БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ВИТАМИНОВ С, РР, Н1

BIOLOGICAL ROLE OF VITAMINS C, PP, H1

Baktygul Sarybayeva

Talas State University teacher of department of chemistry,

Kyrgyzstan, Talas

Fedor Pishchugin

doctor of chemical sciences, Professor, correspondent member. Institute of chemistry and chemical technology of National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Kyrgyzstan, Bishkek

АННОТАЦИЯ

Работа посвящена изучению взаимодействия L-аскорбиновой кислоты с никотинамидом, п-аминобензойной кислотой. Определены физико-химические константы полученных продуктов. Идентификацию продукта проводили методами элементного анализа, УФ-спектроскопией, ИК-спектроскопией.

ABSTRACT

Work is devoted to studying of interaction of L-ascorbic acid with nicotinamide, p-amino benzoic acid. Physical and chemical constants of the received products are defined. Identification of a product was carried out by methods of the elemental analysis, UF-spectroscopy, IK-spectroscopy.

Ключевые слова: L-аскорбиновая кислота, никотинамид, п-аминобензойная кислота, рН-среды, аммонийная соль.

Keywords: L-ascorbic acid, nicotinamide, p-amino benzoic acid, PH of the medium, ammonium salt.

L-аскорбиновая кислота – самый сильный восстановитель животного организма, легко окисляемый различными ферментами, например пероксидазой в присутствии перекиси водорода и некоторых флаваноидов (флаванов, флавонолов), фенолоксидазой, цитохромоксидазой в присутствии цитохрома и др.

Эта кислота встречается в животных и растительных тканях как в свободной, так и в окисленной форме (дегидро-L-аскорбиновая кислота); например, в печени содержится 27 % и в мышцах 50% дегидро-L-аскорбиновой кислоты от общего количества кислоты. В молоке и крови содержится только L-аскорбиновая кислота [1, с. 19].

Пара-аминобензойная кислота (витамин Н₁, В₁₀).

Пара-аминобензойная кислота относится к классу витаминоподобных веществ играет определенную роль в некоторых биохимических процессах. В организме человека не синтезируется, а поступает с пищей. Она является фактором роста микроорганизмов, участвует в синтезе фолиевой кислоты, ее недостатке или отсутствии микроорганизмы погибают.

Фолиевая кислота играет важную роль в метаболизме нуклеиновых кислот и белков. Эфиры пара-аминобензойной кислоты – анестезин, кокаин, новокаин находят применение в медицине в качестве местных анестезирующих препаратов. Пара-аминобензойная кислота применяется в качестве ростового фактора микроорганизмов и витамина, необходимого для нормального обмена веществ и жизнедеятельности человека и животных [2, с. 178].

Синтез и идентификация продуктов взаимодействия L-аскорбиновой кислоты с никотинамидом.

Результаты проведенных исследований по синтезу продуктов взаимодействия L-аскорбиновой кислоты с никотинамидом показали, что в зависимости от условий проведения реакции (температура, растворитель, рН среды, время) могут быть получены 2 продукта, т. е. реакция протекает через 2 стадии:

Первая стадия: Образование аммонийной соли- аскорбината никотинамида за счет взаимодействия кислой ОН^--группы при С₃ с атомом азота пиридинового кольца.

Рисунок 1. Образование аммонийной соли – аскорбината никотинамида

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, ртутным термометром при комнатной температуре смешивают растворы 17,6 г L-аскорбиновой кислоты в 20 мл воды и 12,2 г никотинамида в 250 мл 96 %-ного спирта. Моментально выпадает белый аморфный осадок – трудно растворимый в избытке спирта имеющий высокую температуру плавления.

Вторая стадия: Стадия превращения аммонийной соли аскорбината никотинамида в хиноидную структуру.

Рисунок 2. Превращение аммонийной соли аскорбината никотинамида в хиноидную структуру

Синтез и идентификация аскорбината никотинамида в хиноидной форме.

В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой, ртутным термометром и обратным холодильником приливают раствор 17,6 г аскорбиновой кислоты в 20 мл воды. Затем добавляют раствор 12,2 г никотинамида в 250 мл спирта. Смесь нагревают до 30⁰С в течение 1 часа. Ход реакции контролировали методами УФ-спектроскопии и ТСХ. Реакционная смесь со временем окрашивается в желтый цвет. После охлаждения выпадает желтый кристаллический осадок. Осадок отфильтровали и промыли абсолютным этанолом. Выход (64 %) 19 г. Тпл 145–146⁰С [3, с. 24].

