Vitamine Hidrosolubile Xp

Vitamine hidrosolubile

sunt reprezentate de complexul vitaminelor B i vitamina C.

-sunt substane organice cu structuri diferite, cu funcii biologice diferite, dar care se completeaz reciproc

-sunt solubile n ap

-se gsesc n drojdia de bere, ficat i cereale

-sunt factori de cretere pentru bacterii, ciuperci sau mucegaiuri

-sunt coenzime sau activatori ai proceselor enzimatice.

Complexul vitaminelor B cuprinde urmtoarele vitamine: B1, B2, B6, B12, nicotinamida (PP, B3), acidul

folic (B9), acidul pantotenic (B5) i biotina (H, B8).

Vitaminele B

VITAMINE HIDROSOLUBILE

VITAMINA B1 (TIAMINA)

VITAMINA B2 (RIBOFLAVINA)

VITAMINA B3 (PP)

VITAMINA B6 (PIRIDOXINA)

VITAMINA B9 (ACID FOLIC)

VITAMINA B12 (CIANCOBALAMINA)

VITAMINA B5 (AC PANTOTENIC)

VITAMINA C (ACID ASCORBIC)

Hipovitaminoza se manifest prin oboseal, tulburri gastrointestinale

apare i in alcoolismul cronic precum i n intoxicaiile cu nicotin, Pb sau Hg.

Avitaminoza duce la boala beri-beri ce se caracterizeaz prin tulburri nervoase, paralizie

Absorbie Vit. B1 se absoarbe rapid din tubul digestiv (admin. enteral)

Distribuie se face larg n organism, fr a se acumula n anumite organe

Metabolizarea se realizeaz la nivel hepatic

Eliminarea are loc renal sub form de metabolii dar i netransformat (informaie c este prea mare doza).

Vitamina B1 (Tiamina, Aneurina)

-este sintetizat de plante i de bacterii

-se gsete n cereale (n special n nveliul lor), n drojdia de bere, fin, carne de porc, ficat, rinichi, ou i

legume proaspete.

-Este termolabil, distrus la 1000 C

N

N

N

SH3C NH2

CH2-CH2-OH

CH3Cl

N

N

CH2Cl

H3C NH3Cl

+ N

S

CH2-CH2-OH

CH3

topire

componenta pirimidinica

componenta tizolica

sare cuaternar de tiazoliu

HCONH2 + P2S5 NH2CH=S

C NCH3

+EtOH

HClCCH3

NH HCl

OEt

+NH3

-EtOH

H C

OEt

OEt

OEt

+ CH2CN

CN

Ac2O

-2EtOHEtO

-

N

NH NH

CN

H3C

N

H3C N

CN

NH2

H2/Ni

80-90o

N

H3C N

CH2NH2

NH2

N

H3C N

CH2OH

NH2

N

H3C N

CH2Cl

NH2 HCl

HONO SOCl2

EtOCH

C CNNC

CCH3NH

NH2

Sinteza componentei pirimidinice

H3C C

O

CH2 COOR +O

EtO-

-ROH

H3C C

O

CH CO

O

CH2 CH2

H3C C

O

CH COOR

CH2 CH2OH

H3C C

O

C CO

O

CH2 CH2

ClCl2

CaCO3

EtOH

H2SO4-CO2

CO CH3

CHCl CH2CH2OEt

N

S

CH3

CH2CH2OEt

N

S

CH3

CH2CH2OHH

+

NH2

CHS

Sinteza componentei tiazolice:

Derivai tiaminici de sintez care pstreaz proprietile vitaminice i farmacodinamice

ale tiaminei:

Prosultiamina (TPD)

Tiamina disulfura

N-[(4-amino-2-methylpyrimidin-5-yl)methyl]-N-

[(1E)-4-hydroxy-1-methyl-2-(propyldisulfanyl)but-

1-en-1-yl]formamide

Fursultiamina (TTFD)

tetrahidrofurfuril disulfur N-[(4-amino-2-methylpyrimidin-5-

yl)methyl]-N-{(1E)-4-hydroxy-1-methyl-

2-[(tetrahydrofuran-2-

ylmethyl)disulfanyl]but-1-en-1-

yl}formamide

Benfotiamine (rINN, or S-benzoylthiamine

O-monophoshate)

S-[(2Z)-2-{[(4-amino-2-methylpyrimidin-5-

yl)methyl] (formyl)amino}-5-

(phosphonooxy)pent-2-en-3-yl]

benzenecarbothioate

N

N

N

SH3C NH2

CH2-CH2-O

CH3

P O P OH

O

HO O

O

TPP

Funcie biologic i ntrebuinri

Tiamina sub form de pirofosfat-(TPP) particip la diverse reacii de decarboxilare sau carboxilare sub numele de

cocarboxilaz

-catalizeaz reaciile de decarboxilare ale acidului piruvic :

decarboxilare anaeroba (fermentaie alcoolic)

decarboxilare aeroba (caracteristica pentru degradarea oxidativa a hidratilor de carbon; ciclul Krebs)

CH3COCOOH CH3CHOCO2

TPPDecarboxilaza

CH3COCOOH [O] [CH3COOH]

CO2

TPPDecarboxilaza

CH3CO-CoA

Acetil-coenzima ACoASH

+

NAD/FAD

HOOC(CH2)2COCOOH CO2

TPPDecarboxilaza

CoASHHOOC(CH2)2CO-S-CoA HOOC(CH2)2COOH

CoASH

-In acelai mod TPP particip la decarboxilarea oxidativ a acidului cetoglutaric.:

Antivitaminele B1 sunt analogi n care s-au adus modificri structurale nucleului pirimidinic sau

tiazolic.-prin nlocuirea gruprii NH2 din componenta pirimidinic cu OH se obine Hidroxitiamina cu

proprieti tipice de antivitamin.

