Водорастворимые витамины. (Лекция 13)

1.

Химия биологически
активных веществ
Лекция 13
Водорастворимые витамины

2.

CH3
-
Витамин В1
Cl
+
N
N
OH
S
H3C
N
NH2
тиамин
Промышленный синтез тиамина
N
H3C
CH3
CH2Cl
+
N
N
NH2 .HCl
Cl
OH
S
O
+
NH
CH2OC2H5
N
CH3
NC
OH
S
O
H3C
+
N
N
H3C
NH2
CH3
-
0
110-115 C
CH2OC2H5
H3C
N
NH2
N
NH2 .HCl
HCl
CH2Cl
N
H3C
N
CH3
H
O
S
CH3
NaOH
+
NH2
CH3
HCl
N
CH3
O
S
Cl
N
OH
S
O
OC(O)CH3
NH2 .HCl

3.

Тиаминпирофосфат (кокарбоксилаза) является
коферментом декарбоксилаз.
CH3
COOH
H3C
O
+
H3C
-
O
OH
O P O P OH
O
O
+
N
N
S
N
NH2
тиаминпирофосфат
пировиноградная
кислота
NH2
N
H3C
+
N
CH3
HO
S
N
H3C
COOH
NH2
N
H3C
-
O
OH
O P O P OH
O
O
CH3
+
N
HO
N
H3C
S
- CO2
-
O
OH
O P O P OH
O
O
H
оксиэтилтиаминпирофосфат
3

4.

Витамин В2 (рибофлавин)
CH2OH
CHOH
CHOH
CHOH
CH2
H3C
N
H3C
N
рибофлавин
HO
H3C
O
H3C
H3C
OH OH
H3C
O
N
H3C
OH
+
HO
NH-CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2OH
+
PhN2 Cl H3C
H3C
H3C
CH2OH
O
H
N
NH
O
[H]
H3C
NH-CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2OH
H3C
OH
NH-CH2-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2OH
N N
Ph
CHOH
CHOH
O
CHOH
NH
O
O
OH
H
NH2
N
CH2
H3C
N
H3C
N
N
O
NH
O
4

5.

КОФЕРМЕНТ ОКСИДОРЕДУКТАЗ: РИБОФЛАВИНФОСФАТ
Витамин В2 в организме образует коферменты около 30 ферментов,
осуществляющих перенос водорода на различные субстраты
Окрашенная форма
(окисленная)
Бесцветная форма
(восстановленная)
5

6.

Витамин В3 (пантотеновая кислота)
O
CH3
H
N
HOCH2
OH
CH3
остаток
диокси диметилмасляной кислоты
COOH
остаток
аланина
Активной формой пантотеновой кислоты является коэнзим А
6

7.

Витамин В5 (РР, никотинамид, ниацин)
O
COOH
NH2
N
никотиновая кислота
N
никотинамид
NAD+ - никотинамидадениндинуклеотид – является коферментом более половины
оксидоредуктаз
Окисленная форма НАД (НАД+)
Восстановленная форма НАД (НАДН)
7

8.

Алкогольдегидрогеназа
8

9.

Витамин В6 (пиридоксин, пиридоксамин, пиридоксаль)
CH2OH
HO
H3C
H
O
CH2OH
H3C
H3C
N
N
пиридоксамин
пиридоксаль
пиридоксол
CH2OH
HO
CH2OH
HO
N
CH2NH2
CH2OEt
CN
Me
H2N
O2 N
Me
O
H2N
Me
HNO3, Ac2O
O
Me
CH2OEt
CN
N
H
CH2OEt
CN
O
O
N
H
O
PCl5, POCl3 O2N
CH2OEt
CN
H2, AcOH
Pd/Pt
Me
N
Cl
CH2OEt
1) NaNO2, HCl HO
CH2NH2
2) HBr, t, AgCl
Me
N
CH2OH
CH2OH
N
пиридоксин
9

10.

Участие пиридоксальфосфата в транс-аминировании
O
COOH
HOOC
+
трансаминаза + пиридоксаль-
COOH
HOOC
фосфат (кофермент)
NH2
L-аспарагиновая кислота
(донорная a-аминокислота)
a-оксоглутаровая кислота
(акцепторная a-оксокислота)
NH2
COOH
HOOC
+
подвижный атом
водорода
L-глутаминовая кислота
(донорная a-аминокислота)
-
N. .
P
N
H
N
CH3
R
H
O
OCH2
-Í +
+
N. .
H
H
O
OCH2
COO
R
H
R C COO
H
P
COOH
HOOC
O
щавелевоуксусная кислота
(акцепторная a-оксокислота)
H2C
+Í
+
CH3
+
H
CH2NH2
HOH
P
H
CH3
III
-
COO
OH
OCH2
N
H
II
альдимин I
N. .
O
OCH2
P
-
COO
+
R
O
+
N
CH3
H
пиридоксаминфосфат
оксокислота
10

11.

Витамин В12 (цианкобаламин)
11

12.

Комплексные препараты
из нескольких витаминов группы В
«B Complex»
· витамин В1 (тиамин) – 25 мг
· витамин В2 (рибофлавин) – 25 мг
· витамин В3 (другие названия – ниацинамид,
никотиновая кислота, витамин РР) – 25 мг
· витамин В4 (битартрат холина) – 25 мг
· витамин В5 (пантотеновая кислота) – 25 мг
· витамин B6 (пиридоксин) – 25 мг
Комплигам В
Пиридоксин + Тиамин + Цианокобаламин +
Лидокаин
12

13.

Витамин ВC (фолиевая кислота, фолацин)
COOH
O
N
H
OH
N
N
H2N
OH
N
H2N
+
NH2 . H SO
2
4
. HOH
N
N
N
фолиевая кислота
COOH
O
Br
NH2
Br
O
COOH
N
H
+
COOH
N
H
H2N
COOH
O
COOH
O
OH
N
H2N
N
H
N
N
H
N
H
2) HCl
COOH
N
N
H2N
N
H
OH
1) O2, NaOH
N
N
H
COOH
N
N
13

14.

Витамин С (аскорбиновая кислота)
O
O
- 2H
HO
O
O
O
+ 2H
HO
OH
HOCH2
аскорбиновая кислота
(восстановленная форма)
OH
O
HOCH2
дегидроаскорбиновая кислота
(окисленная форма)
Оптические изомеры аскорбиновой кислоты:
1a — L-аскорбиновая кислота,
2a — L-изоаскорбиновая кислота,
1b — D-изоаскорбиновая кислота,
2b — D-аскорбиновая кислота
14

15.

Образование коллагена in vivo.
Шаг 1. Биосинтез про- 1-цепей и про- 2-цепей
(по 1300 остатков в каждой) в пропорции 2:1.
Шаг 2. Гидроксилирование некоторых остатков Pro и Lys.
Шаг 3. Присоединение сахаров (GLC-GAL) к
гидроксилированным остаткам.
Шаг 4. Образование тримера и SS связей на его концах.
Шаг 5. Образование тройной спирали в середине
проколлагена.
Шаг 6. Секреция проколлагена
во внеклеточное
пространство.
Шаг 7. Отщепление глобулярных
частей.
Шаги 8-10. Спонтанное
образование
фибрилл
из тройных суперспиралей,
окончательная
модификация аминокислотных
остатков
и образование ковалентных
сшивок модифицированных
остатков коллагеновых цепей.
15

16.

Витамины группы Р (биофлавоноиды)
OH
OH
O
HO
O
OH
O
C12H21O9
рутин
Уменьшает проницаемость и ломкость капилляров,
снижает свёртываемость крови, увеличивает
эластичность эритроцитов.
Аскорутин
Действующее вещество: Аскорбиновая кислота
(Acidum ascorbinicum) и Рутин (Rutinum)
16

17.

O
Витамин Н
HN
NH
COOH
S
биотин
Из 8 оптических изомеров
и 4 рацематов биологической
активностью
обладает только (+)-биотин.
Наиболее важные реакции, происходящие в организме с участием биотина
1. Карбоксилирование уксусной к-ты в виде ацетил-КоА с образованием малонил-КоА:
Эта реакция, катализируемая ацетил-КоА-карбоксилазой,— важнейший этап
в биосинтезе жирных кислот.
2. Карбоксилирование пропионовой к-ты в виде пропионил-КоА, в результате чего
последний превращается в метилмалонил-КоА:
Р-ция катализируется пропионил-КоА-карбоксилазой и обеспечивает утилизацию
пропионовой к-ты, образующейся при окислении жирных к-т с разветвленным
углеродным скелетом или с нечетным числом атомов С и в других р-циях.
3. Карбоксилирование пировиноградной к-ты с образованием щавелевоуксусной кислоты
(оксалоацетата):
С помощью этой р-ции, катализируемой пируваткарбоксилазой, осуществляется
непрерывное пополнение щавелевоуксусной к-ты, необходимой для бесперебойной 17
работы цикла трикарбоновых к-т. Кроме того, эта р-ция - начальный этап глюконеогенеза.

18.

Курс лекций является частью учебно-методического комплекса
«Химия биологически активных веществ»
автор:
Носова Эмилия Владимировна, д.х.н., доцент
Учебно-методический комплекс подготовлен на кафедре органической и
биомолекулярной химии
химико-технологического института УрФУ
Никакая часть презентации не может быть воспроизведена в
какой бы то ни было форме без письменного разрешения авторов
18