Витамин К

| Категория реферата: Рефераты по биологии
| Теги реферата: скачать доклад бесплатно, продукт реферат
| Добавил(а) на сайт: Климент.

В сухом, хорошо проветриваемом помещении, оберегая от действия факторов окружающей среды и вредителей.

II. ВИТАМИНЫ К

(Синонимы: витамин коагуляции, антигеморрагический витамин)

1. История открытия

В 1929 г. датский ученый Дам описал авитаминоз у цыплят, находившихся на синтетической диете. Основным признаком его являлась геморрагия – кровоизлияние в подкожную клетчатку, мышцы и другие ткани. Добавление дрожжей в качестве источника витаминов В и рыбьего жира, богатого витаминами А и D, не устраняло патологических явлений. Оказалось, что целебным эффектом обладают зерна злаков и другие растительные продукты.
Вещества, излечивающие геморрагию, были названы витаминами К, или витаминами коагуляции, так как было установлено, что кровоизлияния у подопытных птиц, например, связаны с понижением способности крови к свертыванию.

В 1939 г. в лаборатории Каррера впервые был выделен из люцерны витамин
К, его назвали филлохинон. В том же году Бинклей и Доизи получили из гниющей рыбной муки вещество с антигеморрагическим действием, по с иными свойствами, чем препарат, выделенный из люцерны. Этот фактор получил наименование витамина К2 в отличие от витамина из люцерны, названного витамином К1.

Краткая история открытия витамина отражена в таблице 1.
|Таблица 1 |
|1929 |Открытие витамина К явилось результатом серии экспериментов, проводимых |
| |Генри Дэмом. |
|1931 |МакФарлейн и сотр. наблюдают дефект свертывания крови. |
|1935 |Дэм высказывает предположение, что противогеморрагический витамин |
| |цыпленка есть новый жирорастворимый витамин, который он называет |
| |витамином К. |
|1936 |Дэму и сотр. удаются приготовить неочищенную фракцию протромбина в |
| |плазме и продемонстрировать снижение ее активности в случае получения из|
| |плазмы цыпленка с недостаточным содержанием витамина К. |
|1939 |Дойзи и сотр. синтезируют витамин К1. |
|1940 |Брикхаус описывает предпосылки кровотечения как результат синдрома |
| |недостаточного всасывания или голодания и устанавливает, что |
| |геморрагическая болезнь новорожденных связана с витамином К. |
|1943 |Дэм получает Нобелевскую премию за открытие витамина К, фактора |
| |свертываемости крови. |
|1943 |Дойзи получает Нобелевскую премию за открытие химической структуры |
| |витамина К. |
|1974 |Стенфло с сотр. и Нелсестуен с сотр. показали зависимую от витамина К |
| |стадию в синтезе протромбина. |
|1975 |Эсмон и сотр. открывают зависимое от витамина К карбоксилирование |
| |протеина в печени. |

Исследование химической природы витаминов К привело к заключению, что в основе их молекулы лежит структура 2-метил-1,4-нафтохинона, который, как и природные витамины К, обладает антигеморрагическим действием.

2. Химическое строение

Природные витамины К являются производными 2-метил-1,4-нафтохинона, у которых в положении 3 водород замещен на остаток спирта фитола или на изопреноидную цепь с различным числом углеродных атомов:
|[pic] |
|2-метил-1,4-нафтохинон |
|[pic] |
|Витамин К1, филлохинон, фитохинон |
|(2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон) |

Витамин К2 представлен несколькими формами, отличающимися по длине изопреноидной цепи. Выделены производные с боковой цепью из 20, 30 и 35 углеродных атомов.

|[pic] |
|Витамин К2(20) |
|[pic] |
|Витамин К2(30) |
|(2-метил-3-дифарнезил-1,4-нафтохинон) |
|[pic] |
|Витамин К2(35) |

Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены синтетическим путем. К их числу относятся следующие соединения:
|[pic] |[pic] |
|Витамин К3 |Витамин К4 |
|(2-метил-1,4-нафтохинон) |(2-метил-1,4-нафтогидрохинон) |
|[pic] |[pic] |
|Витамин К5 |Витамин К6 |
|(2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон) |(2-метил-1,4-диаминонафтохинон) |
|[pic] |
|Витамин К7 |
|(3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон) |

|В 1943 г. А. В. Палладин и М. М. Шемякин синтезировали дисульфидное производное 2-метил-1,4-нафтохинона, получившее название викасола, который применяется в медицинской практике в качестве заменителя витамина К:
|[pic] |
|Викасол |

3. Физико-химические свойства

Витамин К1 представляет собой светло-желтое масло, которое кристаллизуется при температуре –20° и кипит при 115–145° в вакууме. Это вещество растворимо в хлороформе, диэтиловом эфире, этиловом спирте и других органических растворителях. Его растворы поглощают УФ лучи. Так, в петролейном эфире максимумы адсорбции находятся при длине волны, равной
243, 249, 261, 270 и 325 нм. В этом ряду наибольшую оптическую плотность
([pic]= 420) витамин К проявляет при К = 249 нм.

Витамин К2 – желтый кристаллический порошок с температурой плавления
54°, растворяющийся в органических растворителях. Он имеет адсорбционные спектры, сходные с таковыми витамина К1, но менее интенсивно поглощает УФ лучи. Например, в петролейном эфире максимум его поглощения находится при
248 нм и составляет [pic]= 295.

Витамин К3 представляет собой лимонно-желтое кристаллическое вещество с характерным запахом. Температура плавления 160°. Он слабо растворим в воде, что обусловлено отсутствием в его молекуле длинной углеводородной цепи.

Витамины К, содержащие в положении 3 изопреноидную цепь, относятся к светочувствительным соединениям. При освещении ультрафиолетом происходит фотолиз, отщепляется изопреноидная цепь, которую замещает гидроксил, а молекула фитола окисляется в кетон фитон.

Витамины К, будучи, как сказано выше, производными нафтохинона, обладают способностью к окислительно-восстановительным реакциям. На этой способности витаминов К основано количественное определение их полярографическим методом. Нафтохиноновая молекула, присоединяя два водорода, переходит в нафтогидрохиноновую. Эта реакция в присутствии кислорода воздуха обратима. Реакция восстановления нафтохинонов (окрашенных веществ) сопровождается их обесцвечиванием.

Витамины К способны непосредственно взаимодействовать с кислородом, присоединяя его в положении 2, 3 молекулы нафтохинона. Продуктом окисления является эпоксид:
|[pic] |
|Эпоксид витамина К1 |

Эпоксиды витаминов К сохраняют витаминную активность исходных молекул.

Витамин К3 под влиянием света и кислорода воздуха может давать димерное производное:
|[pic] |
|Димер витамина К3 |

Как отмечено выше, бисульфидное производное витамина К3 обладает витаминной активностью. Это важное для медицинской практики вещество получают воздействием бисульфита натрия на 2-метил-1,4-нафтохинон.

Хорошими стабилизаторами витамина К являются монокальциевый фосфат, пирофосфаты натрия или калия и др., стабилизирующее действие которых состоит в поддерживании в водном растворе кислой реакции (рН = 4,8). Смесь
0,5 кг пропаренной соевой муки с 140 г менадион-натрий-бисульфатом и 26 г
СаН4(РO4)2 стабилизирует витамин на 97% в течение трех месяцев.