Vitamina B1 este implicat n:

Transformarea glucidelor n lipide; Favorizarea depunerii glicogenului n ficat; Transformarea acidului pirivic n aminoacizi; Sinteza acetilcolinei (AcH); Intervine n transmisia sinaptic, modulnd activitatea unor canale membrane

Ci metabolice care implic

unele

coenzime

formate de

vitaminele

complexului B

Carena vitaminei B1 poate fi

datorat:

-unor diete dezechilibrate (aport

crescut de glucide)

-malabsobiei

-afeciuni biliare i hepatice (tulburri

de absobie i depozitare n ficat)

Necesarul zilnic

recomandat

Vitamina B1

(mg)

Copil < un an

0.3-0.4

Copil 1-10 ani 0.7-1

Brbai

1.2-1.5

Femei 1.0-1.1

Femei

nsrcinate

1.5

n terapie se administeaz oral sub form de clorhidrat: la aduli 30-100 mg /zi i la copii 5-20 mg/zi

Se poate administra i parenteral s.c., i.m., i.v., 1-2 fiole/yisau poate fi aplicat pe piele i mucoase sub form de soluii sau unguente

Supradozarea cu B 1 poate da:

anxietate, grea, vom, transpiraie,

alergii

Cele mai bune surse

alimentare

Miligrame vitamina

dovlecei 0,05

sparanghel 0,11

ciuperci 0,1

mazare 0,32

conopida 0,1

fasole 0,55

rosii 0,06

Cine ajut? Lucreaza cu celelalte vitamine din complexul B, cu

Mg si Mn

Cine distruge?

Antibioticele, ceaiul,cafeaua, stresul,

anticonceptionalele, alcoolul, agentii alcalini

dioxidul de sulf, procesul de gatire

Vitamina B2 (Riboflavina)

Vitamina B2 se gsete, ca i celelalte vitamine B, n drojdia de bere, ficat, rinichi, ou, lapte, cereale

ncolite, plante verzi.

Riboflavina reprezint colorantul galben cu fluorescen verde din aceste materiale

Avitaminoza se caracterizeaz prin leziuni ale pielii (nroirea pielii n jurul nasului i buzelor), inflamarea i nroirea

limbii, tulburri oculare (usturime, fotofobie, vascularizarea corneei).

-d.p.d.v. chimic riboflavina este un derivat al izoaloxazinei:

NH2

NH2

+NH

NH OO

O

O

N

N NH

NH

O

O

N

NH N

NH

O

O9

3

1 2

4567

10

8

aloxazina aloxan fenilendiamin izoaloxazina

-se poate obtine prin biosintez sau sintez chimic total

H3C

H3C

NH2+

CH3OHH3C

H3C

N CH

CHOH)3-CH2OH(

H3C

H3C

NH CH2

CHOH)3-CH2OH(

H2/Pt

+C6H5-N N]Cl

AcOH

H3C

H3C

NH CH2

CHOH)3-CH2OH

N=N-C6H5

(

CHO

CHOH)3

CH2OH

(

dioxan /AcOH+ NH

NH OO

O

-C6H5NH2

Riboflavina

NH

N N

NH

O

O

CH2-(CHOH)4-CH2OHH3C

H3C

2

34

5

6

7

8

9

10

1

D-riboza este mai puin rspndit n natur dect glucoza, astfel nct nu este avantajoas obinerea ei direct

din surse naturale

CH2OH

OHH

OHH

H OH

CH=O

oxidare fermentativa

Bacillus

CH2OH

H OH

OHH

HOH

H OH

CH=O

O2 /NaOH

COOH

CH2OH

H OH

OHH

HOH Ca(OH)2

Py

COOH

CH2OH

H OH

OHH

OHH

CO

CH2OH

H

OHH

OHH O [H]

D-Riboza

D-Riboza

Sintez chimic

Sinteza microbiologic

se realizeaz prin procedeul fermentativ n care microorganismele productoare de vitamin sunt cultivate ntr-un mediu nutritiv apos ce conine sruri minerale, proteine i hidrai de carbon.

se utlizeaz tulpini de Eremothecium Ashbyii i Ashbya Gosypii cu care se obine un randament de 5g/litru.


Riboflavina este component a coenzimelor riboflavin-mononucleotid (FMN) i flavin-

adenindinucleotid (FAD) care reprezint partea prostetic (componenta aproteic) a enzimelor

flavinproteine

Riboflavin-mononucleotida (FMN) este 5 fosfatul riboflavinei, iar FAD .este format dintr-o molecul

de FMN legat printr-un rest de acid fosforic de acidul adenilic.

N

N N

NH

O

OH3C

H3C

CH2(CHOH)3CH2O P OH

OH

O

N

N N

NH

O

OH3C

H3C

CH2(CHOH)3CH2O P O

OH

O

P

OH

O

O CH2O

OH OH

N

N

N

N

NH2

FMN

FAD

Riboflavina +ATP FMN FAD Flavokinaza Pirofosforilaza

Flavinproteinele catalizeaz transferul de hidrogen n reaciile de oxido-reducere n reaciile proceselor

respiratorii

N

N N

NH

O

OH3C

H3C

R H

H

N

N N

NH

O

OH3C

H3C

R

FADH2FAD

2[H]

2[H]

+

-

FAD preia hidrogenul de la enzimele anaerobe care conin coenzimele NADH sau NADPH (nicotinamid-adenin-

dinucleotid-fosfat) si il cedeaza coenzimelor Q (ubichinona), care il transform n proton. Din aceti protoni i ionii de

HO-, provenind din oxigenul molecular din atmosfer i electronii manevrai de citocromi, se formeaz ap

Reacii catalizate de flavinenzime:

-metabolizarea glucidelor

-dehidrogenarea acizilor grai

-dezaminarea oxidativ a aminoacizilor

- oxidarea hidroxiacizilor

Prin modificarea structurii riboflavinei se pot obine compui cu aciune antivitaminic. O antivitamin B2 rezult

prin nlocuirea grupelor metil din nucleul izoaloxazinic cu clor.

