10. Изоаллоксазин

ПРОИЗВОДНЫЕ ИЗОАЛЛОКСАЗИНА
ПРОИЗВОДНЫЕ ИЗОАЛЛОКСАЗИНА
Изоаллоксазин – гетероциклическая система, включающая два
гетероцикла: пиразин и пиримидин и содержит бензольный
цикл, т.е. является частично гидрированным производным
бензоптеридина.
N
H
N
N
7
N
N
6
8
9
1
2
3
5
N
4
O
бензоптеридин
O
N
изоаллоксазин
NH
ПРОИЗВОДНЫЕ ИЗОАЛЛОКСАЗИНА
К витаминам комплекса B относятся так называемые
флавиновые витамины. Они содержатся в дрожжах, молочной
сыворотке, мясе, рыбе, печени, почках, яичном белке,
зародышах и оболочках зерновых культур (ячмене, пшенице),
горохе, овощах (шпинате, томатах). Выделенные из молока
(лактофлавин), яичного белка (овофлавин), лимонов
(цитрофлавин), вещества оказались идентичными по
химической структуре. Они содержат в молекуле
гетероциклическую систему изоаллоксазин, остаток рибозы и
представляют собой рибофлавин. Рибофлавин имеет
характерную желто-оранжевую окраску, обусловленную
несколькими сопряженными связями в молекуле.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
Описание
CH2OH
Желто-оранжевый
кристаллический порошок со
слабым специфическим запахом,
горького вкуса. На свету
неустойчив.
HO
H
HO
H
HO
H
CH2
H3C
N
O
N
NH
H3C
N
O
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
Под влиянием света происходят изменения в химической
структуре рибофлавина. Они зависят как от интенсивности
облучения, так и от рH среды. При действии света в
нейтральной или слабокислой среде происходит частичное или
полное отщепление остатка рибозы с образованием люмихрома,
имеющего желтое окрашивание, но не флуоресцирующего. В
щелочной среде при облучении раствора рибофлавина
образуется в основном люмифлавин (и частично люмихром):
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
H3C
H3C
N
CH3
H
N
O
NH
N
O
люмихром
(6,7-диметилаллоксазин)
H3C
H3C
N
O
N
NH
N
O
люмифлавин
(6,7,9-триметилизоаллоксазин)
Люмихром и люмифлавин витаминной активности не
проявляют. Люмифлавин в растворах имеет окрашивание и
флуоресценцию, аналогичные рибофлавину, но отличается от
него тем, что растворяется в хлороформе. Это свойство
используют для обнаружения примеси люмифлавина в
рибофлавине и в рибофлавина-мононуклеотиде.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
Растворимость
Мало и медленно растворим в воде, практически нерастворим в
этаноле и хлороформе. Растворим в растворах кислот и
щелочей, т.к. является амфотерным соединением.
Его кислотные свойства обусловлены наличием подвижного
атома водорода имидной группы, а основные – наличием
нескольких гетероциклических атомов азота.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
Подлинность




Удельное вращение от –115 до –135° (0,5% раствор в
спиртовом растворе гидроксида калия).
ИК-спектроскопия: ИК-спектр рибофлавина, должен
соответствовать спектру, полученному с его стандартным
образцом, или спектру сравнения (МФ).
УФ-спектрофотометрия: в водных растворах рибофлавин
имеет 4 максимума поглощения (223, 267, 370 и 445 нм).
Флуориметрия: водный раствор в УФ-свете имеет зеленую
флуоресценцию, которая исчезает при добавлении растворов
хлороводородной кислоты или щелочи.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН

Реакция восстановления: при добавлении гидросульфита
калия рибофлавин теряет желтую окраску и переходит в
бесцветный лейкорибофлавин. Последующее окисление
обусловливает обратный процесс:
CH2OH
CH2OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
CH2
CH2
H3C
H3C
N
O
N
NH
N
O
рибофлавин (желтого цвета)
[H]
[O]
H3C
H3C
N
H
N
O
NH
N
H
O
лейкорибофлавин(бесцветный)
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН

Реакции комплексообразования: с солями серебра, кобальта,
меди, ртути и др. рибофлавин образует нерастворимые
окрашенные комплексные соединения. С раствором нитрата
серебра – оранжево-красное, переходящее в красное, с
солями ртути (II) – оранжевое окрашивание.
CH2OH
HO
H
HO
H
HO
H
CH2
H3C
N
N
O
N
H3C
N
O
Me2+
2
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН

Реакция на остаток рибозы: остаток рибозы в структуре
рибофлавина обеспечивает возможность образования
сложных эфиров с кислотами. Сернокислый эфир
рибофлавина имеет красное окрашивание, которое переходит
в желтое от прибавления воды:
O
CH2OH
CH2O
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
HO
H
H2SO4
H2O
CH2
H3C
N
N
O
S
O
CH2
H3C
N
N
NH
H3C
N
O
NH
H3C
O
OH
N
O
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН



Реакции с общеалкалоидными (осадительными) реактивами.
Реакция окисления: при смачивании концентрированной
серной кислотой крупинка рибофлавина приобретает
вишнево-красное окрашивание.
Раствор нингидрина при кипячении в щелочной среде
образует в присутствии рибофлавина зеленую окраску.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
Испытания на чистоту




ПДК примесей (люмифлавин – растворяется в хлороформе,
люмихром – не флуоресцирует, хлориды, сульфаты, тяжелые
металлы).
Прозрачность и цветность растворов.
Содержание сульфатной золы.
Содержание влаги.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
Количественное определение


Флуориметрическое определение рибофлавина в основе
способность водного раствора в УФ-свете флуоресцировать.
Фотоколориметрическое определение рибофлавина
основано на реакциях комплексообразования.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН

1.
2.
Спектрофотометрическое определение:
В качестве растворителя используют воду с добавлением
уксусной кислоты и ацетата натрия, выполняют при длине
волны 267 нм.
Расчет выполняют по удельному показателю поглощения
(328) рибофлавина при длине волны 444 нм, а затем
умножают на коэффициент пересчета. МФ рекомендует для
этой цели использовать стандартный образец.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН



Алкалиметрическое определение рибофлавина: под
действием нитрата серебра происходит замещение водорода
иминогруппы ионом серебра с выделением эквивалентного
количества азотной кислоты, которую оттитровывают
щелочью (индикатор бромтимоловый синий).
Цериметрия в сочетании с иодометрическим методом:
рибофлавин окисляют 0,02 М раствором сульфата церия (IV)
при кипячении (в течение 1 минуты). Затем после
охлаждения добавляют иодид калия и титруют
выделившийся йод.
Метод Кьельдаля (содержание азота 14,5–15,2%).
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН

Перйодатометрический метод (косвенная нейтрализация)
основан на окислении рибофлавина 0,02 М раствором
периодата калия в нейтральной среде при комнатной
температуре с образованием муравьиной кислоты. Ее
количество эквивалентно взятому на определение
рибофлавину. Выделившуюся муравьиную кислоту
оттитровывают алкалиметрическим методом:
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
CH2OH
H
OH
H
OH
H
OH
O
H2C
H3C
CH2
H3C
H3C
N
NH
N
O
рибофлавин
O
N
N
C
H
N
+ 3KIO4
H3C
N
O
6,7-диметил-9-изоаллоксазинацетальдегид
+ 2HCOOH + 3KIO3 + H2O
2HCOOH + 2NaOH → 2HCOONa + 2H2O
O
NH
+ HC
O
H +
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН

Обратная ацидиметрия: метод основан на этерификации
концентрированной серной кислотой. При этом за счет
гидроксильных групп происходит образование моно-, ди-,
три-, тетрасульфокислотных эфиров. Затем
потенциометрическим титрованием раствором гидроксида
калия устанавливают избыток серной кислоты. Реакция
протекает стехиометрически в соотношении 1:3.
RIBOFLAVIN
РИБОФЛАВИН
Хранение
В хорошо укупоренных банках оранжевого стекла, учитывая
его свойство легко окисляться и разлагаться под действием
света с образованием биологически неактивных люмихрома и
люмифлавина.
Применение
Таблетки и драже по 0,005-0,01 г. Рибофлавин восполняет
недостаток витамина B2 в организме, при гипо- и авитаминозе,
различных глазных заболеваниях, длительно не заживающих
ранах и язвах, лучевой болезни, болезни Боткина и т.д.