimi najmä káva. Ako už bolo spomenuté, z tryptofánu sa v tele tvorí kyselina nikotínová a tryptofán má v pelagre nielen preventívny, ale aj liečebný účinok.
Pre presnejší popis antipellagrickej aktivity tryptofánu sa nazýval ekvivalent niacínu. Ekvivalent niacínu je teda 1 mg kyseliny nikotínovej alebo 60 mg tryptofánu. Obsah ekvivalentov niacínu v niekt produkty na jedenie uvedené v tabuľke.
| Produkty | Niacín 1 mg na 1000 kcal | Tryptofán v mg na 1000 kcal | Ekvivalenty niacínu na 1000 kcal | Ekvivalenty niacínu korigované na viazaný niacín na 1000 kcal |
| Kravské mlieko | 1,2 | 673 | 12,4 | 12,4 |
| Ženské mlieko | 2,5 | 443 | 9,8 | 9,8 |
| Hovädzie mäso | 24,7 | 1280 | 46,0 | 46,0 |
| Celé vajcia | 0,6 | 1150 | 19,8 | 19,8 |
| solené bravčové mäso | 1,2 | 61 | 2,2 | 2,2 |
| Pšeničná múka | 2,5 | 297 | 7,4 | 5,0 |
| Kukuričná krupica | 1,8 | 70 | 3,0 | 1,2 |
| Kukurica | 5,0 | 106 | 6,7 | 1,7 |
1 Hodnoty pre pšeničnú múku, kukuričná krupica a kukurica sú množstvá viazaného niacínu, u ktorých sa nepreukázala absorpcia. Preto sú ekvivalenty niacínu, korigované na konjugovaný niacín, výrazne znížené (stĺpec 4).
V tabuľke je uvedený obsah niacínu, tryptofánu, ekvivalentov niacínu a ekvivalentov niacínu korigovaný na viazanú formu niacínu (niacitín) na 1000 kcal v najbežnejších potravinách (mlieko, mäso, vajcia, pšenica a kukurica). Výrobky ako pšeničná múka, kukuričná múka, ryža a jačmenné otruby, majú dosť vysoký obsah niacínu, ale takmer všetko je vo viazanej, nestráviteľnej forme. Preto sú množstvá ekvivalentov niacínu upravené pre viazaný niacín pre tieto produkty prirodzene znížené.
Väčšina diét v USA obsahuje 500 až 1 000 mg alebo viac tryptofánu denne a 8 až 17 mg vopred pripraveného niacínu s Celkom ekvivalenty niacínu od 16 do 38 mg. Expertný panel FAO/WHO v Ríme v roku 1965 odsúhlasil, že 5,5 mg ekvivalentov niacínu na 1000 kcal je pomer, ktorý sa odporúča odporučiť denný príjem kyselina nikotínová. Pri tomto pomere sa u žiadneho z pozorovaných jedincov neprejavili klinické prejavy pelagry a u niektorých dokonca došlo k zvýšeniu vylučovania metabolitov kyseliny nikotínovej močom. Pripočítaním 20 % k tomuto pomeru, čo umožňuje individuálnu variáciu, dostaneme odporúčaný príjem kyseliny nikotínovej 6,6 mg na 1000 kcal za deň.
Počas tehotenstva sa vylučovanie Nl-metylnikotínamidu močom zvyšuje približne o 40 % od III do VI-IX mesiacov tehotenstva a vráti sa do normálu 2 mesiace po pôrode, preto Národná rada pre výskum v USA odporúča zvýšenie ekvivalentov niacínu o 3 mg denne pre 3-6 a 6-9 mesiacov tehotenstva podľa zvýšenia príjmu kalórií. Počas obdobia kŕmenia sa odporúča dodatočných 7 mg ekvivalentov niacínu. Ľudské mlieko obsahuje v priemere 0,17 mg niacínu a 22 mg tryptofánu na 100 ml – približne 0,5 mg ekvivalentov niacínu. Pokiaľ ide o výživu detí, u ktorých 15 % obsahu kalórií zabezpečoval mliečny kazeín, celkový obsah kyseliny nikotínovej v strave bol 6 mg a pri strave, v ktorej 10 % obsahu kalórií pripadalo na kazeín 4 mg.
K bábätku s hmotnosťou 6 kg, príjem 2 g bielkovín na 1 kg hmotnosti s materským mliekom, takéto kŕmenie poskytuje 200 mg tryptofánu. Mlieko, ktoré dieťa dostáva, obsahuje 3,3 mg kyseliny nikotínovej a 1,7 mg vďaka tryptofánu (spolu 5 mg kyseliny nikotínovej). Pre deti od narodenia do 6. mesiaca veku postačuje dojčenie dobre živenou matkou na splnenie požiadavky na ekvivalenty niacínu.
Dojčené dieťa, ktoré dostáva 850 ml mlieka s obsahom 600 kalórií, spotrebuje približne 4,5 mg ekvivalentov niacínu denne. To všetko naznačuje, že odporúčaný príjem 6,6 mg ekvivalentov niacínu na 1 000 kcal môžu užívať deti vo veku 6 mesiacov a staršie.
Potreba kyseliny nikotínovej bola stanovená nielen na prevenciu pelagry, ale aj na regulačný účinok na vyššie nervová činnosť. Mozog obsahuje najväčší počet NAD, čo poukazuje na dôležitú úlohu koenzýmových zlúčenín kyseliny nikotínovej pri zabezpečovaní normálnej činnosti centrálnej nervový systém. Správny pomer procesov excitácie a inhibície v mozgovej kôre a najmä sila procesu vnútornej inhibície, ktorá do značnej miery určuje ľudské správanie, sú veľmi dôležité pri prispôsobovaní ľudského tela rôznym stresové situácie. Dostatočne vysoký obsah ekvivalentov niacínu by mali mať vo výžive ľudia pracujúci v podmienkach zvýšeného neuropsychického stresu (členovia letových posádok, telefonisti, pracovníci na konzolách diaľkové ovládače atď.).
stupňa fyzická aktivita tiež zjavne môže ovplyvniť potrebu kyseliny nikotínovej. Napríklad jeden z dôvodov rozvoja pelagry počas Veľkej Vlastenecká vojna za iných podmienok sa uvažovalo o silnej prepracovanosti. Výmena množstva vitamínov, vrátane kyseliny nikotínovej, prechádza výraznými zmenami v procese starnutia. U starých zvierat, ako aj u ľudí staršieho a najmä senilného veku dochádza k zníženiu zásobovania organizmu kyselinou nikotínovou s poklesom vylučovania Nl-metylnikotínamidu močom. To je spojené s rozvojom endogénnej polyhypovitaminózy, jednej z dôležité dôvodyčo je vekom podmienené zníženie aktivity enzýmových systémov tela. Spomedzi endogénnych faktorov potrebu ekvivalentov niacínu výrazne zvyšujú choroby. gastrointestinálny trakt hlavne pri hnačke rôzne infekcie, hlavne úplavica a infekčná hepatitída, týfus, nervózny a duševná choroba, najmä schizofrénia, ako aj rôzne intoxikácie.
Potreba ekvivalentov niacínu sa zvyšuje pri užívaní rôznych liekov, ako sú sulfátové lieky, antibiotiká, prípravky kyseliny izonikotínovej (ftivazid, tubazid), ktoré sú antagonistami kyseliny nikotínovej. Na to treba pamätať pri budovaní dávok potravín v príslušných liečebných a preventívnych zariadeniach.
Ako viete, kyselina nikotínová je najstabilnejšia zo všetkých vitamínov. Je vysoko odolný voči skladovaniu a konvenčným metódam konzervovania. Jeho strata pri varení nepresahuje 15-20%. Tryptofán je tiež veľmi odolný voči bežným metódam spracovania potravín.
Na stanovenie bezpečnosti osoby so stavom kyseliny nikotínovej alebo niacínu je potrebné vybrať vhodné indikátory. Medzi najšpecifickejšie ukazovatele patrí stanovenie vylučovania jej metabolitu – metylovaného amidu kyseliny nikotínovej denným močom. Pohybuje sa od 7 do 12 mg. Pozorovania ukázali známu paralelnosť vo vylučovaní Nl-metylnikotínamidu s močom a obsahu kyseliny nikotínovej v krvi.