Vitamina B2 este important pentru:

Procesul de cretere Asigurarea integritii epiteliilor Protecia celulei hepatice Absobia lipidelor n tubul digestiv

Ci metabolice care implic

unele

coenzime

formate de

vitaminele

complexului B

Cele mai bune surse

alimentare

Miligrame vitamina

ciuperci 0,4

sparanghel 0,12

ciuperci 0,1

macrou 0,3

brocoli 0,3

fasole 0,55

lapte 0,19

Cine ajut? Lucreaza cu celelalte vitamine din complexul B, cu Se

Cine distruge?

alcoolul, anticonceptionalele, ceaiul,cafeaua, stresul, agentii alcalini

dioxidul de sulf, procesul de gatire

Vitamina B6 (Piridoxina, Adermina)

-se gsete n toate celulele vii; mai bogate sunt drojdia de bere, ficat, trele cerealelor, nucile, legumele verzi,

glbenuul de ou i laptele.

Flora intestinal uman sintetizeaz vitamina

Hipovitaminoza duce la anemie, tulburri nervoase i dermatite

-piridoxina cuprinde trei compui, derivai de piridin:

N

CH2OH

OH

CH3

HOH2C

N

CH=O

OH

CH3

HOH2C

+2[H]

-2[H] +NH3, +2[H]

N

CH2-NH2OH

CH3

HOH2C

-NH3, -2[H]

piridoxol piridoxal piridoxamin

- n organismele vegetale predomin piridoxina, iar n cele animale predomin piridoxalul i piridoxamina.

- prelucrarea alimentelor (fierbere, prjire, conservare, rafinare) duce la pierderi importante de vitamin

Absorbie B6 se absoarbe bine la nivelul intestinului subire, sub form nefosforilat prin mecanism pasiv;

Distribuie sub forma de piridoxal fosfat se concentreaz n ficat;

Eliminarea se face in mare msur renal sub forma de acid 4-piridoxic

Sinteza piridoxolului

CH2

NC

O NH2

CO

CH2O

CH3

CH2-OCH3

+

N

CH2-OCH3

CH3

NC

O

to

Py N

CH2-OCH3

CH3

NC

HO

HNO3Ac2O

N

CH2-OCH3

CH3

NC

HO

NO21.POCl32.H2/Pd

N

CH2-OCH3

CH3

H2N-H2C NH2

HONO

H+

N

CH2-OCH3

CH3

HO-H2C OHHClaq

150o

N

CH2OH

OH

CH3

HOH2C

NO

H3COEt

+

COOH

COOH

CH2OH

OH

N

H3C

CH2OHLiAlH4

H+

-EtOHNO

COOH

COOH

H3C

OEt

180o

COOH

OH

N

H3C

COOH

NO

H3COEt

H3C CH

NH-CH=O

C

O

OEtH

+

HCONH2P2O5

H3C CH

NH2 HCl

COOEt

ester al N-formilalaninei

-o metod mai nou i mai avantjoas se bazeaz pe reacia Diels Alder (sintez dien)

4-metil-5-etoxioxazol


Forma fiziologic activ a vitaminei B6 este 5-fosfatul piridoxalului

este coenzima mai multor sisteme enzimatice ca : transaminaze, decarboxilaze, enzime de scindare hidrolitic, eseniale

pentru metabolismul aminoacizilor.

N

CHO

CH2OP-OH

H3C

HO

OH

ON

CH2OP-OH

H3C

HO

OH

O

5-fosfatul piridoxalului 5-fosfatul piridoxaminei

NH2

In procesul de transaminare are loc transferul grupei amino de la un aminoacid (de ex. acid glutamic) la un -

cetoacid ( de ex. acid oxalilacetic); se formeaz astfel un alt aminoacid (n cazul de fa acid asparagic) i un alt

cetoacid. In acest proces este implicat 5-fosfatul piridoxalului 5-fosfatul piridoxaminei

R'

HC NH2

COOH

+

R'

HC N

COOH

NHC

H2C

O

NOHC

H2C

O

PO3H2

transaminaza

R'

C N

COOH

NH2C

H2C

O

R'

C O

COOH

+H2O H2N NH2C

H2C O PO3H2

PO3H2 PO3H2

transaminaza transaminaza

transaminaza

-particip la reacia de decarboxilare a aminoacizilor ce duce la amine biogene

(CH2)3

HC NH2

COOH

CH2NH2

+ NOHC

H2C

O

PO3H2

transaminaza

PO3H2 PO3H2

transaminaza transaminaza

(CH2)3

CH2NH2

HC

H

N NHC

H2C

O

HC N

COOH

NHC

H2C

O

(CH2)3

CH2NH2H2O CO2

transaminaza

(CH2)3

CH2NH2

H2C NH2NOHC

H2C

O

PO3H2

H2O

+

Lisina Cadaverina

Activitatea vitaminic gruparea HO sau CHO din poziia 4 pare a fi indispensabil.

