Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА

ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА [витамин В3, D-( + )-3-(2,4-дигидрокси-3,3-диметилбутириламино)пропионовая к-та, 3-(N-пантоиламино)пропионовая к-та] HOCH2C(CH3)2CH(OH)CONHCH2CH2COOH, мол. м. 219,24; один из витаминов группы В. Неустойчивое, гигроскопич., светло-желтое, вязкое, маслообразное в-во; 3525-65.jpg +37,5° (вода); хорошо раств. в воде, метаноле, этаноле, этилацетате, диоксане, пиридине, плохо - в диэтиловом эфире и высших спиртах, практически не раств. в бензоле и хлороформе. Для Са- и Na-солей пантотеновой кислоты т.пл. 193,5-195 и 122-124°С, 3525-67.jpg +25-28,5 и +27-29° (вода) соответственно. Соли пантотеновой кислоты-бесцв. кристаллы; хорошо раств. в воде, хуже - в метаноле и этаноле, практически не раств. в ацетоне, диэтиловом эфире и хлороформе; устойчивы на воздухе и в водных р-рах в интервале рН 5,5-7,0, в кислой или щелочной среде гидролизуются до b-аланина H2NCH2CH2COOH и пантолактона (ф-ла I) или пантоевой к-ты НОСН2С(СН3)2СH(ОН)СООН (2,4-дигид-рокси-3,3-диметилмасляная к-та).

3525-66.jpg

Биол. активностью, подобной пантотеновой кислоте, обладают пантотени-ловый спирт и пантетин. Пантотсниловый спирт (панто-тенол, N-пантоил-3-аминопропанол)-бесцв. вязкая гигроскопич. жидкость, 3525-68.jpg +29,5° (вода), легко раств. в воде, метаноле и этаноле, хуже - в эфире, устойчив при рН 3-5; пантетин [бис-(N-пантотеноил-2-аминоэтил)дисульфид] [HOCH2C(CH3)2CH(OH)C(O)NH(CH2)2C(O)NH(CH2)2S]2 -вязкая жидкость, 3525-69.jpg +17° (вода), легко раств. в воде, метаноле и этаноле, практически не раств. в эфире, хлороформе, ацетоне, бензоле.

Пантотеновая кислота по хим. св-вам - типичный представитель гидрокси-кислот, может образовывать разл. производные как по карбоксильной группе (сложные эфиры, амиды, хлорангид-рид, азид, соли), так и по гидроксильной группе (сложные и простые эфиры).

Витамин синтезируется зелеными растениями, микроорганизмами, в т.ч. микрофлорой млекопитающих (авитаминозы, связанные с отсутствием пантотеновой кислоты, у человека поэтому обычно не наблюдаются). Особенно богаты пантотеновой кислотой печень (7-11 мг в 100 г) и почки (3,4-4,7 мг) высших животных, эмбриональные клетки (желток 2,7-7,0 мг), злаки (1,0-2,6 мг). В процессе хранения продуктов и их обработки потери витамина составляют 25-50%. Потребность в пантотеновой кислоте у высших животных составляет 0,1-2,5 мг/кг массы. Признаки дефицита пантотеновой кислоты у человека неспецифичны. У животных отмечается задержка роста, дерматит, выпадение шерсти, поражение желудочно-кишечного тракта, адреналовой системы (вырабатывает и выделяет в кровь катехолами-ны) и др.

Биол. роль пантотеновой кислоты обусловлена ее участием в биосинтезе кофермента А (КоА, KoASH; ф-ла II)-мол.м. 767,54; бесцв. кристаллы; хорошо раств. в воде; 3525-70.jpg 260 нм (рН 2); 3525-71.jpg 14,6·103. КоА-акцептор и переносчик разл. кислотных остатков (см. Коферменты). Реакционноспособной частью молекулы КоА является концевая сульфгидрильная группа. Ацильные группы присоединяются к коферменту при помощи тиоэфирной связи. Своб. энергия гидролиза ацил-КоА имеет большую отрицат. величину (напр., для гидролиза ацетил-КоА она составляет 31,4 кДж/моль). Таким образом кофермент переносит ацильные группы, подобно тому как АТФ переносит активир. фосфорильные группы. Для КоА характерно тиолдисульфидное взаимод. (RS—SR + + R'SH3525-73.jpgRS—SR' + RSH), а также регуляторные воздействия на ряд ферментативных р-ций (особенно на регулирующих соотношение КоА/ацил-КоА).

3525-72.jpg


Внутриклеточный КоА-источник 4'-фосфопантетеино-вой группировки—O(HO)P(O)OCH2C(CH3)2CH(OH)C(O)NH— —CH2CH2C(O)NHCH2CH2SH, к-рая ковалентно связывается фосфоэфирной связью с остатком ссрина в фосфопанте-теинпротеидах, выполняющих ф-ции ацилпереносящих белков (аналогично КоА). Эта р-ция катализируется фосфопантетеин-трансферазой, осуществляющей гидролиз КоА и перенос 4'-фосфопантетеина к апоформе мульткфермента (напр., синтетазы жирных к-т) с образованием активного фермента. Этот же фермент катализирует отщепление 4'-фосфопантетеина от фосфопантете-инпротеида.