TO špecifické metódy zahŕňa aj stanovenie kyseliny nikotínovej v plnej krvi (v priemere 0,4 mg%), ako aj stanovenie koenzymatických foriem kyseliny nikotínovej (NAD a NADP) v erytrocytoch (priemerne 60 až 80 μg na 1 ml). Stanovenie koenzýmových foriem však odhalí pomerne neskoré štádiá nedostatku kyseliny nikotínovej v organizme. Objektívnou reakciou na rozpoznanie nedostatku kyseliny nikotínovej je aj stanovenie obsahu voľného tryptofánu v krvnej plazme. Plazmatický obsah tryptofánu nalačno sa u zdravých ľudí pohybuje od 0,65 do 0,88 mg na 100 ml a u pacientov s pelagrou od 0,10 do 0,30 mg na 100 ml.
Kyselina nikotínová(I) (p -kyselina pyridínkarboxylová, niacín, provitamín PP) - Sú to bezfarebné ihličkovité kryštály s teplotou topenia 235,5-236,5° . Rozpustnosť kyseliny nikotínovej je nasledovná (g / 100 ml rozpúšťadla): vo vode - 1, 3 (15°); 2,47 (38°); 4,06 (61°) a 9,76 (100°). ); v alkohole - 0,92 (15°); 2, 10 (38); 4,20 (61°) a 7,06 (78°). ). V organických rozpúšťadlách je kyselina nikotínová zle rozpustná; v roztokoch dáva kyslú reakciu.
Kyselina nikotínová je amfotérna zlúčenina, ktorá tvorí dve série solí – s kyselinami a zásadami. soľ Ag+, Cu2+ a Ca2+ zle rozpustný vo vode. Kyselina nikotínová môže podobne ako aminokyseliny vytvárať betaíny napr CH 3 J vzniká v alkalickom prostredí N -metylderivát pyridínu - trigonelín(II) . kyselina nikotínová, napr karboxylové kyseliny, tvorí anhydrid, halogenidy kyselín, estery, amidy atď., pri zahriatí na 260 °C sa dekarboxyluje° .
Na stanovenie kyseliny nikotínovej sa používa metóda zrážania nerozpustnej soli medi alebo kolorimetrické metódy založené na tvorbe farebných roztokov s KCN a chlóramín alebo KSCN , bróm a anilín. Na stanovenie kyseliny nikotínovej v biologických médiách sa často používajú mikrobiologické metódy.
Kyselina nikotínová sa môže získať:
1). Zmydelnenie nitrilu kyseliny nikotínovej, ktorý sa získava z pyridínu.
2). Oxidácia chinolínu nasledovaná čiastočnou dekarboxyláciou kyseliny chinolínovej.
3). Oxidácia β -substituovaný pyridín KMnO 4 v alkalickom prostredí H202, H2S04, HN03 alebo H2S04 v prítomnosti Se ako katalyzátor, ako aj oxidáciu nikotín a anabazín.
Amid kyseliny nikotínovej(III) (pravý vitamín PP alebo antipelargický vitamín) sú bezfarebné kryštály s teplotou topenia 131-132° rozpustný vo vode, alkohole a organických rozpúšťadlách. Amid kyseliny nikotínovej sa získa prechodom NH3 do kyseliny nikotínovej pri 230° alebo pôsobenie roztokov amoniaku na vodné alebo alkoholové roztoky esterov kyseliny nikotínovej.
Kyselina nikotínová a jej amid majú vlastnosti antipelargického vitamínu; sú široko rozšírené v rastlinnom a živočíšnom svete, hlavne vo forme komplexných zlúčenín - nukleotidov. Denná potreba človeka je 20-30 mg. kyselina nikotínová; uspokojuje ho najmä kyselina nikotínová obsiahnutá v potravinách (v mlieku, mäse, rybách, kvasniciach a iných). Avšak pekárenské výrobky z vysoko kvalitnej pšeničnej múky musia byť obohatené kyselinou nikotínovou.
Kyselina nikotínová sa môže tvoriť aj v tele zvierat ako výsledok biosyntézy z tryptofánu.
Niektoré zlúčeniny podobné štruktúre ako kyselina nikotínová, napríklad pyridín- Kyselina β-sulfónová (IV) a β-acetylpyridín (V) , sú antivitamíny kyseliny nikotínovej.