-ali substitueni (de ex.metil) in poz.4 duc la compui cu aciune antagonist i manifestri ale hipovitaminozei B6.

Avitaminoza B6 este foarte rar. Flora intestinala este capabil sa produc cantitatea de vitamin necesar organismului.

Un tratament ndelungat cu cicloserin sau izoniazid (tratamentul tuberculozei) poate produce un deficit de piridoxin.

-particip la decarboxilarea acidului glutamic la acid amino butiric (GABA) care functioneaza ca regulator

neuronal. Scderea concentraiei de GABA din creier duce la diferite afectiuni nervoase

-particip la formarea HISTAMINEI, SEROTONINEI, DOPAMINEI, acidul 5,10-MetilenTETRAHIDROFOLIC

-intervine n metabolismul lizinei, hidrolizinei care sunt incorporate n tropoelastin i tropocolagen, absena

ei duce la alterarea matricei osoase

-este implicat n biosinteza hemului, n etapa limitanta din sinteza porfirinelor hemice

-este factor de cretere penreu microorganisme i intervine n dezvoltarea celulelor tumorale

Necesarul zilnic

recomandat

Vitamina B6 (mg)

Copil < un an

0.3-0.6

Copil 1-10 ani 1.0-1.4

Brbai

1.7-2.0

Femei 1.5-1.6

Femei nsrcinate

2.2



Doze mari de B 6 inhib activitatea

fosfokinazelor implicate n

fosforilarea vitaminei B1 i formarea

TPP, iar excesul de viatamin B1

inhib fosforilarea vitaminei B6

Vitamina PP (Niacin, B3)

Denumirea provine de la boala determinat de avitaminoza acestei vitamine -pelagr- ce este vindecabil

prin administrare de vitamin PP (pelagra preventiv factor).

-se manifest prin leziuni ale mucoaselor i pielii expuse la lumin, tulburri gastrointestinale i tulburri

psihice, aa numitul sindrom 3D (dermatit, diaree, demen).

Vitamina PP cuprinde doi compui: acidul nicotinic i nicotinamida:

N

COOH

N

CONH2

N

CH3

N

COOH

N

N

CH3

N

CONH2

HNO3

K2Cr 2O7+H2S O4

sauO2 /V2O5

SOCl2NH3

NH3

200o/p

NH3

N

COOMeMeOHH2SO4

1)

2)

Un alt procedeu folosete 2-metil-5-etilpiridina (MEP) obinut din trimerul acetaldehidei

3 CH3-CH=OH2SO4

O O

O CH3H3C

CH3

HNO3

N

C2H5

H3C

N

COOH

HOOC-CO2

N

COOH

NH3/200o;30atm

AcOH/AcONH4 200o;50atm

250o

HC CH + NH3

Co(NH3)6Cl2

1400C, 25 atm

[H2C CHNH2]

N

Et

MeH2C CHOEtNH3 CuCl2 200

0200 atmBF3 EtOH C,

MEP se mai poate prepara i din acetilen i amoniac n prezena unui catalizator de cobalt, n soluie apoas la 1400C i

20-25atm.

N

COOH

N

CONH2NaOH

N

CH3

N

CN

300o/V2O5

H2OaerNH3

+

Reacia de amonoxidare a 3-metilpiridinei la 3-cianpiridin (folosit n industrie)

N

CONH2

HOH OH

H

CH2O O P O

O

O O NN

N N

NH2

H

OOH

H

CH2 OOP

OH

NAD

R

R= H

R= PO3H2NADP


Nicotinamida ntr n compoziia a dou coenzime : Codehidraza I i Codehidraza II ce joac un rol important

n metabolismul celular.

Codehidraza I sau nicotinamid-adenin-dinucleotid (NAD)

Codehidraza II sau nicotinamid-adenin-dinucleotid-fosfat (NADP)

Coenzimele I i II conlucreaz cu enzimele dehidrogenaze cataliznd reaciile de transfer de hidrogen din

organism intervenind n metabolismul hidrailor de carbon (de ex. acetaldehid n etanol, acid piruvic n

acid lactic), lipidelor i proteinelor.

NADH NAD+ +dehidrogenaza

alcoolicaCH3CHO CH3CH2OH

fermentatie alcoolica

NADH

CH3

C

COOH

HHO

CH3

CO

COOH

NAD+ +dehidrogenaza

lactica

glicoliza din muschi

Codehirazele participa la procesul respiratiei alaturi de coenzima FAD

Complexul NAD-FAD este cunoscut sub numele de diaforaza

Codehidrazele actioneaza in conditii anaerobe iar coenzimele FAD(flavin-adenin dinucleotida) actioneaza in prezenta

oxigenului:

Diaforaza I NAD+ + FADH2 NADH + FAD + H+

Diaforaza II NADP+ + FADH2 NADPH + FAD + H+

N

CONH2

R

-2H+

H

H

HN

CONH2

H H

R H

+

+H

N

CONH2H H

R

NAD

Codehidraza I Hidrocodehidraza I

NADH

Carena vitaminei PP poate fi datorat:

-unor diete dezechilibrate (aport crescut de

glucide)

-Malabsobiei

-Alcoolismului cronic

-Neoplasmelor

-Hipertiroidismului

Hipovitaminoza se manifest prin tulburri

-Cutanate: piele aspr, dermatit;

-Nervoase: insomnii, depresii, tulburri de

memorie, chiar demen

Necesarul zilnic

recomandat

Vitamina P

P(mg)

Copil < un an

5-6

Copil 1-10 ani 9-13

Brbai

15-20

Femei 13-15

Femei nsrcinate

20



Acidul pantotenic (B5)

-se gsete n toate celulele vii, de unde i provine i numele (grec. pas panthos=peste tot).

-este un factor de cretere indispensabil pentru microorganisme

-este rspndit n drojdie de bere, tre, ficat, lapte, ou i mazre uscat.

Vitamina absorbit la nivel intestinal se transform n esuturi n 2 cofactori enzimatici:

coenzima A

fosfopanteina (grupul prostetic al ACP, acil-carrier-protein)

- este format dintr-o molecul de acid 2,4-dihidroxi-3,3-dimetilbutiric legat de o molecul de -alanin prin

legtur peptidic.

H2C

OH

C

CH3

CH3

CH

OH

CO-NH-CH2-CH2-COOH

substana natural are configuraia R.

CH2=O +

H2C C

CH3

CH3

CH

OH

C=O + H2N-CH2-CH2-COO-Na+

to;EtOH

C

CH3

CH=O

CH3

H H2C

OH

C

CH3

CH3

CH OHCN

sauNaHSO3+NaCN

K2CO3

H2C

OH

C

CH3

CH3

CH

OH

CNH2O

H+ H2C

OC

CH

C

OH

O

H3C CH3

O

B3

(R,S)-pantolactona

pentru obinerea enatiomerului biologic activ au fost elaborate cateva metode:

-scindarea amestecului racemic si recircularea enatiomerului S

-prin cristalizarea fractionata a sarurilor sau amidelor diastereoizomere

ale acidului pantotenic cu alcaloizi sau amine chirale sintetice

-hidrogenarea stereoselectiv

Sinteza acidului pantotenic are loc prin nclzirea pantolactonei cu -alanin (sarea de calciu sau

sodiu) n metanol

H3C OH

CH3

O

O

O

O

O

H3C

H3C

O

OH

O

H3C

H3C

O

OH

O

H3C

H3C

CH2O

Ca(OCl)2

H2/Rh*complex

(R,S)-pantolactona

(R)-pantolactona2-oxolactona

COO

CO

+ NH3CO

NHCO

NaOBr-Alanina

NH3 1)NaOH

2)H+

-Alanina

1250,20-30 atm

COOH

CNH2N

COOH

H2NCN

NH3

-Alanina se poate obine prin degradarea Hofmann a succinimidei

sau prin adiia amoniacului la acrilonitril, urmat de hidroliza bazic a nitrilului, metod preferata n

tehnic.


Acidul pantotenic face parte din coenzima acetilrii denumit

Coenzima A (CoA). Molecula acestei coenzime este alctuit din pantetein i

acid adenilic legate ntre ele printr-un rest de acid fosforic.)

N N

NN

NH2

H H

H2CO

O P O

OH

P

OH

O H2C C

CH3

CH3

CH

OH

CO-NH-CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-SH

OPO3H2

O O

acid adenilic acid pantotenic cisteamina

panteteina

Panteteina este format dintr-o molecul de acid pantotenic legat de o molecul de cisteamin

(2-mercaptoetilamin)

Grupa reactiva a coenzimei este restul tiol

- SH fixeaza grupe acil in cursul reactiilor de transacilare

CoA-SH CH3COOH+ CoA-S- COCH3 + H2O

acetil-coenzima A

Acetilcoenzima A, foarte reactiv, realizeaz transferul de grupri acetil altor compui (de exemplu colinei

pentru formarea acetilcolinei:

CoA-SH +CoA-S- COCH3 + HOCH2CH2NMe3]HO

acetil-coenzima A

AcOCH2CH2NMe3]HO

acetilcolina colina

Coenzima A efectueaz transferul de grupe acetil ntre diverse sisteme din organism, donoare i

acceptoare de grupri acetil.

-ea intervine n sinteza i degradarea acizilor grai ( transforma acidul oxalilacetic n acid citric care

participa la ciclul Krebs)

COOH

CO

CH2 COOH

CoA-S- COCH3

COOH

C

CH2 COOH

CH2COOHHO

CoA-SH + CH3COOH

-prin degradarea oxidative a acidului 2-cetoglutaric se formeaza succinil-coenzima A, care

participa la sinteza hemului

-carenta de acid pantotenic conduce la dereglari ale metabolismului,de ex. oprirea cresterii,

tulburari gastrointestinale

UI a acestei vitamine este de 14 mg de acid pantotenic; necesarul zilnic este de 8-12 mg

Dexpantenolul (Pantotenol) este alcoolul corespunztor acidului pantotenic (gruparea

COOH nlocuit cu CH2OH) i are o activitate asemntoare cu acesta.

-este indicat pentru refacerea esuturilor epiteliale (n cazul arsurilor, ulceraii).

-este utilizat pentru a evita albirea i cderea prului

Nasic-cur Artesan (Germany) Dexpanthenol inflamaie a mucoasei nazale nensoit de secreie (rinita sicca)

Neocutan Medibrands (Israel) Dexpanthenol iritaii cutanate Bepanthene Bayer (Spain, Switzerland, Portugal) Dexpanthenol constipaie, rni, tulburri gastro-intestinale, tulburri ale tractului respirator

Bpanthne Bayer sante (France) Dexpanthenol alopecie

Acidul pteroilglutamic (Acidul folic)

- cuprinde mai muli compui cu structuri chimice nrudite, indispensabili pentru viaa animalelor i

microorganismelor

- este factor de cretere pentru microorganisme i intervine n procesul de hematopoez (producerea globulelor

albe i roii ale sngelui)

- se gsete n natur n aceleai materiale ca i celelalte vitamine B, n drojdia de bere, ficat, rinichi, ou,

carne, vegetale, microorganisme

- d.p.d.v. structural, molecula acidului folic este alctuit din trei pri: un nucleu pteridinic legat de un rest de

acid para-aminobenzoic ce ataeaz, printr-o legtur amidic un rest de acid glutamic.