Пантотеновая кислота в виде КоА участвует в углеводном и жировом обмене, в синтезе ацетилхолина, в коре надпочечников стимулирует образование кортикостероидов.

Биосинтез пантотеновой кислоты осуществляется из пантоевой к-ты (она синтезируется из 2-оксоизовалериановой кислоты) и р-аланина.

Биосинтез КоА из пантотеновой кислоты происходит в разл. органах в тканях и включает образование промежут. 4'-фосфопанте-теина (III):

3525-74.jpg

АДФ-аденозиндифосфат, Р-остаток фосфорной к-ты, PP-остаток пирофосфорной к-ты Фермент, катализирующий первую р-цию (АТФ: D-панто-тенат-4'-фосфотрансфераза) является регуляторным и осуществляет также фосфорилирование пантетеина.

Катаболизм KoA у высших животных на первых стадиях осуществляется неспецифическими деацилазами и фосфа-тазами до 4'-фосфопантетеина или пантетеина. Пантетиназа, активность к-рой особенно высока в почечной ткани, гидро-лизует эти катаболиты до 4'-фосфопантотеновой к-ты, пантотеновой кислоты и цистеамина H2NCH2CH2SH, являющихся конечными продуктами в катаболизме KoA у животных.

Большинство микроорганизмов являются пантотенатпро-тотрофными, т. е. осуществляют биосинтез пантотеновой кислоты. Ее катаболизм у микроорганизмов начинается с гидролиза витамина до D-пантоевой к-ты и 3525-75.jpg-аланина; D-пантоевая к-та в последовательных р-циях превращ. в D-4-оксопантоевую, D-3,3-диметиляблочную и далее в 2-оксоизовалериановую к-ту.

Пром. получение пантотеновой кислоты в форме ее солей осуществляют через D-пантолактон или D-пантамид, напр.:

3525-76.jpg

Выход конечного продукта ок. 80%. Необходимый для получения пантотеновой кислоты D-пантолактон получают разделением рацемата через диастереомерные соли пантоевой к-ты или ее амиды [напр., с ( —)-3525-77.jpg-фенилэтиламином, L-(+)-трео-1-(n-нитрофенил)-2-амино-1,3-пропандиолом, (1R)-3-эндо-амино-борнеолом] либо путем биосинтеза.

Хим. методы синтеза KoA не нашли практич. применения из-за их многостадийности и низкого выхода. Разработан микробиол. синтез кофсрмента из пантотеновой кислоты с использованием бревибактерий (Brevibacterium).

Определение свободной пантотеновой кислоты и ее солей осуществляют колориметрич. методами, основанными на цветных р-циях продуктов их гидролитич. расщепления в кислой или щелочной среде, методом газо-жидкостной хроматографии производных пантотеновой кислоты и продуктов ее распада или микробиол. методами с тест-культурами. KoA определяют спектральным методом при l 260 HM, посредством колориметрич. р-ций на группы SH, с помощью ферментного анализа (с использованием 2-оксоглута-ратдегидрогеназы, фос-фотрансацетилазы и др.). Эффективное разделение и анализ пантотеновой кислоты, предшественников биосинтеза KoA, самого KoA и ацил-КоА осуществляют с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Пантотеновую кислоту применяют как лек. ср-во в виде Ca или Na-co-ли и пантенола (действующее начало этого препарата - пантотениловый спирт). Потребность взрослого человека в пантотеновой кислоте 10-15 мг/сут, в период беременности и

лактации, тяжелом физ. труде, гипертермии существенно увеличивается. Препараты пантотеновой кислоты используют внутрь, парентерально и местно при заболеваниях кожи (экзема, дерматозы и др.), интоксикациях (алкоголизм, осложнения при терапии антибиотиками), заболеваниях желудочно-кишечного тракта и др., а также как добавка к кормам животных.

Лит.: Копелевич В. M., Жданович E. С., в кн.: Коферменты, M., 1973, с. 238-55; Березовский В. M., Химия витаминов, 2 изд., M., 1973, с. 57-96; Лихциер И. Б., Спиричев В. Б., в кн.: Витамины, M., 1974, с. 371-83; Мойсеенок А. Г., Пантотеновая кислота (биохимия и применение витамина), Минск, 1980; Мойсеенок А. Г. [и др.], в кн.: Метаболические эффекты недостаточности функционально связашгых В-вигаминов, Минск, 1987, с. 163-225; Mойсеенок А. Г. [и др.]. Производные пантотеновой кислоты (разработка новых витаминных и фармакотерапевтических средств), Минск, 1989.

А. Г. Мойсеенок, В. M. Копелевич.

Еще по теме:
___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн