Тема. Біологічно активні сполуки природного походження та їх синтетичні аналоги. Лікарські речовини з групи вітамінів



Сторінка1/21
Дата конвертації10.10.2020
Розмір1.49 Mb.
ТипЛекція
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21
Лекція 6.
Тема. Біологічно активні сполуки природного походження та їх синтетичні аналоги. Лікарські речовини з групи вітамінів.
Мета. Ознайомити студентів з класифікацією вітамінів; властивостями, ідентифікацією, кількісним визначенням, умовами зберігання, застосуванням лікарських речовин з групи вітамінів.
Вступ. Вітаміни – це органічні сполуки різної хімічної структури. Вони входять до складу ферментних систем, які є біологічними каталізаторами хімічних реакцій, що протікають у живій клітині та беруть участь в обміні речовин. Вітаміни є незамінними елементами, необхідними для росту, розвитку й життєдіяльності людини. Більшість вітамінів в організмі не синтезується, джерелом їх звичайно є зовнішнє середовище (харчові продукти рослинного й тваринного походження, мікроорганізми – мешканці шлунково-кишкового тракту). Нестача вітамінів в організмі може бути наслідком низького вмісту вітамінів у їжі, порушення їх усмоктування (при патологічних змінах травного тракту). Підвищена потреба у вітамінах виникає в період інтенсивного зростання, у похилому віці, при вагітності, годування грудьми, важкій фізичній праці, при інтенсивних заняттях спортом. У таких випадках необхідно вживати вітамінні препарати – лікарські засоби, діючою речовиною яких є вітаміни або їхні аналоги (коферменти). Вітамінні препарати отримують із природної сировини або синтетичним шляхом.
План.

1. Основні означення.

2. Класифікація вітамінів.

3. Вітаміни аліфатичного ряду.

3.1. Кислота аскорбінова.

3.2. Кальцію пангамат.

3.3. Кальцію пантотенат.

4. Вітаміни аліциклічного ряду.

4.1. Ретинолу ацетат.

4.2. Ергокальциферол.

5. Вітаміни ароматичного ряду вікасол.

6. Вітаміни гетероциклічного ряду.

6.1. Похідні хроману: токофероли та біофлавоноїди.

6.2. Похідні піридину: нікотинова кислота, вітаміни РР, оксиметилпіридинові вітаміни (група В6).

6.3. Похідні піримідину і тіазолу: тіаміну гідробромід, тіаміну гідрохлорид, кокарбоксилаза.

6.4. Похідні ізоалоксазину: рибофлавін.

6.5. Похідні птерину: кислота фолієва.

6.6. Похідні корину: вітамін В12 (ціанокобаламін).
1. Основні означення

Вітаміни – це низькомолекулярні біологічно активні речовини, що забезпечують нормальний перебіг біохімічних і фізіологічних процесів в організмі. Вітаміни – необхідний елемент їжі для людини і ряду живих організмів, так як вони не синтезуються або деякі з них синтезуються в недостатній кількості даним організмом. За відсутності необхідних вітамінів можливості людського організму щодо виділення з їжі і використання поживних речовин послаблюються. Вітаміни можуть бути віднесені до групи біологічно активних сполук, що впливають на обмін речовин в мізерних концентраціях.

З вітамінів утворюються коферменти або простетичні групи ферментів, деякі з вітамінів беруть участь в транспортних процесах через клітинні бар’єри, в захисті компонентів біологічних мембран тощо.

Вперше з вітамінами зіткнувся російський вчений Лунін. Він провів експеримент із мишами, розділивши їх на дві групи. Одну групу він годував натуральним незбираним молоком, а іншу тримав на дієті, що складалася з білка – казеїну, цукру, жиру, мінеральних солей і води, Через 3 місяці миші другої групи загинули, а першої – залишилися здоровими. Цей дослід показав, що крім поживних речовин для нормальної життєдіяльності організму необхідно ще якісь фактори.