Идентификацию продукта проводили методами элементного анализа (вычислено: С 48,32; Н 4,69; N 9,39; найдено С 47,6; Н 5,1; N 9,2) УФ-спектроскопии (рис. 1), ИК-спектроскопии (рис. 2), Тонкослойной хроматографией.

Анализ УФ-спектров показал, что в отличие от исходных компонентов (L-аскорбиновой кислоты и никотинамида) продукт их взаимодействия имеет новый максимум поглощения в области λ_мах365 нм (рис. 1).

Рисунок 3. УФ-спектры никотинамида (I), L-аскорбиновой кислоты (II) и аскорбината никотинамида (III)

В ИК-спектре аскорбиновой кислоты (спектр 1) в области валентных колебаний гидроксильных групп имеется ряд отчетливо выраженных максимумов поглощения -3530, 3420, 3340, 3215, 3130 и 3030 см^-1. Они обусловлены набором энергетически неравноценных водородных связей. Полоса поглощения валентных колебаний С=О группы имеет максимум при 1750 см^-1. Известно, что частоты связей С=С лежат в интервале 1680–1620 см^-1 в зависимости от строения вещества и при сопряжении их с карбонильной группой проявляются интенсивными полосами поглощения. В спектре аскорбиновой кислоты на полосу поглощения С=С связей накладывается полоса антисимметричных валентных колебаний С-О связей карбоксилат-иона и максимум этих поглощений приходится на частоту 1620 см^-1. Симметричные валентные колебания С-О связей в карбоксилат-ионе проявляется в виде интенсивной полосы поглощают при 1435 см^-1.

Сравнительный анализ ИК-спектров L-аскорбиновой кислоты, никотинамида и аскорбината никотинамида с хиноидной структурой никотинамидного фрагмента показал наличие дополнительных полос поглощения в конечном продукте в области 3377см^-1 и 2360 см^-1, которые согласно литературным данным можно отнести к хиноидной структуре никотинамидного фрагмента.

Рисунок 4. ИК-спектры L-аскорбиновой кислоты (1), никотинамида (2) и их продукта взаимодействия (3)

Контроль за ходом реакции и чистотой конечных продуктов осуществляли методом тонкослойной хроматографии.

Синтез продукта взаимодействия L-аскорбиновой кислоты с п-аминобензойной кислотой.

1. 0,176 г L-аскорбиновой кислоты растворяли в 3 мл воды, 0,137 г п-аминобензойной кислоты растворяли в 25 мл спирта. Растворы сливались и выдерживались при комнатной температуре в течение 1,5–2 часов. После выпаривания выпадал белый аморфный осадок Тпл 140–142⁰С, выход 30 %.
2. При выдерживании этой смеси растворов в течение 24 часов выпадает желтый осадок. С λ_мах 369 нм, в УФ спектре поглощения. Тпл 140–142^оС, выход 55 %, элементный анализ. Вычислено: С 53,24; Н 3,75; N 4,78; Найдено: С 54,68; Н 4,38; N 4,90.

Заключение на биологические испытания препаратов:

1. Результаты опытов по изучению параметров острой токсичности аскорбината никотинамида показали, что его среднелетальная доза (ЛД₅₀) для белых мышей равна 2400 (2244:1854,5) мг/кг. Это показывает на то, что по ныне существующей классификации опасности химиотерапевтических препаратов по степени воздействия на организм аскорбината никотинамида относится к классу малотоксичных веществ для животных (ГОСТ 12.1.007- 76).
2. Аскорбинат никотинамида при скармливании крольчатам из расчета 10 мг на 1 кг сухого корма в течение 30 дней заметно увеличивает привес животных.
3. Аскорбинат никотинамида может быть использован как компонент витаминно-минеральной добавки для стимуляции роста и развития сельскохозяйственных животных.

Список литературы:

1. Березовский В.М. Химия витаминов. – М.:1973. – С. 19–57.
2. Краткая химическая энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1961. – С. 178.
3. Пищугин Ф.В., Сарыбаева Б.Д. Кинетика и механизм взаимодействия L-аскорбиновой кислоты с никотинамидом. // Известия Национальной Академии Наук Кыргызской Республики. Бишкек: – 2008. С. 24–30.