Кислота аскорбінова (вітамін С)
Кислота аскорбінова (вітамін С) Acidum ascorbinicum
До 1912 р. не знали, що важке захворювання цингу спричинене недоліком вітаміну С, хоча вже наприкінці XIX століття український лікар В. В. Пашутін висловлював думку про те, що цинга виникає внаслідок нестачі в організмі якоїсь дуже важливої речовини. У 1922 р. Н. А. Безсонов виділив з капусти кристалічну речовину, що виліковує цингу, а в 1928 р. угорський учений Сент-Дьорд'ї виділив з кори надниркова речовина кислого характеру з різко вираженими відновлюючими властивостями і молекулярною масою.
Оскільки ця речовина також лікувала цингу, вона була названа аскорбіновою кислотою (від лат. «скорбут» - цинга).
При доказі структури аскорбінової кислоти було* встановлено, що вона здатна утворювати тетраметиловий 1 ефір, що говорить про наявність чотирьох гідроксилів в її молекулі; при каталітичному гідруванні аскорбінової кислоти поглинається один моль водню, що підтверджує наявність одного подвійного зв'язку в її молекулі. Було встановлено також, що молекула аскорбінової кислоти має характер лактон-ного кільця.
Всі ці дані привели до висновку, що аскорбінова кислота за своєю структурою є ^-лактоном-2,3-дегідро'Ь-гула-нової кислоти.
У 1933 р. було здійснено синтез аскорбінової кислоти, який підтвердив її будову. У промисловості синтез аскорбінової кислоти здійснюється з D-глюкози, яка
а великих кількостях виходить при розщепленні крохмалю сірчаною кислотою.
У молекулі аскорбінової кислоти є два асиметричні атоми вуглецю (С-5, С-6), що обумовлює існування чотирьох оптичних ізомерів, всі вони отримані синтетично.
Кислота аскорбінова є білим.кристалічний порошок кислого смаку. Вона легко розчинна у воді, розчинна у спирті, нерозчинна в ефірі, бензолі та хлороформі. Температура плавлення 190-193 ° С (з розкладанням).
Кислота аскорбінова поводиться як одноосновна кислота. •Кислотний характер її обумовлений воднем гідроксилу в положенні 3, за рахунок якого вона утворює солі.
Характерною частиною молекули аскорбінової кислоти, що зумовлює її хімічні властивості і фізіологічну активність, є ендіальне угруповання.
Завдяки рухливості водневих атомів єнольних гідроксилів кислота аскорбінова легко окислюється, причому окислення може йти в дві стадії.
1-ша стадія. Характеризує оборотний процес окислення, при якому аскорбінова кислота окислюється до дегідроаскорбінової кислоти (кетонна форма), здатної знову відновлюватися до кислоти аскорбінової.
2-я стадія. У водному середовищі процес окиснення може йти далі - до розкладання дегідроаскорбінової кислоти. У цьому випадку продукти розкладання не можуть знову перетворитися на
аскорбінову кислоту, що характеризує незворотний процес-окислення зі втратою фізіологічної активності.
Важливою властивістю для прояву фізіологічної дії аскорбінової кислоти є оборотний процес її окислення до дегідроаскорбінової кислоти, тобто окислювально-відновна здатність кислоти аскорбінової. У цьому випадку вона може бути донором, тобто віддавати два атоми водню, окислюючись при цьому в дегідроформу, і може бути акцептором водню, тобто приймати його, перетворюючись на енольну форму. Внаслідок оборотності цих процесів кислота аскорбінова може служити переносником водню в ферментативних системах і, отже, брати участь в окисно-відновлювальні процеси організму. Враховуючи цю важливу фізіологічну роль аскорбінової кислоти в 1-й стадії окислення, щоб затримати подальший процес його, при виготовленні розчинів аскорбінової кислоти для ін'єкцій до них додають різні стабілізатори, наприклад, гідросульфіт натрію та інші, при цьому забезпечують необхідні умови зберігання цих розчинів ( відсутність світла, зіткнення із металами, особливо солями заліза).
Для визначення справжності аскорбінової кислоти використовується її здатність до окислювально-відновних' реакцій:
а) при дії на аскорбінову кислоту розчином нітрату срібла відбувається відновлення срібла (темний осад); сама ж аскорбінова кислота окислюється і перетворюється на кетоформу;
б) при дії на аскорбінову кислоту розчином 2,6-ди-хлорфеноліндофенолу (забарвленого в синій колір) останній» відновлюється, перетворюючись на безбарвну лейкооснову.
- з реактивом Фелінга окисна мідь відновлюється до закису міді червоного кольору;
- з розчином перманганату калію, відбувається знебарвлення розчину внаслідок відновлення іонуМп04
- з ферицианидом калію в присутності розведеної хлороводневої кислоти, з подальшим додаванням розчину хлориду заліза (III), утворюється берлінська блакит, що забарвлює розчин у синій колір;
- Аскорбінова кислота з сіллю двовалентного заліза утворює аскорбінат заліза, пофарбований у фіолетовий колір.
Методи кількісного визначення аскорбінової кислоти також базуються на її хімічних властивостях.
ГФ X рекомендує йодатометричний метод. У цьому випадку титрант служит розчин йодату калію. Титрування ведуть у присутності йодиду калію та хлороводневоїкислоти (індикатор-крохмаль) до стійкого синього фарбування.
Кількісне визначення вмісту аскорбінової кислоти в розчинах проводять також йодометрично, але тут треба враховувати ту обставину, що в розчинах аскорбінової кислоти присутній стабілізатор - гідросульфіт натрію NaHS03> котрий як відновник може реагувати з йодом. Тому попередньо до розчину аскорбінової кислоти додають розчин формальдегіду (формалін). Останній зв'язує гідросульфіт натрію і, таким чином, йод витрачається лише на окислення аскорбінової кислоти.
Аскорбінова кислота може визначатися кількісно і методом нейтралізації, як одноосновна кислота.
Зміна в структурі молекули аскорбінової кислоти призводить або до зменшення, або до втрати вітамінної активності.
Значно знижує або повністю знищує фізіологічну активність аскорбінової кислоти збільшення числа вуглецевих атомів у молекулі.
В даний час відомо більше десятка ізомерів і аналогів аскорбінової кислоти, що є її антагоністами.
Серед відомих антивітамінів аскорбінової кислоти найбільш сильними є D-аскорбінова кислота (I) і D-глю-
коаскорбінова кислота (II), що має в молекулі на один атом вуглецю більше, ніж у молекулі аскорбінової кислоти.
У кристалічній формі аскорбінова кислота стійка, але у водних розчинах швидко окислюється і втрачає свою біологічну активність, особливо в присутності повітря, слідів металів (внаслідок каталізу), в лужному або кислому середовищі. Першою ознакою руйнування аскорбінової кислоти є виникнення жовтого відтінку.
Застосовують внутрішньо, внутрішньом'язово та внутрішньовенно. Випускається у вигляді порошку, таблеток по 0,05 г та в ампулах по 1 та5мл 5% розчину.
Кислоту аскорбінову часто застосовують у комбінації з глюкозою (таблетки аскорбінової кислоти з глюкозою), рутином (аскорутин). Вона входить до складу полівітамінних препаратів.