Трохи пізніше голландський учений Ейкман – лікар, що працював на острові Ява, звернув увагу на те, що населення, яке харчувалося полірованим очищеним рисом, хворіло на захворювання, пов’язане із враженням нервової системи, – поліневритом. Ці ж випадки були відзначені у в’язниці серед ув’язнених. Це захворювання було названо Бері-Бері. У 1911 році поляк Казимир Функ виділив зі шкірки рису речовину, яка запобігала захворюванню Бері-Бері. Він назвав цю біологічно активну речовину вітаміном, бо вона містила у своїй молекулі аміногрупу (віта – життя, амін - амін, тобто амін життя). До теперішнього часу відомо понад 30 вітамінів. Деякі з них не містять аміногрупу, але за традицією вони теж називаються вітамінами. До забезпечення здоров’я людини причетні біля 20 з них, які сприяють нормальному функціонуванню організму.

Основна кількість вітамінів надходить в організм з їжею, і тільки деякі синтезуються мікроорганізмами, що містяться в кишківнику, однак і у цьому разі їх кількість є не завжди достатньою. Сучасна наукова інформація свідчить про найрізноманітнішу участь вітамінів у процесі забезпечення життєдіяльності людського організму. Одні з них є обов’язковими компонентами ферментних систем і гормонів, що регулюють численні етапи обміну речовин в організмі, інші є початковим матеріалом для синтезу тканинних гормонів. Вітаміни у великій мірі забезпечують нормальне функціонування нервової системи, м’язів і інших органів і багатьох фізіологічних систем. Від рівня вітамінної забезпеченості організму залежить рівень розумової і фізичної працездатності, витривалості і стійкості організму до впливу несприятливих чинників зовнішнього середовища, включаючи інфекції і дії токсинів.

У харчових продуктах можуть міститися не тільки самі вітаміни, але і речовини-попередники – провітаміни, які тільки після ряду перетворень в організмі стають вітамінами (каротин, наприклад, переходить у вітамін А, 7-дегідрохолестерин переходить у вітамін D3). Порушення нормального перебігу життєво важливих процесів в організмі через тривалу відсутність в раціоні того або іншого вітаміну призводить до виникнення важких захворювань, відомих під загальною назвою авітаміноз. У деяких випадках авітамінози можливі як наслідок захворювань, результатом яких є припинення всмоктування вітаміну або його посилене руйнування в шлунково-кишковому тракті. Для авітамінозів характерна виражена клінічна картина зі суворо специфічними ознаками. Досить поширеним явищем залишається часткова вітамінна недостатність, в тій або іншій мірі виражена гіповітамінозом. Вона протікає легше, її прояви нечіткі, менш виражені, до того ж існують і приховані форми такого стану, коли погіршується самопочуття і знижується працездатність без характерних симптомів. Поширеність явно виражених гіповітамінозних станів і їх прихованих форм зумовлена багатьма причинами, але найчастіше – орієнтацією індивідуального живлення виключно на задоволення смакових запитів без урахування конкретної значущості вітамінів для здоров’я, потреб в них організму і вмісту їх в продуктах живлення. Потрібно також враховувати, що гіповітамінозні стани можуть виникнути під час тривалого або неправильного прийому антибіотиків, сульфаніламідів і інших медичних форм, які придушують діяльність корисної мікрофлора кишківника, що синтезує істотні кількості деяких вітамінів. Причиною гіповітамінозів може бути і підвищена потреба у вітамінах при посиленій фізичній і розумовій роботі, при впливові на організм несприятливих чинників. Такими можуть бути переохолодження, перегрівання, стресові ситуації тощо. Аналогічно їх причиною можуть бути і фізіологічні стани, що пред’являють до організму підвищені вимоги, наприклад, вагітність і годування дитини. Прийом вітамінів потрібно проводити відповідно до рекомендацій або під контролем лікаря. Надмірне споживання харчових продуктів, надзвичайно багатих вітамінами, або самостійний зайвий прийом вітамінних препаратів можуть призвести до гіпервітамінозів.



