Кислота аскорбиновая (витамин С)

Кислота аскорбиновая (витамин С) Acidum ascorbinicum

у-Лактон-2,3-дегидро-Ь-гулоновой кислоты

До 1912 г. не знали, что тяжелое заболевание цинга вызва­но недостатком витамина С, хотя уже в конце XIX века русский врач В. В. Пашутин высказывал мысль о том, что цинга возни­кает вследствие недостатка в организме какого-то очень важ­ного вещества. В 1922 г. Н. А. Бессонов выделил из капусты кристаллическое вещество, излечивающее цингу, а в 1928 г. вен­герский ученый Сент-Дьордьи выделил из коры надпочечнико» вещество кислого характера с резко выраженными восстанав­ливающими свойствами и молекулярной массой, равной 176.

Поскольку это вещество также излечивало цингу, оно было' названо кислотой аскорбиновой (от лат. «скорбут» - цинга).

При доказательстве структуры кислоты аскорбиновой было* установлено, что она способна образовывать тетраметиловый¹ эфир, что говорит о наличии четырех гидроксилов в ее моле­куле; при каталитическом гидрировании кислоты аскорбино­вой поглощается один моль водорода, что подтверждает нали­чие одной двойной связи в ее молекуле. Было установлено так­же, что молекула кислоты аскорбиновой имеет характер лактон-ного кольца.

Все эти данные привели к выводу, что кислота аскорбино­вая по своей структуре является ^-лактоном-2,3-дегидрО'Ь-гула-новой кислоты.

В 1933 г. был осуществлен синтез кислоты аскорбиновой, который подтвердил ее строение. В промышленности синтез кислоты аскорбиновой осуществляется из D-глюкозы, которая

а больших количествах получается при расщеплении крахмала •серной кислотой.

В молекуле кислоты аскорбиновой имеется два асимметри­ческих атома углерода (С-5, С-6), что обусловливает существо­вание четырех оптических изомеров, все они получены синтети­чески.

Кислота аскорбиновая представляет собой белый кристал­лический порошок кислого вкуса. Она легко растворима в во­де, растворима в спирте, нерастворима в эфире, бензоле и хло­роформе. Температура плавления 190-193°С (с разложением).

Кислота аскорбиновая ведет себя, как одноосновная кислота. •Кислотный характер ее обусловлен водородом гидроксила в ■положении 3, за счет которого она образует соли.

Характерной частью молекулы кислоты аскорбиновой, обус­лавливающей ее химические свойства и физиологическую ак­тивность, является ендиольная группировка.

Благодаря подвижности водородных атомов енольных гидр-«оксилов кислота аскорбиновая легко окисляется, причем окис­ление может идти в две стадии.

1-я стадия. Характеризует обратимый процесс окисления, при котором кислота аскорбиновая окисляется до дегидроас­корбиновой кислоты (кетонная форма), способной снова восста­навливаться до кислоты аскорбиновой.

2-я стадия. В водной среде процесс окисления может идти дальше - до разложения дегидроаскорбиновой кислоты. В этом ■случае продукты разложения не могут снова превратиться в

кислоту аскорбиновую, что характеризует необратимый процесс-окисления с потерей физиологической активности.

Важным свойством для проявления физиологического дейст­вия кислоты аскорбиновой является обратимый процесс ее окисления до дегидроаскорбиновой кислоты, т. е. окислитель­но-восстановительная способность кислоты аскорбиновой. В этом» случае она может быть донором, т. е. отдавать два атома во­дорода, окисляясь при этом в дегидроформу, и может быть ак­цептором водорода, т. е. принимать его, превращаясь в еноль-ную форму. Вследствие обратимости этих процессов кислота' аскорбиновая может служить переносчиком водорода в фермен­тативных системах и, следовательно, участвовать в окислитель­но-восстановительных процессах организма. Учитывая эту важ­ную физиологическую роль кислоты аскорбиновой в 1-й стадии' окисления, чтобы задержать дальнейший процесс его, при из­готовлении растворов аскорбиновой кислоты для инъекций к ним добавляют различные стабилизаторы, например, гидросуль­фит натрия и другие, при этом обеспечивают необходимые ус­ловия хранения этих растворов (отсутствие света, соприкосно­вения с металлами, особенно солями железа).

Для определения подлинности кислоты аскорбиновой ис­пользуется ее способность к окислительно-восстановительным' реакциям:

а) при действии на кислоту аскорбиновую раствором нитра­та серебра происходит восстановление серебра (темный оса­док); сама же кислота аскорбиновая окисляется и превраща­ется в кетоформу;

б) при действии на кислоту аскорбиновую раствором 2,6-ди-хлорфенолиндофенола (окрашенного в синий цвет) последний» восстанавливается, превращаясь в бесцветное лейкооснование.

Кроме этих двух реакций, рекомендуемых ГФ X, можно при­вести еще целый ряд реакций, основанных на восстановитель­ных свойствах кислоты аскорбиновой:

- с реактивом Фелинга окисная медь восстанавливается до закиси меди красного цвета;

- с раствором перманганата калия, происходит обесцвечи­вание раствора вследствие восстановления иона Мп04~ до «она Мп²⁺:

- с феррицианидом калия в присутствии разведенной хло­роводородной кислоты, с последующим добавлением раствора хлорида железа (III), образуется берлинская лазурь, окраши­вающая раствор в синий цвет;

- кислота аскорбиновая с солью двухвалентного железа образует аскорбинат железа, окрашенный в фиолетовый цвет.

Методы количественного определения кислоты аскорбиновой также базируются на ее химических свойствах.

ГФ X рекомендует йодатометрический метод. В этом случае титрантом служит раствор йодата калия. Титрование ведут в присутствии йодида калия и хлороводородной кислоты (инди­катор- крахмал) до стойкого синего окрашивания.

Количественное определение содержания кислоты аскорби­новой в растворах проводят также йодометрически, но здесь надо учитывать то обстоятельство, что в растворах кислоты ас­корбиновой присутствует стабилизатор - гидросульфит натрия NaHS0_3> который как восстановитель может реагировать с йо­дом. Поэтому предварительно к раствору кислоты аскорбино­вой добавляют раствор формальдегида (формалин). Последний связывает гидросульфит натрия и, таким образом, йод затрачи­вается только на окисление кислоты аскорбиновой.

Кислота аскорбиновая может определяться количественно и методом нейтрализации, как одноосновная кислота.

Изменение в структуре молекулы кислоты аскорбиновой при­водит либо к уменьшению, либо к потере витаминной актив­ности.

Значительно снижает или полностью уничтожает физиологи­ческую активность кислоты аскорбиновой увеличение числа уг­леродных атомов в молекуле.

В настоящее время известно более десятка изомеров и ана­логов кислоты аскорбиновой, являющихся ее антагонистами.

Среди известных антивитаминов кислоты аскорбиновой наи­более сильными являются D-аскорбиновая кислота (I) и D-глю-

коаскорбиновая кислота (II), имеющая в молекуле на один атом углерода больше, чем в молекуле кислоты аскорбиновой.

В кристаллической форме кислота аскорбиновая устойчива, но в водных растворах быстро окисляется и теряет свою биоло­гическую активность, особенно в присутствии воздуха, следов металлов (вследствие катализа), в щелочной или кислой среде. Первым признаком разрушения кислоты аскорбиновой являет­ся возникновение желтого оттенка.

Применяют внутрь, внутримышечно и внутривенно. Выпус­кается в виде порошка, таблеток по 0,05 г и в ампулах по 1 и 5 мл 5% раствора.

Кислоту аскорбиновую часто применяют в комбинации с глюкозой (таблетки аскорбиновой кислоты с глюкозой), рути-ном (аскорутин). Она входит в состав поливитаминных препа­ратов.

28.06.2015