Вся электронная библиотека >>>

 Производство витаминов   >>>

  

 

Производство витаминов


Раздел: Производство

   

Глава 4. ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКОГО ВИТАМИНА В (ТИАМИНА)

  

В 1882 г. было замечено [1 ], что возникновение распространенной в то время среди моряков болезни бери-бери связано с рисовым питанием. Однако большинство врачей склонялось к инфекционному происхождению болезни.

Голландский врач Эйкман [2] в 1890—1897 гг. занимался изучением бери-бери; он впервые вызвал это заболевание у кур, питавшихся очищенным рисом.

Вначале Эйкман связывал эту болезнь с токсичностью полированного риса. Лишь в 1906 г. он согласился с мнением своего сотрудника Гринса [3], считавшего, что причина возникновения бери-бери состоит в неполноценном питании.

Препарат, излечивающий полиневрит, был выделен Функом [4] лишь в 1911—1912 гг. из дрожжей и рисовых отрубей.

В 1916 г. Мак-Коллум и Кеннеди [5] предложили назвать вещество, излечивающее полиневрит, витамином В i.

Виндаус выделил витамин Б 4 в чистом виде [6] и в 1932 г. установил его эмпирическую формулу Cl2Hl80N4SCl2-H20. Витамин В4 имеет важное значение для животного организма. Он входит в состав фермента карбокси- лазы, катализирующего реакции декарбоксилирования пировиноградной кислоты и других а-кетокислот. При недостатке тиамина в организме происходит накопление пировиноградной кислоты — продукта обмена углеводов, что нарушает нормальную функцию нервной системы и вызывает заболевание полиневритом (бери-бери). Тиамин излечивает эту болезнь. Кроме того, дифосфат тиамина входит в состав многих других ферментов в качестве кофермента, связанного с апоферментом — белком. Сюда относятся и ферменты, катализирующие реакции обмена углеводов типа альдоль- ных конденсаций и др. Витамин В4 связан также с функцией органов кроветворения, участвует в обмене воды, углеводов, жиров и минеральннх солей [7, 8, 9, 10]. Витамином В4 богаты дрожжи (пивные и пекарские) и злаки, не очищенные от отрубей. Ржаной, а также пшеничный цельный хлеб, крупы (в особенности гречневая) являются для человека основным источником витамина Bj.

физико-химические свойства витамина bj

После того как Виндаус [6] в 1932 г. установил эмпирическую формулу витамина Вь а Виллиамс открыл реакцию его сульфитного расщепления:

c12H180N4SC12 + Na2S03 —> C6H903N3S + C6H9ONS + 2NaCl,

стало успешно развиваться изучение химического строения молекулы витамина В4.

При сульфитном расщеплении витамина В 4 образуется аминосульфо- новая кислота, она растворима в органических растворителях и слабо растворима в воде

При действии соляной кислоты пиримидиламиносульфоновая кислота превращается в оксисульфоновую кислоту, что указывает на наличие первичной аминогруппы. При нагревании с водой под давлением (до200° С) получается серная кислота, а при плавлении со щелочами — сернистая кислота, что свидетельствует о наличии сульфогруппы [11]. Ультрафиолетовый спектр поглощения аминосульфоновой кислоты показал характерные данные для 4-аминопиримидина [12, 13, 14].

При окислении витамина В ^сульфата марганцовокислым барием или при действии жидким аммиаком получено соединение C6HJoN4 [15], которое при синтезе идентифицировано как 2-метил-4-амино-5-аминометилпи- римидин.

Строение второго продукта сульфитного расщепления, легко растворимого в воде основания 4-метил-5-оксиэтилтиазола, было установлено в 1935 г. [16]. При окислении последнего азотной кислотой так же, как и при окислении витамина В4, образуется вещество, сходное с синтетической 4-метил-тиазол-5-карбокси- линовой кислотой

Изучая тиазоловый компонент молекулы витамина Вь Кларк и Вилли- амс пришли к заключению, что витамин В 4 является солью четвертичного основания (четвертичный азот). В 1935 г. Виллиамс предложил следующую структурную формулу витамина В4

Витамин В4—(C12H17ON4S)+C1"-HC1-0,5H20, его химическое название 4-метил-5-|3-оксиэтил-Н-{[21-метил-41-аминспирРмидил(5/)]-метил)-тиа£Слил- хлоридгидрохлорид.

Независимо от Виллиамса такую же структуру витамина В 4 предложили Греве [18], Андерзаг и Вестфаль [19].

Тиамингидрохлорид, молекулярная масса 337,27, твердое кристаллическое вещество, из алкоголя кристаллизуется в виде бесцветных игл моноклинической системы с температурой плавления 248—250° и 233—244° С (диморфизм) с разложением [20]. Тиамингидробромид, молекулярная масса 436,21, белый кристаллический порошок желтоватого оттенка, со слабым характерным запахом, горького вкуса, с температурой плавления 220° [16], 229—231° [11], 227—231° С [21]. Витамин В t с минеральными кислотами образует соли, водные растворы которых имеют кислую реакцию, например рН 0,12%-ного раствора тиамингидробромида равен 3,0. Соли тиамина имеют следующие температуры плавления: сульфат 203°, тетрасульфат 276—278°, нитрат 164—165° [22], пикрат 208°, хлораурат 189°С.

Витамин В4 хорошо растворим в воде и метиловом спирте, трудно растворим в этиловом спирте и нерастворим в эфире и других неполярных растворителях. При температуре 25°С 1 г тиамингидрохлорида растворим

в воде — в 1 мл, в 95%-ном спирте — в 100 мл, в абсолютном алкоголе — в 315 мл, в глицерине—в 18 мл; в водном 85%-ном спирте при кипении в соотношении 1:6.

Витамин В ггидро хлорид 'имеет спектр поглощения в ультрафиолетовом свете с максимумами, зависящими от рН: 235 и 267 нм [20, 23] при рН 7 и выше ( 8); 245—247 нм при рН5.5и менее [13]. Таким образом, абсорбционный спектр поглощения витамина В i является функцией концентрации водородных ионов [24]. Витамин В4 стабилен в кислой среде. Чистый витамин В Гги- дрохлорид в водном растворе при рН 3,5 выдерживает нагревание при 120° С без разложения, а в более слабых кислотах разрушается. Крепкие минеральные кислоты разрушают молекулу с выделением аммиака [21]. В присутствии сульфита молекула витамина В4 расщепляется на свои составные компоненты [25]:

Расщепление витамина В 4 происходит также в нейтральных растворах ацетата натрия и нитрата бария. В щелочных растворах витамин В4 быстро разрушается. При простом титровании щелочью на 1 моль витамина расходуется 3 моля щелочи, что связано с разрушением тиазолового цикла. Однако при немедленном обратном титровании кислотой витамин полностью восстанавливается.

Витамин В 4 очень чувствителен к окислителям и восстановителям. Окисление перманганатом калия или азотной кислотой приводит к глубокому разрушению молекулы. При гидрогенизации витамина Bt с платиновой чернью поглощаются два атома водорода [27]. При восстановлении витамина В 4 гипосульфитом в присутствии бикарбоната натрия присоединяются два атома водорода к тиазоловой части молекулы.

К производным тиамина относятся различные соли, эфиры, а к производным тиола тиамина — различные дисульфиды. Из солей тиамина, кроме бромида и хлорида, следует отметить тиаминмононитрат [28] —белые кристаллы с температурой плавления 196—200° С (с разложением). Его растворимость в воде: при температуре 25° С — 1 г в 37 мл, при температуре 100° С— 1 г в 3,4 мл. Водные растворы тиаминмононитрата нейтральны. Стабильность их значительно превышает стабильность тиаминга- логенидов и поэтому они применяются для витаминизации хлеба, а также в клинической практике [29]. Синтезирован также сульфаттиамин [30], соли с различными органическими кислотами и др. [10].

Из эфиров тиамина важное значение имеют фосфорные эфиры (тиамин- моно- и дифосфат), которые получают обработкой тиамина хлорокисью фосфора [31 ] или смесью пирофосфорной кислоты и фосфорного ангидрида [32] с последующим хроматографическим разделением продуктов на колонках. Пирофосфорный эфир тиамина известен под названием кокарбоксилазы.

Описан другой метод получения фосфатов тиамина [33], который заключается в фосфорилировании 4-метил-5-|3-оксиэтилтиазола, а затем полученные моно- или дифосфорные эфиры тиазола конденсируют с 2-метил-4- амино-5-бромметилпиримидином. При этом получают высокий выход эфиров. К производным тиольной формы тиамина относятся тиаминпропилди- сульфид и тиаминтетрагидрофурфурилдисульфид и др. [34]. Из многих дисульфидных производных тиольной формы тиамина особое внимание заслуживает тиаминпропилдисульфид, который обладает активностью витамина В1, но быстрее и полнее усваивается организмом и не разрушается тиаминазой [35, 36].

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Технология производства витаминных препаратов

 

Смотрите также:

  

Витамин Bi тиамин, аневрин

2.2.1. Витамин Bi (тиамин, аневрин). Открытие витамина В является классическим примером исследований в области витаминов. В конце XIX в. Эйкмапу удалось доказать, что широко распространенная в Юго-Восточной Азии болезнь...

 

Антивитамины. В. М. АБАКУМОВ кандидат медицинских наук

Позже было установлено, что в тканях сырого карпа содержится фермент тиаминаза, расщепляющий молекулу витамина В, (тиамина) до неактивных соединений.

 

...Кукуруза и продукты ее переработки. Производство...

Кроме мин, при производстве комбикормов используют ценные зерновые и ходи. При переработке зерна получают как
В 1 кг соевой муки содержится примерно 275 интернациональных единиц витамина А, 2,7 мг тиамина, 3,2 мг рибофлавина, 28 мг...

 

...ГИПОВИТАМИНОЗЫ. Недостаточность витаминов

Недостаточность витамина В\ (тиамина). Витамин Вг участвует в обмене углеводов, аминокислот и нуклеотидов. Содержится в пшеничном и ржаном хлебе, дрожжах, крупах, горохе, желтке яиц, свинине.

 

...для человека имеют следующие витамины: Bi (тиамин)...

Тиамин (витамин Bi) играет первостепенное значение в обмене углеводов: чем выше уровень потребления углеводов, тем больше требуется тиамина. При отсутствии тиамина развивается полиневрит.

 

Витамины растворимые в воде. Аскорбиновая кислота...

Тиамин (витамин Вх) — термостабилен; повышению устойчивости витамина способствует кислая среда, а при нагревании в щелочной среде он разрушается.

 

Недостаточность витамина В\ (тиамина). Витамин Вг...

2.1.2.5. Признаки недостаточности витамина Д. Для понимания характера заболевания, вызываемого недостатком витамина D
Нарушения обмепа веществ, связанные с недостатком витамина D, проявляются у животных в период активного роста.

 

Недостаточность витамина В\ (тиамина). Витамин Вг...

Недостаточное обеспечение витамином К племенных кур повышает смертпость эмбриопов. У вылупившихся цыплят от таких кур ограничены резервы витамина К и резко повышена смертпость...