До основних причин гіпо- та авітамінозів відносять:

  1. Недостатнє надходження вітамінів з їжею, пов’язане з їх низьким вмістом в раціоні, зниженням загальної їх кількості у вживаній їжі, втратами вітамінів в ході технологічного процесу.

  2. Пригнічення мікрофлори кишківника, яка продукує деякі вітаміни.

  3. Порушення процесу асиміляції вітамінів.

  4. Підвищена потреба у вітамінах, пов’язана з особливостями фізіологічної будови організму або з інтенсивним фізичним навантаженням, особливими кліматичними умовами тощо.

  5. Тривала відмова людини від їжі.

  6. Вроджені генетично зумовлені порушення обміну та функцій вітамінів.

Випадки, в яких виникає підвищена потреба вітамінів:

  1. Більше вітамінів потребують діти та матері в період лактації.

  2. При інтенсивному фізичному навантаженні.

  3. В стресових ситуаціях.

  4. При інфекційних захворюваннях.

Антивітаміни – структурні аналоги вітамінів, що блокують рецептори вітамінів (п-амінобензойна кислота, наприклад, потрібна для нормального росту мікроорганізмів кишківника. Антивітаміном для неї є п-аміносаліцилова кислота – ПАСК). ПАСК є конкурентом, інгібітором і блокатором рецепторів ПАБК. Ця властивість використовується у фармакології для створення і пошуку препаратів, які придушують ріст чужорідної флори шляхом інгібування п-амінобензойних рецепторів).

Вітаміни є незамінними елементами, необхідними для росту, розвитку й життєдіяльності людини. Більшість вітамінів в організмі не синтезується, джерелом їх звичайно є зовнішнє середовище (харчові продукти рослинного й тваринного походження, мікроорганізми – мешканці шлунково-кишкового тракту). Нестача вітамінів в організмі може бути наслідком низького вмісту вітамінів у їжі, порушення їх усмоктування (при патологічних змінах травного тракту). Підвищена потреба у вітамінах виникає в період інтенсивного зростання, у похилому віці, при вагітності, годівлі грудьми, важкій фізичній праці, при інтенсивних заняттях спортом. У таких випадках необхідно вживати вітамінні препарати – лікарські засоби, діючою речовиною яких є вітаміни або їхні аналоги (коферменти). Вітамінні препарати отримують із природної сировини або синтетичним шляхом.

Вітаміни є необхідними складовими їжі і у дуже малих кількостях впливають на обмін речовин. Добова потреба у вітамінах вимірюється в міліграмах, мікрограмах (табл. 7.1).

Таблиця 7.1



Добова потреба населення України у вітамінах*

Вікова група

А, мкг

В1, мг

В2, мг

В6, мг

В9, мкг

В12, мкг

В3, мг

С, мг

D, мкг

Е, мг

К, мкг

0-3 місяці

400

0,3

0,4

0,4

25

0,5

5

30

8

3

5

4-6 місяців

400

0,4

0,5

0,5

40

0,5

6

35

10

4

8

7-12 місяців

500

0,5

0,6

0,6

60

0,6

7

40

10

5

10

1-3 роки

600

0,8

0,9

0,9

70

0,7

10

45

10

6

15

4-6 років

600

0,8

1

1,1

80

1

12

50

10

7

20

6 років (учні)

650

0,9

1,1

1,2

90

1,2

13

55

10

8

25

7-10 років

700

1

1,2

1,4

100

1,4

15

60

2,5

10

30

11-13 років (хлопчики)

1000

1,3

1,5

1,7

160

2

17

75

2,5

13

45

11-13 років (дівчатка)

800

1,1

1,3

1,4

150

2

15

70

2,5

10

45

14-17 років (хлопці)

1000

1,5

1,8

2

200

2

20

80

2,5

15

65

14-17 років (дівчата)

1000

1,2

1,5

1,5

180

2

17

75

2,5

13

55

Чоловіки 18-60 років

1000

1,6

2

2

250

3

22

80

2,5

15




Жінки 18-60 років

1000

1,3

1,6

1,8

200

3

16

70

2,5

15




Чоловіки 60-74 роки




1,7

1,7

3,3

250

3

15

100

2,5

25




Чоловіки > 75 років




1,5

1,5

3

230

3

13

90

2,2

20




Жінки 60-74 роки




1,5

1,5

3

230

3

13

100

2,5

20




Жінки > 75 років




1,5

1,5

3

230

3

13

90

2,2

20




* Наказ Міністерства Охорони Здоров’я України № 272 від 18.11.99 «Про затвердження Норм фізіологічних потреб населення України в основних харчових речовинах та енергії». Зареєстровано в Міністерстві юстиції України 2 грудня 1999 р. за № 834/4127

2. Класифікація вітамінів

Вітаміни – це органічні сполуки різної хімічної структури. Вони входять до складу ферментних систем, які є біологічними каталізаторами хімічних реакцій, що протікають у живій клітині та беруть участь в обміні речовин. Організм людини і тварин не синтезує вітаміни або синтезує їх у недостатній кількості (нікотинова кислота) і тому повинен отримувати їх з їжею. В деяких випадках вітаміни утворюються в тканинах тварин у результаті хімічних перетворень речовин, які є їх попередниками (провітамінами).

Вітаміни можна розділити на три групи. В основну включають вітаміни групи В: В1, В2, В6, В12, фолієву кислоту, пантотенову кислоту, РР, біотин. Ці вітаміни як коферменти беруть участь у вуглеводному, енергетичному обміні. Другу групу формують вітаміни-біоантиоксиданти, які нейтралізують активні форми кисню. Це вітамін С (аскорбінова кислота), який діє у водних фазах організму: у сироватці, в слізній рідині, в легеневій рідині, вітамін Е, або токоферол, який знаходиться в клітинних оболонках, які також дуже сильно піддаються шкідливому впливу активних форм кисню. В цю ж групу входять каротиноїди, наприклад бета-каротин. Третя група – це прогормони, тобто вітаміни, з яких утворюються деякі гормони. В їх числі вітаміни D, А та інші.

За своєю хімічною природою вітаміни поділяються на дві великі групи – водорозчинні (легко розчиняються у воді) та жиророзчинні (розчиняються у жирах та засвоюються у кишківнику за допомогою ліпідів).

Водорозчинні вітаміни як правило не накопичуються в організмі і легко виводяться з нього, тому їх слід приймати щоденно. Жиророзчинні вітаміни накопичуються в печінці та жировій тканині і тому зберігаються в організмі протягом тривалого часу.



Кожна з цих груп містить велику кількість різних вітамінів, які звичайно позначають буквами латинського алфавіту. Потрібно звернути увагу, що порядок цих букв не відповідає їх звичайному розташуванню в алфавіті і не відповідає історичній послідовності відкриття вітамінів.


Назва

Вітамери

Розчинність

Вітамін А

Ретиноїди (ретинол, ретиноїци, каротиноїди)

Жирозчинний

Вітамін В1

Тіамін

Водорозчинний

Вітамін В2

Рибофлавін

Водорозчинний

Вітамін В3

Ніацин, нікотинова кислота, нікотинамід

Водорозчинний

Вітамін В5

Пантотенова кислота

Водорозчинний

Вітамін В6

Піридоксин, піридоксаль, піридоксамін

Водорозчинний

Вітамін В7

Біотин

Водорозчинний

Вітамін В9

Фолієва кислота

Водорозчинний

Вітамін В12

Кобаламіни

Водорозчинний

Вітамін С

Аскорбінова кислота

Водорозчинний

Вітамін D

Ергокальциферол, колекальциферол (холекальциферол)

Жирозчинний

Вітамін Е

Токофероли, токотрієноли

Жирозчинний

Вітамін К

Нафтохінони

Жирозчинний

Жиророзчинні вітаміни у воді не розчиняються, тому їх екстрагують з сировини неполярними розчинниками. До них належать вітаміни: кальцифероли – вітамін D, каротиноїди – провітамін А, ретинол – вітамін А, токоферол – вітамін Е, філохінони – вітамін К. Вони всмоктуються в тонкій кишці за наявності жовчі.