N

N N

N

OH

H2N

OHN

N N

N

123 4 5 6

78

N

N N

N

OH

H2N

CH2 NH COOH

N

N N

N

OH

H2N

CH2 NH CO NH CH

COOH

CH2 CH2 COOH

Pteridina Xantopterina

acidul folic acid glutamic

acid pteroic

In natur sunt mai rspndite formele conjugate al acidului pteriolglutamic; acestea sunt

derivai de acid pteroic legat cu mai multe molecule de acid glutamic prin legturi de tip

amidic

- aceste forme conjugate, inactive, sunt hidrolizate n intestin, prin detaarea resturilor de

acid glutamic, unul cte unul, de ctre o enzim, -glutamilcarboxipeptidaza, pn la acid

folic

acidul heptapteroilglutamic are 7 resturi de acid glutamic n molecul i se mai numete i

vitamina B9

Sinteza acidului folic,

-realizat prin mai multe metode. care pornesc de la 2,4,5-triamino-6-hidroxipirimidina care se

condenseaz cu o componet reactiv cu trei atomi de carbon pentru nchiderea nucleului

pteridinic.

acidul folic

N

N NH2

NH2

OH

H2N

+CH-Br

CO

CH2Br

H+ H2N CO NH CH

COOH

(CH2)2

N

N N

N

OH

H2N

CH2 NH CO NH CH

COOH

(CH2)2

H2O

AcO-Na

+COOH

COOH[O]

H2CrO4

I2 sau

H

H

acidul folic

N

N N

N

OH

H2N

CH2 NH CO NH CH

COOH

(CH2)2

HOOC

NH2CONH

CH

COOH

(CH2)2

[O] H2CrO4

I2 sau

H

H

N

N N

N

OH

H2N

CH2OH

PBr3 N

N N

N

OH

H2N

CH2Br

N

N NH2

NO

OH

H2N

NH

C

H2N NH2

C

EtO O

CH2

C N

+

OH

N

H2N N NH2

EtONa HONO H2/Ni N

N NH2

NH2

OH

H2N

2,4,5-Triamino-6-hidroxipirimidina

Acidul p-aminobenzoilglutamic

se sintetizeaz prin condensarea clorurii acidului p-nitrobenzoic cu acid L-glutamic:

O2N COCl + H2N CH

COOH

(CH2)2COOH

H2/Pt

O2N CO NH CH

COOH

(CH2)2COOH

H2N CO NH CH

COOH

(CH2)2COOH

CH2 NH CO NH CH

COOH

CH2 CH2 COOHN

N N

N

OH

H2N

H

H

CH2 N CO NH CH

COOH

CH2 CH2 COOHN

N N

N

OH

H2N

H

H

32

1 7

546

9

10

8

CHO

N10 HCH2O

N10 CH2OHCH2O

N10 CHO

Funcie biologic i ntrebuinri -forma biologic activ al acidului folic este acidul tetrahidrofolic, obtinut prin reducerea in organism a acidului folic

Acidul N10-formiltetrahidrofolic,

-se formeaz n organism prin adiie de formaldehid, cedat de exemplu de serin care trece n glicocol. Grupa CH2OH

format este oxidat cu ajutorul NADP n CHO o grupare foarte reactiv.

Un alt derivat de acid folic a este i acidul folinic sau acidul N5-formiltetrahidrofolic care se formeaz n organism din

acidul N10-formiltetrahidrofolic.

Acizii tetrahidrofolici particip la sinteza unor aminoacizi, a bazelor pirimidinice (timina) i

purinice (adenina, guanina) compui necesari sintezei acizilor nucleici. Deasemenea coenzimele

folinice particip i la sinteza porfirinelor, de unde rezult importana lor n procesul de

hematopoez.

Hipovitaminoza duce la anemia megaloblastic (formare de eritrocite deformate i anormal de

mari); alte manifestri se refer la dereglarea funcionrii esuturilor epiteliale i mucoaselor, cu

apariia ulceraiilor, infeciilor, tulburrilor gastrointestinale

Deficitul de acid folic poate fi determinat de alcoolism, sarcin i alptare, administrare

ndelungat de barbiturice sau n cazul unui tratament cu anumite medicamente anticanceroase

Prin modificarea structurii acidului folic se obin compui antagoniti ai acestei vitamine ce pot fi

folosii ca medicamente anticanceroase

Metrotexatul

conine o grupare NH2 in poziia 4 n locul gruprii OH i o grupare metil legat de azotul din 10; este

utilizat n tratamentul leucemiei.

3

2 1 7

546

9

8

N

N N

N

NH2

H2N

CH2

N CO NH CH

COOH

CH2 CH2 COOH

CH3

10

Vitamina B12 (Cianocobalamina)

-se gsete n special n ficat i n cantiti mai mici n carne, ou, lapte.

-este produs de microorganisme; unele animale au o flora intestinal capabil s sintetizeze

aceast vitamin.

-pentru om aportul exogen de B12 este esenial i indispensabil.

Hipovitaminoza are ca urmare

- ncetarea creterii (la organismele tinere);

- tulburri hematopoetice nsoite de tulburri nervoase (maladie sanguina numit anemie

pernicioas).

-are o structur macrociclic, sistemul de baz din structura acestei vitamine este corina

(alctuit din 4 nuclee pirolinice legate n poziia prin grupri CH).

NN

NNH

corina

1

2

3 45

6 7

8

9

10

11

1213

1415

16

A B

CD

17

18

19

Ciancobalamina este o corinoid (derivat al

corinei) n care corina este substituit cu grupri

metil, resturi de acizi acetic i propionic sub

form de amide parial substituite; ea conine i

un atom de cobalt central, trivalent

hexacoordinat (legat de atomii de azot i de

substituenii amidici):

R=CN (NO2, OH)

3

N

N CH3

CH3

CH2OH

O

RO OHR= H

R = PO3H2

CH2NH2

CH3C

OH

H

3-fosfatul de - ribazol

Hidroxocobalamina B12a), produs de semisintez, conine n locul grupei CN o grupare OH. In

organism joac rolul unui precursor al vitaminei B12.

Metilcobalamina conine o grup metil n locul grupei CN . Este un produs natural, instabil,

implicat n reaciile de transfer de grupe metil.

Sinteza total a ciancobalaminei este foarte dificila, cuprinznd 70 de faze ce au durat civa

ani

Biosinteza

sunt folosite procedeele fermentative, n fermentaie primar sau ca subprodus la obinerea antibiotice

ntr-un mediu nutritiv apos ce conine o surs de hidrai de carbon (melas) i de substane proteinice,

sruri minerale, azotat de cobalt i un precursor organic 5,6-dimetilbenzimidazol (ce face parte din

structura vitaminei) se introduce tulpina selecionat din specia Pseudomonas (de ex. Pseudomonas

denitrificans).

-rezult un amestec de compui ce conin diferii liganzi (CN, OH, CH3, 5-adenozilcobalamin i alii)

-dup ndeprtarea miceliului i prelucrarea filtratului se obine un produs brut (40-60mg/l vitamin B12)

care se purific prin extracie cu fenol sau crezol/tetraclorur de carbon, cromatografie pe alumin i

recristalizare.

-Cianocobalamina este un produs cristalizat, de culoare rou nchis, higroscopic, sensibil la acizi, baze i

lumin


Anemia pernicioas se mainfest prin: eritropoez anormal cu formarea megalocitelor (celule foarte mari ) i scderea

eritrocitelor n snge asociat cu tulburri nervoase i atrofiere a mucoasei intestinale.

In organism gruparea CN este nlocuit cu un rest de 5-dezoxiadenozin.

Acest compus , 5-dezoxiadenozincobalamin, sau coenzima B12 este forma natural, activ, instabil chimic sub care

vitamina B12 particip la reaciile biochimice.

5-Dezoxiadenozincobalamina i metilcobalamina sunt coenzime care n colaborare cu enzime specifice particip la reacii

metabolice eseniale: transfer de grupe metil i de atomi de hidrogen

cele mai caracteristice reactii sunt cele de transpozitie cu migrare C1-C2

-este implicat n metabolismul lipidelor, hidrailor de carbon i proteinelor

-intervine n sinteza i interconversia aminoacizilor

-n sinteza lipidelor din teaca mielinic (nveliul nervilor) determinnd apariia tulburrilor nervoase care nsoesc anemia

pernicioas.

Anemia pernicioas nu este de obicei consecina unei alimentatii srace n vitamina B12, ci mai degrab a incapacittii

mucoasei gastrice de a secreta o glicoprotein (factor intrinsec) ce favorizeaz trecerea vitaminei B12 (factor extrinsec) n

snge.

-Vitamina B12 este depozitat n ficat (1-2 mg) i organismul poate suplini un regim lipsit de aceast vitamin mult timp

(civa ani).

Necesarul zilnic este de 3 mg

C C

R1 R2

X H

R2R1 C C

R1 R2

H X

R2R1

Vitmina C (Acid ascorbic)

-carentele vitaminei duc la maladia numita scorbut

Scorbutul se manifest prin tulburri osoase (dureri n oase i ncheieturi), hemoragii, cderea dinilor, scderea

rezistentei organismului la infecii i chiar tulburri nervoase

-se gsete n fructele i legumele poaspete (mai bogate sunt citricele, ardeiul, mceul), n laptele crud, ficat i

n cortexul glandelor suprarenale

-in afar de om, maimu i cobai animalele sunt capabile s-i sintetizeze singure aceast vitamin

- gruparea carboxil este esterificat intramolecular cu un hidroxil din poziia 4 formnd astfel o lacton.

C

C

CH2OH

HO HC

H C

HO

HO

C

O

O

1

2

3

4

5

6

Uscarea, conservarea sau fierberea la temperaturi mai mari de 2000 C, pot duce la distrugerea vitaminei.

Conine 2 atomi de carbon asimetrici i din cei 4 steroizomeri posibili, cel L-treo este cel biologic actic.

Acidul ascorbic are proprieti oxido-reductoare.

CH2OH

H OH

OHH

HHO

H OH

CH=O

H2/Ni

CH2OH

H OH

OHH

HHO

H OH

CH2OH

CH2OH

OC

OHH

HHO

H OH

CH2OH CH2OH

C=O

HO H

H OH

HHO

CH2OH

O2

Gluconobactersuboxidans

C

C

CH2OH

C

H OH

H

CH2OH

HO

O

D-glucoza D-sorbitol L-sorboza L-sorboza structura semiacetalica

HO HC

-oxidare regiospecific n prezena unor bacterii de tipul Gluconobacter suboxidans, care atac numai

hidroxilul de la atomul C5 cu formarea L-sorbozei

-mediul de cultur este format dintr-o soluie apoas de sorbitol i extract de porumb, sterilizat n

prealabil, la care se adaug drojdie de bere i cultura de bacterii.

Oxidarea se face prin introducerea de aer sterilizat.

-procesul dureaz 24 de ore, pH-ul soluiei se menine 4-6 la o temperatur n jur de 30-350C.

-soluia apoas rezultat dup ndeprtarea culturii de bacterii se concentreaz la presiune redus i se

precipit L-sorboza cu metanol.

Etapa urmtoare const n oxidarea grupei CH2OH din poziia 1 a sorbozei (fost 6 din sorbitol)

-se protejeaz grupele hidroxil prin acetalizare cu aceton n prezen de acid sulfuric

Funcie biologic i ntrebuinri Acidul ascorbic funcioneaz ca un sistem redox biologic, facilitnd reaciile de hidrogenare-dehidrogenare

n reaciile enzimatice din organism (de exepmlu formarea noradrenalinei).

O

O

O

O

C

H

HOH2C

OH

-2H

O O

OH

C

H

HOH2C

HO OH

23 -2e-

+2H+e-

acidul dehidroascorbicacidul ascorbic

-particip la calcifierea dintilor, la activarea tonusului muschilor

-intervine in metabolismul fierului prin transformarea Fe3+din feritina pn la fier bivalent si astfel particip la sinteza

hemoglobinei si a altor feroproteine

-este implicat in metabolismul aminoacizilor, in special in reactia de hidroxilare a compusilor aromatici (particip la

transformarea fenilalaninei n tirosina si apoi in adrenalina)

-controleaz meninerea raportului NAD/NADH la valoare normala in cursul sintezei hormonilor

-mreste imunitatea organismului si previne formarea unor substante cancerigene

- necesarul zilnic de vitamina C pentru un om adult este 1 mg/Kg de corp

-UI este de 0.05 mg de acid ascorbic.

HO CH2 CH

COOH

NH2 HO CH2 CH NH2

COOH

HO

Hidroxilaza DecarboxilazaHO CH2 CH2 NH2

HO

DopaTirosina Dopamina

HO CH CH2 NH2

HO

OH

Dopamin

-hidroxilaza

Noradrenalina

HO CH CH2 NH

HO

OH CH3

N-metil transferaza

Adrenalina

Biotina, B8, Vitamina H

-este un factor de cretere pentru microrganisme i animale, indispensabil vieii.

-sursele cele mai bogate sunt: drojdia de bere, ficatul, glbenu de ou, laptele, fasolea boabe, cerealele, soia.

-este sintetizat i de bacteriile din intestin, de aceea organismul nu duce lips de aceast vitamin.

Molecula biotinei este alctuit dintr-un inel tetrahidroimidazolic condensat cu un ciclu

tetrahidrotiofenic de care este ataat n poziia un rest de acid valerianic

NHN

S

O

OH

HH

O

H

(+)-Biotina

-conine 3 atomi de carbon chirali i poate exista n 8 forme stereoizomere.

-produsul natural are configuraia 3S, 4S, 6R (+)

Izomerii trans nu prezint activitate biologic.

-dei are o rspndire larg n natur, cantitile foarte mici existente n sursele amintite fac ca metoda extractiv s

nu fie avantajoas.

HOOH

O

O

HOOH

O

OBr

Br

NBzBzN

O

HH

O OO

Br2

NBzBzN

O

HH

O

HO

O

OH

H2O R*OH

NBzBzN

O

HH

O

HO

O

OR*

NBzBzN

O

HH

O

R*O

O

OH

+

recirculare

L ( ) - D ( ) -- -

NBzBzN

O

HH

OO

1)COCl22)[H]

NBzBzN

O

HH

OS

CH3COK

SNBzBzN

O

HH

S

OCH3

BrMg

OCH3

H2O

NBzBzN

O

HH

S

OCH3

NBzBzN

O

HH

SBr

NBzBzN

O

HH

S CN

H2OKCNHBr

NHN

S

O

OH

HH

O

H

Sinteza


-apare mai ales sub forma legat in diferii produi naturali: biocitina (-N-biotinil-lisina printr-o legtur peptidic)

-rol de coenzim in reaciile care implic adiia sau eliminarea unei grupe de dioxid de carbon din compuii biologic activi

Grupa carboxil este atasat la unul din atomii de azot al ciclului imidazolinic,formnd un rest de carbamat foarte reactiv

HN

NH

SO

H

H

R HN

N

SHO

H

H

R HN

NH

SHO

H

H

R

+2H+ , +2e

-2H+, -2e

NHN

S

O

NH

HH

O

enzima

OOC

biotina este utilizatca atare sau sub formde fosfat dicalcic pentru fortifierea unor alimente cu destinaie special

(sugari,diete)

doza zilnic recomandata este de 30 g

-biotina particip la reacii de desaminare, fiind capabil s fixeze 2 atomi de hidrogen

Pentru ca alimentele s-i pstreze vitaminele n cantitatea cea mai mare trebuie s se pstreze cteva principii:

Fructele i legumele trebuie splate sub jet de ap, nu prin meninere n ap deoarece vitaminele C i B trec n apa de splare

Laptele nu trebuie pstrat n vase transparente, datorit luminii care distruge Vit. B2 i vitamina A.. Se pstreaz la rece i ntuneric

Cartoful se fierbe sau se coace n coaje

Fructele i legumele se pstreaz la frigider

Vitamine Hidrosolubile Xp

Documents

Transcript of Vitamine Hidrosolubile Xp