Біологічна роль жиророзчинних вітамінів у значній мірі зумовлена їхньою участю в забезпеченні нормального функціонального стану клітинних, цитоплазматичних мембран.

До водорозчинних вітамінів належать: аскорбінова кислота – вітамін С, біотин – вітамін Н, нікотинова кислота – вітамін РР (В3), рибофлавін – вітамін В2, пантотенова кислота – вітамін В5, піридоксин – вітамін В6, тіамін – вітамін В1, фолієва кислота – вітамін В9, ціанокобаламін – вітамін В12, а також вітаміноподібні сполуки (вітамін Р – біофлановоїди, вітамін В8 – інозит та деякі інші).Усі вони термостабільні, за винятком вітаміну С, який руйнується під час нагрівання в присутності кисню та важких металів.

Деякі вітаміни можуть взагалі не синтезуватися в організмі чи синтезуватися в недостатніх кількостях і повинні надходити в організм з їжею (добова потреба холіну – 1 г/добу, добова потреба в поліненасичених вищих жирних кислотах 1 г/добу). Вітаміни містяться в продуктах рослинного й тваринного походження, тому важливо знати вміст вітамінів у продукті. З харчових продуктів вітаміни виділяють, використовуючи полярні й неполярні розчинники.

Спочатку існувала класифікація вітамінів за літерами латинської абетки, тобто в міру відкриття окремих вітамінів їх позначали буквами латинського алфавіту, а також класифікували їх за біологічним значенням. Так, вітамін Е – токоферол (такий, що несе дітонародження), С – антискорбутний.

Найвдалішою можна вважати хімічну класифікацію, згідно з якою всі вітаміни ділять на такі групи:



  1. Вітаміни аліфатичного ряду: кислота аскорбінова (вітамін С), кислота пангамова (вітамін В15), кислота пантотенова (вітамін В3).

  2. Вітаміни аліциклічного ряду: ретиноли (вітаміни групи А), кальцифероли (вітаміни групи D).

  3. Вітаміни ароматичного ряду: вітаміни групи К.

  4. Вітаміни гетероциклічного ряду: токофероли (вітаміни групи Е), біофлавоноїди (вітаміни групи Р), нікотинова кислота та її амід (вітаміни групи РР), піридоксини (вітаміни групи В6), тіамін (вітамін В1), кислота фолієва (вітамін Вс), рибофлавін (вітамін В2), кобаламіни (вітаміни групи В12).

3. Вітаміни аліфатичного ряду

До похідних полігідрокси-γ-лактонів ненасичених карбонових кислот належить кислота аскорбінова. Вона широко розповсюджена в природі. Особливо багатий на неї рослинний світ: свіжі овочі, фрукти, хвоя та ін. У промисловості кислоту аскорбінову синтезують з D-глюкози.

До вітамінів аліфатичного ряду, похідних естерів глюконової кислоти, належить кислота пангамова (вітамін В15). У медицині використовують її кальцієву сіль.

Кислота пангамова входить до складу рисових висівок, дріжджів, крові, печінки. За хімічною структурою це естер D-глюконової і диметиламінооцтової кислот.

До вітамінів аліфатичного ряду, похідних β-амінокислот, належить кислота пантотенова. Багаті на неї дріжджі, ікра, печінка та яєчний жовток.

У медичній практиці застосовується кальцієва сіль кислоти пантотенової.



3.1. Кислота аскорбінова (Acidum ascorbicum) (ДФУ)

γ-Лактон-2,3-дегідро-L-гулонової кислоти

(R)-5-[(S)-1,2-Дигідроксіетил]-3,4-дигідрокси-5Н-фуран-2-он



Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21


База даних захищена авторським правом ©res.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка