ГАММА-БУТИРОЛАКТОН (ГБЛ, GAMMA-BUTYROLACTONE, GBL)

Производство Россия(НЗСП) и Бельгия(Acros Organics) на выбор!

как пластификатор, в качестве растворителя ацетил- и нитроцелюлозы, полиакрилонитрила, 

поливинилформиата и др., в качестве полупродукта в различных синтезах и в производстве 

гербицидов, электролитов, косметических средств.

По всем вопросам приобретения γ-бутиролактона обращайтесь: butyrolactone@mail.ru

ключевые слова: 

Гамма-бутиролактон  Зрелые эритроциты млекопитающих – это высокоспециализированные безъядерные клетки. Основной функцией эритроцитов является транспорт кислорода от клетки к тканям и углекислоты в обратном направлении. Высокие концентрации кислорода и процессы оксигенации – деоксигенации гемоглобина обуславливают образование высокореакционных интермедиатов кислорода, вызывающих нарушение нормального функционирования клетки. Существует антиоксидантная система защиты клетки от свободнорадикального окисления. В её состав входит ряд ферментов и небелковых веществ. Важную роль в антиоксидантной системе играет вещество небелковой природы – аскорбат. Он обладает широким спектром антиоксидантных свойств, в частности, только аскорбат достаточно реакционноспособен для эффективного ингибирования инициации перекисного окисления липидов. Аскорбат блокирует поглощение кислорода и образование перекиси водорода; присутствие аскорбата в клетках оказывает защитное действие на гемоглобин, препятствуя его окислению. Аскорбат в ходе выполнения своих биохимических функций обратимо переходит в окисленную форму – ДАК и ДКГК. Основную роль в биохимических процессах играет редокс-пара – АК/ДАК. По данным литературы, это соотношение может меняться при различных патологических процессах, одним из наиболее распространённых из них является инсулинзависимый сахарный диабет. Исследования, направленные на изучение изменения содержания АК, ДАК и ДКГК в клетках могут быть одним из критериев, свидетельствующих о наличии в организме вышеуказанных процессов.
Гамма-бутиралактон  Целью данной работы явилось определение содержания АК, ДАК, ДКГК в общей эритроцитарной массе у детей, страдающих инсулинзависимым сахарным диабетом. Данная работа представляет собой часть исследований, проводимых на кафедре биохимии и физиологии человека и животных КГУ по изучению метаболизма эритроцитов. Гамма-бутиролоктон  ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Гамма-бутиралоктон  1.1.Биохимические процессы при созревании и старении эритроцитов
Гамма-бутеролактон  1.1.1. Характеристика эритроцитов Гамма-бутералактон  Зрелый эритроцит человека является упрощенной клеткой по биохимической и структурной организации. Это высокоспециализированная безъядерная клетка. Эритроциты человека образуются из ядросодержащих клеток преимущественно в костном мозге. В этих предшественниках эритроцитов содержатся субклеточные структуры и ферментные системы, необходимые для деления, созревания, дифференцировки, процессов биосинтеза ДНК, РНК, белков, в том числе глобина, синтеза гема, липидов, углеводов, других соединений. На этой стадии развития эритроцита осуществляются окислительные процессы, тканевое дыхание, анаэробное расщепление углеводов (гликолиз), прямое окисление глюкозы через пентозофосфатный путь (Черняк Н.Б., 1976).
Гамма-бутеролоктон  До сих пор нет достаточно чётких представлений о том, как соотносятся отдельные стадии созревания ядерных клеток с изменениями химического состава и обмена веществ. Однако известно, что в процессе развития клетки на стадии нормобласта уменьшается количество РНК, увеличивается содержание гемоглобина и утрачивается способность к синтезу ДНК, в связи с чем нарушается способность к митотическому делению. Гамма-бутералоктон  Ретикулоциты – безъядерные клетки, образующиеся на последнем этапе созревания, предшествующем образованию эритроцитов, характеризуются схожей морфологией, в частности, содержат митохондрии, рибосомы, ЭПР. В ретикулоцитах осуществляется биосинтез глобина, гема, пуринов, пиридиннуклеотидов, фосфатидов, липидов (Фёдоров Н.А., Черняк Н.Б., 1976). РНК практически не синтезируется. Происходит фосфорилирование, сопряжённое с окислением, и гликолиз (Гинодман Л.М., 1968). В обмене веществ ретикулоцитов участвуют эндогенные и экзогенные субстраты, в том числе аминокислоты, глюкоза. Гамма-бутирлактон  Последний этап созревания – превращение ретикулоцита в эритроцит – протекает 1-3 дня. Происходят значительные изменения в обмене веществ и морфологии клеток (Фёдоров Н.А., 1976). Гамма-бутирлоктон  В зрелых безъядерных эритроцитах нарушены биологический аппарат дыхания, системы синтеза белка, пуринов, порфиринов. Сохраняется способность к гликолизу, утилизации небольшого количества глюкозы в пентозном цикле и синтезу некоторых соединений, например, глутатиона.
Гамма-бутерлактон  В норме длительность жизни эритроцитов поддерживается в течение 120 дней специализированными ферментными системами. Выведение эритроцитов из циркуляции связано с изменениями (структурных компонентов, химического состава, источников энергии), характеризующими старение клеток. Наиболее характерными изменениями при старении эритроцитов являются: Гамма-бутерлоктон  1) уменьшение активности различных ферментов гликолиза и пентозного цикла, что понижает интенсивность данных процессов (Мортенсен, Брайн, 1974);
Гамма  2) уменьшение содержания липидов, что приводит к изменению структуры эритроцитов, увеличению чувствительности к осмотическому лизису и механическим воздействиям; бутиролактон  3) изменения в составе катионов в результате изменения проницаемости мембраны; бутиралактон  4) изменение содержания АТР, что в свою очередь связывается как с одной из причин нарушения проницаемости, так и с уменьшением приживаемости эритроцитов в кровяном русле.
бутиролоктон  Одной из ведущих гипотез старения является свободнорадикальная гипотеза, предложенная Д. Хартманом. Она связывает причины возрастных изменений с накоплением молекулярных повреждений в мембранах и генетическом аппарате клетки свободными радикалами и продуктами перекисного окисления липидов. Нарушение нормального функционирования клетки обусловлено высокими скоростями образования высокореакционных интермедиатов кислорода (супероксидрадикал, пероксид водорода, гидроксильный радикал), что, в свою очередь, связано с постоянно протекающими процессами оксигенации и деоксигенации гемоглобина и наличием высоких концентраций кислорода в ходе выполнения основной функции эритроцитов – транспорта кислорода от клетки к тканям и углекислого газа в обратном направлении.
бутиралоктон  1.1.2. Энергетический обмен в эритроцитах
бутеролактон  Для поддержания функциональной активности клеток организма необходима затрата энергии. Зрелые эритроциты, циркулирующие в кровяном русле, являются метаболически активными клетками, несмотря на отсутствие способности к синтезу белков, аэробному расщеплению глюкозы в лимоннокислом цикле Кребса (Владимиров Г.Е. по Рапопорту, 1970). Основным процессом обмена энергии в них является гликолиз. Процесс, протекающий в эритроцитах, близок к процессам в других клетках и тканях, и подробно описан (Фёдоров Н.А. по Райкеру, 1976).
бутералактон  К особенностям гликолиза в эритроцитах можно отнести использование, помимо глюкозы, других моносахаридов: фруктозы, маннозы, галактозы, а также инозина, сорбита при наличии соответствующих ферментов (Йошикава, 1968). В процессе гликолиза происходит образование АТР и NADH. Энергия гликолиза используется для активного транспорта катионов через клеточную мембрану и поддержания соотношения между ионами калия и натрия в эритроцитах и плазме, для сохранения целостности мембраны и двояковогнутой формы клетки. Образующийся NADH используется для восстановления пировиноградной кислоты в молочную и для восстановления метгемоглобина при участии метгемоглобинредуктазы. В составе метгемоглобина содержится трёхвалентное железо, вследствие чего он не способен к транспорту кислорода. Характерной особенностью гликолиза в эритроцитах является превращение 1,3- дифосфоглицерата не только в 3-фосфоглицерат, но и в 2,3-дифосфоглицериновую кислоту под действием дифосфоглицеромутазы. 2,3-дифосфоглицерат имеет, наряду с АТР, важное значение в регуляции сродства гемоглобина к кислороду. По мере старения эритроцита происходит уменьшение способности к восстановлению метгемоглобина в гемоглобин, т.е. нарушение функциональной активности эритроцита. Это связанно именно с уменьшением интенсивности гликолиза, в результате которого образуется NADH, необходимый для действия метгемоглобинредуктазы. Уменьшение содержания 2,3-дифосфоглицерата приводит к сдвигу диссоциационной кривой влево, ухудшению отдачи кислорода тканям. бутеролоктон  Итогом всех реакций гликолиза является превращение 1 молекулы глюкозы в 2 молекулы молочной кислоты с одновременным превращением 2 молекул ADP в 2 молекулы АТР.
бутералоктон  Наряду с гликолизом – анаэробным расщеплением глюкозы до молочной кислоты – в эритроцитах существует дополнительный путь утилизации глюкозы – прямое окисление до углекислого газа и воды в ходе пентозофосфатного цикла. Этот путь неотличим от подобных процессов, протекающих в других клетках и тканях; суммарным результатом цикла является окисление одной из 6 молекул глюкозо-6-фосфата до 6 молекул СО2 и восстановление 12 молекул NADPH. Роль пентозного цикла в зрелых эритроцитах заключается, с одной стороны, в образовании пентозофосфатов. В реакции цикла образуется 3-глицероальдегидфосфат, подвергающийся превращениям в цепи гликолитических реакций и, таким образом, является дополнительным источником энергии. Основное значение пентозофосфатного цикла заключено в образовании молекул NADPH. Значение NADPH определяется его участием в ряде реакций, необходимых для поддержания функциональной активности и целостности эритроцитов. К ним относятся восстановление метгемоглобина в гемоглобин при участии NADPH и метгемоглобинредуктазы и восстановление окисленного глутатиона с помощь. NADPH- глутатионредуктазы. Восстановленный глутатион (GSH), форма со свободно реагирующей тиоловой группой составляет в эритроцитах до 96% общего количества. Сохранение глутатиона в восстановленном состоянии необходимо для предохранения ряда ферментов, содержащих SH- группы, от инактивации, ограждение мембраны клетки от действия перекисей и необратимого окислительного денатурирования гемоглобина. бутирлактон  1.1.3. Антиоксидантная система эритроцитов
бутирлоктон  Основная функция эритроцитов – транспорт кислорода от лёгких к тканям и СО2 в обратном направлении. Благодаря высоким концентрациям кислорода и постоянно протекающим процессам оксигенации – деоксигенации гемоглобина, в этих клетках с высокой скоростью идут процессы образования свободных радикалов: Н2О2, ОН-. Кроме того, в эритроцитах в результате аутокаталитических реакций образуются перекиси и гидроперекиси липидов.
бутерлактон  Основное количество О2- в эритроцитах образуется при аутоокислении гемоглобина в метгемоглобин. Это пример генерации супероксидного радикала, связанной с неферментативным окислением субстрата:
бутерлоктон  Hb + O2 Ы Hb…O2 Ы MetHb + O2-
лактон  Большую роль в защите клетки от свободных радикалов играют ферментативные антиоксиданты. Эритроциты содержат высокоактивную супероксиддисмутазу, которая осуществляет дисмутацию двух O2- с образованием перекиси водорода:
локтон  O2- + O2- Ы H2O2 + O2
ГБЛ  Образовавшаяся перекись водорода, являющаяся сильнейшим окислителем, частично нейтрализуется неферментативным путём при непосредственном участии аскорбата или других антиоксидантов (a-токоферол, глутатион восстановленный). Основное количество Н2О2 расщепляется в реакциях, катализируемых каталазой и глутатионпероксидазой:
GBL  Н2О2 + Н2О2 Ю 2Н2О + О2
Гамма-бутиролактон  Н2О2 + RH2 Ю 2Н2О + R
Гамма-бутиралактон  Важную роль в антиоксидантной системе эритроцитов играют легкоокисляющиеся пептиды, содержащие аминокислоты с SH-группой: метионин, цистеин. Особое место занимает глутатион – трипептид, образованный цистеином, глутаматом, глицином. В организме он присутствует в окисленной и восстановленной форме (GSH). Основной антиоксидантный эффект глутатион оказывает, участвуя в работе ферментативных антиоксидантов. Глутатион является ингибитором активированных кислородных радикалов и стабилизатором мембран. Это связано с тем, что SH- содержащие соединения подвергаются окислению в первую очередь, что предохраняет от окисления другие функциональные группы.
Гамма-бутиролоктон  Немаловажный вклад в защиту клетки от органических радикалов вносят неферментативные антиоксиданты. Эффективными перехватчиками органических радикалов являются фенольные антиоксиданты, имеющие в структуре ароматическое кольцо, связанное с одной или несколькими гидроксильными группами. Имеется несколько тысяч фенольных соединений, обладающих антиоксидантным эффектом: витамины группы Е и К, триптофан, фенилаланин, убихиноны, большинство животных и растительных (каротиноиды, флавоноиды) пигментов. Синтезируется ароматическое кольцо только у высших растений и микроорганизмов, поэтому многие из фенольных антиоксидантов входят в группу облигатных пищевых, которые эффективно ингибируют О2- , ОН- и индуцируемые ими процессы перекисного окисления (Оксенгендлер, 1985).
Гамма-бутиралоктон  Антиоксидантными свойствами обладают хелатные соединения, связывающие металлы переменной валентности (церулоплазмин, мочевая кислота, трансферрин). Тем самым они препятствуют вовлечению их в реакции разложения перекисей, поскольку в присутствии металлов переменной валентности образование высокореакционных радикалов усиливается (Эристер, 1987). 
Гамма-бутеролактон  Таким образом, развитие и функционирование клеток в кислородсодержащей среде не представляется возможным без существования защитных систем – специализированных ферментативных и неферментативных антиоксидантов. В живых организмах постоянен процесс образования прооксидантов, уравновешиваемый дезактивацией их антиоксидантными системами. Для поддержания гомеостаза регенерация антиоксидантов должна быть непрерывной. Отсутствие или нарушение в её непрерывной работе приводит к развитию окислительных процессов, к накоплению окислительных повреждений, что сопровождает ряд патологических физиологических процессов, например, старение (Оксенгендлер, 1985). 
Гамма-бутералактон  1.2. Аскорбат как компонент АОС эритроцитов
Гамма-бутеролоктон  1.2.1. Строение и физико-химические свойства аскорбата
Гамма-бутералоктон  Витамин С (L-аскорбиновая кислота) входит в состав алифатического ряда витаминов. По своему строению он может быть отнесен к производным углеводов. Это γ-лактон 2,3-дегидро-L-гулоновой кислоты, производное ненасыщенных полиокси-γ-лактонов. Структура близка структуре a-глюкозы. 
Гамма-бутирлактон  Благодаря наличию двух асимметричных атомов углерода в 4 и 5 положениях, аскорбиновая кислота (АК) образует 4 оптических изомера и 2 рацемата. D- и L- аскорбиновые кислоты в природе не встречаются и синтезированы искусственным путём. 
Гамма-бутирлоктон  Наличие в АК двух сопряжённых двойных связей (углерод-углеродной и углерод-кислородной) обуславливает ее способность к обратимому окислению, продуктом которого является дегидроаскорбиновая кислота (ДАК). ДАК устойчива, но ее лактонное кольцо, в отличие от стабилизированного двойной связью лактонного кольца L-АК в водном растворе легко гидролизуется с образованием 2,3-дикетогулоновой кислоты (2,3-ДКГК). Эта реакция необратима, ее скорость возрастает при повышении температуры и рН среды. Через ряд дальнейших превращений ДКГК переходит в щавелевую и L-треоновую кислоты. Такое же превращение имеет место в организме (Халмурадов, Тоцкий, 1993): 
Гамма-бутерлактон  Способность к О-В превращениям, связанная с ендольной группировкой, которая стабилизирована находящейся в цикле соседней карбонильной группировкой, сопровождающаяся перенесением атомов водорода к акцепторам, является важнейшей каталитической функцией АК в живом организме. L-АК по своей биологической активности высокоспецифична. Витаминная активность проявляется только при наличии свободных гидроксильных групп. Различные функциональные производные по ним лишают молекулу витаминной активности почти полностью, как и гидрирование ненасыщенной связи лактонного кольца. Поэтому L-ДАК имеет витаминную активность, равноценную L-АК, тогда как 2,3-ДКГК полностью ее лишена. Вследствие легкой окисляемости L-АК – донор Н+, она количественно легко восстанавливает многочисленные соединения, как-то: йод, перманганат калия и другие. L-АК – переносчик Н+ в некоторых ферментативных реакциях живой клетки, она легко окисляется пероксидазой, цитохромоксидазой, каталазой. L-АК восстанавливает окисленные формы ферментов, окисляясь в ДАК, обратимо легко регенерирующуюся в АК под действием глутатиона за счет его сульфгидрильной группы: 
Гамма-бутерлоктон  Окисление АК катализируется медью, в меньшей степени – катионами серебра и железа. Имеется предположение, что специфическим катализатором окисления АК в животных организмах является белок, синтезирующийся в печени, осуществляющий транспорт меди, обладающий оксигеназной активностью, - церулоплазмин. В меньшей степени окисление аскорбата катализируют другие катионы, в частности, серебра и железа. Комплексоны, флавоноиды тормозят окислительный распад АК. Некоторые белки ингибируют окисление АК, связываясь с ней или путём образования комплекса с медью – сывороточные глобулины (Борец, 1980). Окисление тормозится –SH содержащими соединениями: сернистая кислота блокирует фермент аскорбиназу; С-SH связывает ионы Cu+, удаляя т. с. катализатор окисления АК из реакции (Киверин, 1971). 
Гамма  1.2.2. Биосинтез АК в живом организме 
бутиролактон  L-АК синтезируется в растениях и организме некоторых животных из D-глюкозы через лактон D-глюкуроновой кислоты и L-гулоно-γ-лактон или их производное. В процессе биосинтеза происходит превращение соединений D-ряда в соединения L-ряда (Березовский, 1993): 
бутиралактон  Биосинтез АК в организме животных происходит в клетках печени, почек, надпочечников, гипофиза, стенки тонкого кишечника (Киварин, 1973). 
бутиролоктон  1.2.3. Физиологические свойства аскорбата 
бутиралоктон  Витамин С является постоянной составной частью тканей и органов человека. Его поступление в организм должно быть ежедневным, т. к. аскорбат, играя важную роль в обменных процессах организма, все время расходуется. Он восстанавливает окисленные формы ферментов, активирует некоторые протеазы, тормозит действие амилазы и протеазы поджелудочной железы, активирует эстеразу печени. L-АК участвует в обмене некоторых ароматических аминокислот, регулирует уровень холестерина в крови, усиливает антитоксические функции гепатоцитов (вкупе с глюкозой), норамализирует белковообразование. Витамин С необходим для нормального функционирования клеток, продуцирующих коллаген, активирует и регулирует зритропоэз (способствуя усвоению железа), нормализует нарушенное протромбинообразование, нормализует процессы свертывания (Андреев; 1996). Аскорбат играет положительную роль в развитии иммунных реакций организма, обладает некоторым детоксицирующим свойством, является существенным фактором профилактики и лечения инфекционных заболеваний. бутеролактон  Витамин С оказывает положительное воздействие на углеводный обмен. Волынский З. М. с сотрудниками показали, что повышает синтез гликогена в печени, и что нарастание содержания гликогена в печени, как правило, прямо пропорционально повышению в этом органе витамина С. К такому выводу позволяют прийти многочисленные клинические наблюдения последнего времени, подтверждающие ценное свойство АК обладать нормализующим действием на уровень сахара в крови. Подобный эффект связан с синергическим действием аскорбата и гормонов – инсулина и адреналина. Витамин С может усиливать действие инсулина или действовать аналогично ему, способствуя образование гликогена в печени. Синергизм возникает косвенным путем через воздействие инсулина и витамина С на общегормональный фон организма. 
бутералактон  Таким образом, АК оказывает разностороннее влияние на процессы обмена веществ у здоровых людей, а при различных патологических состояниях благоприятствует нормальному течению обмена веществ и функционированию различных органов и систем организма (Бременер; 1997). 
бутеролоктон  1.3. Сахарный диабет как один из распространенных патологических процессов
бутералоктон  Диабет сахарный (diabetes mellitus; сахарная болезнь, сахарное мочеизнурение) – эндокринное заболевание, обусловленное дефицитом гормона инсулина в организме или его низкой биологической активностью; характеризуется хроническим течением, нарушением всех видов обмена веществ, ангиопатией. 
бутирлактон  Сахарный диабет представляет собой самую распространённую эндокринную патологию. В его развитии существенную роль играют наследственная предрасположенность и неблагоприятное воздействие окружающей среды, однако, характер наследственной предрасположенности и так называемых факторов риска различны при разных типах сахарного диабета. Факторами риска развития сахарного диабета являются появление антител к b-клеткам островков поджелудочной железы, частые вирусные инфекции, гиподинамия, ожирение, нерациональное или недостаточное питание, стрессы, генетически отягощенный по сахарному диабету анамнез и другие. 
бутирлоктон  Согласно классификации ВОЗ, различают два основных типа сахарного диабета. Это инсулинзависимый (I тип) и инсулиннезависимый (II тип) сахарный диабет. Инсулинзависимый сахарный диабет, как правило, развивается у лиц молодого возраста и детей, имеющих генетическую предрасположенность к сахарному диабету именно данного типа. Инсулиннезависимым сахарным диабетом чаще болеют лица, старше 50 лет (особенно женщины). Наследственная предрасположенность играет большую роль, чем при сахарном диабете I – типа. 
бутерлактон  Механизм развития сахарного диабета сложен и многогранен. Он зависит как от функции самой поджелудочной железы, так и от внепанкреатических факторов. Прежде всего, нарушен обмен углеводов. Из-за недостатка инсулина или других причин затрудняется переход глюкозы в мышечную и жировую ткань, снижается синтез гликогена в печени, усиливается образование глюкозы из белков и жиров (глюконеогенез). В развитии этих процессов увеличивается содержание глюкозы в крови. Если в норме оно довольно устойчиво и натощак у здоровых людей колеблется в пределах 3,33 – 35,55 ммоль/л (70 – 100 мг%), то при сахарном диабете в зависимости от формы и тяжести течения обычно превышает 6,00 ммоль/л, достигая 20 –30 ммоль/л и больше. 
бутерлоктон  Диабет у детей и подростков характеризуется тяжелым течением и, как правило, острым началом заболевания. От времени появления первых признаков заболевания (жажда, похудание, выделение большого количества мочи, общая слабость, сухость кожи) до развития тяжёлого состояния и значительных нарушений обмена веществ, проходит обычно 2 недели. Дети, больные сахарным диабетом, требуют обязательного лечения и постоянного лечебного контроля. 
лактон  ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 
локтон  Нами обследован 41 ребёнок, страдающий инсулинзависимым сахарным диабетом, и 10 человек контрольной группы. Объектом исследования служили эритроциты больных и здоровых детей. Для получения эритроцитов кровь брали из локтевой вены капельным способом, в качестве антикоагулянта использовали гепарин. 
ГБЛ  Исследования проводили в общей эритроцитарной массе детей, страдающих инсулинзависимым сахарным диабетом, и детей контрольной группы. 
GBL  2.1. Подготовка эритроцитов 
Гамма-бутиролактон  Свежую гепаринизированную кровь разливали в центрифужные пробирки по 5 мл. После пятнадцатиминутного центрифугирования при 3000 об/мин при 40 С отбирались и отбрасывались лейкоцитарный слой и плазма. Эритроциты суспендировали в десятикратном объёме 0.9% раствора NaCl и центрифугировали в течение пятнадцати минут при 3000 об/мин. Супернатант отсасывали, процедуру повторяли 3 раза. Это делалось для более плотной упаковки эритроцитов. 
Гамма-бутиралактон  2.2. Метод раздельного определения аскорбиновой, дегидроаскорбиновой и дикетогулоновой кислот в эритроцитах Гамма-бутиролоктон  Для количественных определений АК, ДАК и ДКГК использовали метод J.H. Roe, C.A. Kuether (1943) в модификации В.В. Соколовского, Л.В. Лебедевой, Т.Б. Лиэлуп (1967). Метод основан на взаимодействии 2,4- динитрофенилгидразина с ДАК с образованием в серной кислоте соответствующего озазона. ДАК и ДКГК дают красное окрашивание, используемое для фотометрического определения. Для вычисления суммы всех кислот их окисляют 2,6- дихлорфенолиндофенолятом натрия. Содержание АК определяют по разности. Для дифференцированного определения ДАК и ДКГК смесь подвергают действию восстановителей, при этом в АК восстанавливается только ДАК. В качестве восстановителя использовали димеркаптопропансульфонат натрия (унитиол) 
Гамма-бутиралоктон  Реактивы:
Гамма-бутеролактон  1 2.10 М унитиол (0.84 мл 5% раствора ампулированного препарат в 100 мл 0.2 М фосфатного буфера рН 7.0. хранить не более суток). Гамма-бутералактон  2 5% трихлоруксусная кислота (ТХУ). Хранить в холодильнике не более двух недель. Гамма-бутеролоктон  3 85% раствор серной кислоты (100 мл воды + 900 мл концентрированной серной кислоты).
Гамма-бутералоктон  4 2% раствор 2,4-динитрофенилгидразина в 9Н серной кислоте, содержащей 0.25% тиомочевины (хранить в холодильнике не более 1 месяца).
Гамма-бутирлактон  5 0.001 Н раствор 2,6- дихлорфенолиндофенолята натрия (краска Тильманса). Хранить в темноте не более 1 недели. Гамма-бутирлоктон  6 0.9% раствор хлорида натрия (физиологический раствор).
Гамма-бутерлактон  Ход определения. 
Гамма-бутерлоктон  В три пробирки помещали по 0.5 мл упакованных и отмытых от плазмы эритроцитов с известным гематокритом. В первую прибавляли 0.25 мл физиологического раствора и 0.25 мл унитиола. После пятнадцатиминутной инкубации при периодическом помешивании суспензии отбирали 0.5 мл экстракта, к которому прибавляли 1.5 мл ТХУ. 
Гамма  В две другие пробирки также прибавляли по 1.5 мл ТХУ. 
бутиролактон  В две пробирки вносили по 0.75 мл супернатанта, полученного при центрифугировании смеси упакованных эритроцитов с ТХУ. В одну из пробирок добавляли по каплям 0.001 Н раствор 2,6- дихлорфенолиндофенолята натрия до появления слаборозового окрашивания, устойчивого в течение 30 секунд. В третью пробирку помещали 0.75 мл супернатанта, полученного после центрифугирования смеси упакованных эритроцитов с физиологическим раствором, унитиолом и ТХУ. Во все пробирки добавляли по 0.25 мл 2,4- динитрофенилгидразина и доводили объём до 1.25 мл дистиллированной водой, инкубировали при 100 0 С в течение 10 минут и охлаждали в ледяной бане. В каждую пробирку добавляли небольшими порциями 1.25 мл 85% раствора серной кислоты, охлаждая в ледяной бане после каждой порции. Окрашенные растворы фотометрировали через час при длине волны 540 нм. 
бутиралактон  Концентрацию кислот определяли по формуле: 
бутиролоктон  С = (3*А)/0.085; где 
бутиралоктон  С – концентрация кислот, мг% 
бутеролактон  3 – концентрация стандартного раствора, мг% 
бутералактон  А – оптическая плотность пробы 
бутеролоктон  0.085 – оптическая плотность стандартного раствора 
бутералоктон  ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 
бутирлактон  Целью исследования являлось определение содержания аскорбата и его окисленных форм – ДАК и ДКГК в общей эритроцитарной массе взрослых, страдающих ИЗСД, со стажем болезни более 10 лет; сравнение и сопоставление полученных результатов с данными, полученными ранее, в ходе работы со здоровыми детьми и страдающими ИЗСД. В эксперименте участвовал 21 взрослый в возрасте от 25 до 40 лет, 37 больных детей и группа контроля, включающая 10 здоровых детей. Результаты исследований отображены на диаграммах. 
бутирлоктон  Рис.1. Содержание общей АК, АК, ДАК и ДКГК в эритроцитах здоровых детей и детей, страдающих ИЗСД (мг%) 
бутерлактон  Рис. 2. Содержание общей АК, АК, ДАК и ДКГК в эритроцитах взрослых, страдающих ИЗСД (мг%) 
бутерлоктон  Как следует из полученных результатов, в эритроцитах детей и взрослых, страдающих ИЗСД, наблюдается увеличение содержания окисленной форма АК-ДАК, что может свидетельствовать о нарушении процесса восстановления АК в ДАК, большем участии АК в метаболических процессах, нарушении транспорта АК в клетке. 
лактон  Процентное содержание общей АК, АК, ДАК и ДКГК также демонстрирует превалирование окисленных форм АК над восстановленной. локтон  Рис. 3. Содержание общей АК, АК, ДАК и ДКГК в эритроцитах здоровых детей и страдающих ИЗСД (%). ГБЛ  Рис. 4. Содержание общей АК, АК, ДАК и ДКГК в эритроцитах взрослых, страдающих ИЗСД (%). 
GBL  Все полученные данные согласуются с данными литературы об изменении общего количества АК в организме при патологии (нормальное содержание составляет 5 – 15 мг%) и соотношения «окисленная форма АК/восстановленная форма АК» в сторону увеличения первой. Гамма-бутиролактон  ВЫВОДЫ 
Гамма-бутиралактон  1 Содержание общей АК в эритроцитах детей и взрослых, страдающих ИЗСД, составляет 19.52 мг% и 6,47 мг%, в эритроцитах здоровых детей – 12.48 мг%.
Гамма-бутиролоктон  2 Содержание восстановленной АК в эритроцитах больных детей и взрослых составляет 4.1 и 2,01 мг% (20.5 и 31% от общей АК), в эритроцитах здоровых детей – 4.28 мг% (33%).
Гамма-бутиралоктон  3 Содержание окисленных форм АК – ДАК и ДКГК в эритроцитах больных детей и взрослых составляет 15.5 и 4.46 мг% (79.5 и 69% от общей АК), в эритроцитах здоровых детей – 8.36 мг% (67%).
Гамма-бутеролактон  4 В общей эритроцитарной массе больных детей соотношение окисленная форма АК/ восстановленная форма АК составляет 4/1, что свидетельствует о превалировании окисленной формы АК над восстановленной.
Гамма-бутералактон  5 В общей эритроцитарной массе здоровых детей это соотношение равно 2/1, т.е., налицо тенденция к росту содержания восстановленной АК.
Гамма-бутеролоктон  Заключение 
Гамма-бутералоктон  Уже давно доказали тот факт, что аскорбиновая кислота является постоянной составной частью тканей и органов человека. Важность выполняемых ею физиологических функций не подлежит сомнению. Некоторые из них давно известны и хорошо изучены. Например, то, что витамин С оказывает благоприятное воздействие на работу иммунной системы, нормализует эритропоэз и продукцию коллагена, является компонентом антиоксидантной системы клетки. Однако многочисленные исследования недавнего времени показали, что возможности этого вещества гораздо шире, чем представлялось до сих пор. К примеру, было обнаружено ценное свойство аскорбата нормализовать уровень сахара в крови, оказывая положительное воздействие на углеводный обмен. При выполнении этой и других биохимических функций аскорбиновая кислота обратимо окисляется в ДАК, при последующем воздействии окислителя необратимо переходит в ДКГК. По данным литературы, соотношение «окисленная форма АК/восстановленная форма АК» может изменяться при различных патологиях, как и ее общее содержание в организме. Одной из распространенных патологий является инсулинзависимый сахарный диабет. Поскольку ИЗСД является эндокринной патологией, протекающей с нарушением углеводного обмена, в регуляции которого аскорбат играет немаловажную роль, было бы логичным предположить, что его содержание в организме больного окажется иным, чем у здорового человека. Экспериментальные данные подтвердили это предположение. В организме больного ребенка содержание общей АК повышено на 37 % по сравнению с общей АК и составляет 19,52 мг%, тогда как нормальным считается наличие от 5 до 15 мг% аскорбата. Среднее значение АК у здорового ребенка – 12,48 мг%. В то время как содержание ДКГК в процентном соотношении практически не изменено и составляет у больных и здоровых детей 46 и 49,4 % соответственно (6,16 мг% и 8,96 мг%), концентрация ДАК у больных детей повышена против здоровых почти вдвое и составляет 33,5 % вместо 17,6 % (6,54 мг% и 2,2 мг%). Основные различия выявляются в процентном содержании восстановленной формы АК. Ее содержание у здоровых детей составляет 33 % общей АК (4,28 мг%), тогда как у больных детей оно ниже на 13 % и составляет 4,1 мг%. Таким образом, соотношение «окисленная форма АК/восстановленная форма АК» у больных детей составляет 4:1, в отличие от здоровых детей, у которых оно равняется 2:1. 
Гамма-бутирлактон  На основании этих данных можно предположить следующие причины подобных изменений содержания общей АК и ее метаболических форм в организме больных ИЗСД детей: 
Гамма-бутирлоктон  1) При ИЗСД нарушены все виды обмена веществ в организме – углеводный, белковый и жировой. В последнем случае возрастает количество свободных радикалов, вследствие чего АОС испытывает большую нагрузку. Возрастает содержание одного из ее компонентов – аскорбата, он более активно включается в метаболические процессы, возможно, тем самым в какой-то мере компенсируется снижение концентрации другого ее компонента – С-SH;
Гамма-бутерлактон  2) Почти двукратное возрастание уровня ДАК в организме больного ребенка при практически неизменном количестве ДКГК может свидетельствовать о нарушении процесса восстановления ДАК в АК; возможно снижена активность фермента ДАК – редуктазы. При ИЗСД ее активность снижена на 50 %, что приводит к сокращению содержанияС-SH, необходимого для процесса восстановления ДАК в АК. Одновременно снижается активность ГБФДГ, в реакции которой образуется необходимый для работы С-R NADPH;
Гамма-бутерлоктон  3) Нарушение транспорта АК в клетке.
Гамма  Несколько иная картина наблюдается в отношении взрослых, страдающих ИЗСД. Здесь общее содержание АК находится близко к нижнему пределу нормы и составляет 6,47 мг%. Содержание ДКГК составляет 11,4 % (0,73 мг%), ДАК – 57,6 % (3,73 мг%), АК – 31 % (2,01 мг%). Сопоставляя эти показатели с таковыми у детей, можно заключить, что активное участие АК в работе АОС решено не количественным, а качественным путем. Так, доля неактивной ДКГК составляет 11 %, тогда как на долю метаболически активных АК и ДАК приходится 89 % от общего количества АК. Такое превалирование активных форм АК особенно в сочетании с повышенным содержанием АК может указывать на своеобразную «адаптацию» фермента ДАК-редуктазы в ходе многолетнего лечения болезни (свыше 10 лет). Для подтверждения данных предположений и выяснения механизма приспосабливаемости (если таковая имеется) необходимы дальнейшие исследования. 
бутиролактон  В настоящее время определенно сказать можно следующее: страдающие ИЗСД, особенно дети, в процессе лечения нуждаются в проведении антиоксидантной терапии. 
бутиралактон  Формула глюкозы C6H12O6. 
бутиролоктон  Глюкоза — моносахарид, одна из восьми изомерных альдогексоз. Молярная масса 180 г/моль. Глюкоза в виде D-формы (декстоза, виноградный сахар) является самым распространённым углеводом. D-глюкоза (обычно её называют просто глюкозой) встречается в свободном виде и в виде олигосахаридов (тростниковый сахар, молочный сахар), полисахаридов (крахмал, гликоген, целлюлоза, декстран), гликозидов и других производных. В свободном виде D-глюкоза содержится в плодах, цветах и других органах растений, а также в животных тканях (в крови, мозгу и др.). D-глюкоза является важнейшим источником энергии в организмах животных и микроорганизмов. Как и другие моносахариды D-глюкоза образует несколько форм. Кристаллическая D-глюкоза получена в 2-х формах: a-D-глюкоза (рисунок 1) и b-D-глюкоза (рисунок 2). 
бутиралоктон  Рисунок 1 (a-D-глюкопираноза) Рисунок 2 (b-D-глюкопираноза) 
бутеролактон  a-D-глюкоза 
бутералактон  tпл 146°С [a]D= + 112,2° (в воде), кристаллизируется из воды в виде моногидрата с tпл 83°С. 
бутеролоктон  b-D-глюкоза 
бутералоктон  Получают кристаллизацией D-глюкозы из пиридина и некоторых других растворов. tпл 148-150°С, [a]D= + 18,9° (в воде). бутирлактон  В водном растворе устанавливается равновесие между несколькими взаимопревращающимися формами D-глюкозы: a- и b-пиранозными , a- и b-фуранозными, открытой альдегидной 
бутирлоктон  (рисунок 3) и гидратной формой. В равновесной системе в воде [a]D= + 52,7°. 
бутерлактон  Рисунок 3 (альдегидо-D-глюкоза) 
бутерлоктон  L-глюкоза 
лактон  L-глюкоза получена синтетически, восстановлением лактона L-глюконовой кислоты. a-L-глюкоза — кристаллы tпл 142-143°С [a]D= - 95,5° (в воде) и - 51,4° (равновесная система в воде). Химические свойства L-глюкозы такие же, как у D-глюкозы. локтон  Нахождение в природе
ГБЛ  В особом виде глюкоза содержится почти во всех органах зелёных растений. Особенно её много в виноградном соке, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из смеси глюкозы с фруктозой.
GBL  В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови (0.1 - 0.12 %) и служит основным источником энергии для клеток и тканей организма. Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в крови. Химическая энергия питательных веществ, поступающих в организм, заключена в ковалентных связях между атомами. В глюкозе количество потенциальной энергии составляет 2800 кДж на 1 моль (то есть на 180 грамм).
Гамма-бутиролактон  Получение
Гамма-бутиралактон  Первый синтез глюкозы из формальдегида в присутствии гидроксида кальция был произведён А. М. Бутлеровым в 1861 году:
Гамма-бутиролоктон  Глюкоза может быть получена гидролизом природных веществ, в состав которых она входит. В производстве её получают гидролизом картофельного и кукурузного крахмала кислотами.
Гамма-бутиралоктон  (C6H10O5)n + nH2O ѕѕ® nC6H12O6
Гамма-бутеролактон  Полные синтезы глюкозы, осуществлённые, исходя из диброма кролеина, а также из глицеринового альдегида и диоксиацетона, имеют лишь теоретический интерес.
Гамма-бутералактон  В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в результате реакции фотосинтеза:
Гамма-бутеролоктон  6CO2 + 6H2O ѕѕѕ® C6H12O6 + 6O2 - Q
Гамма-бутералоктон  В процессе этой реакции аккумулируется энергия Солнца.
Гамма-бутирлактон  Применение
Гамма-бутирлоктон  Глюкоза является ценным питательным продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям в результате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяется энергия согласно итоговому уравнению:
Гамма-бутерлактон  C6H12O6 + 6O2 ѕ® 6H2O + 6CO2 + 2800 кДж
Гамма-бутерлоктон  Этот процесс протекает ступенчато, и поэтому энергия выделяется медленно.
Гамма  Глюкоза также участвует во втором этапе энергетического обмена животной клетки (расщепление глюкозы). Суммарное уравнение выглядит так: 
бутиролактон  C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ ѕ® 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O 
бутиралактон  Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства при явлениях сердечной слабости, шоке , она входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.), в текстильной промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и гликоновых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д. 
бутиролоктон  Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению. 
бутиралоктон  На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива. 
бутеролактон  Физические свойства 
бутералактон  Глюкоза — бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде. Из водного раствора она выделяется в виде кристаллогидрата C6H12O6 · H2O. По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая. 
бутеролоктон  Химические свойства 
бутералоктон  Глюкоза обладает химическими свойствами, характерными для спиртов и альдегидов. Кроме того, она обладает и некоторыми специфическими свойствами: 
бутирлактон  Свойства, обусловленные наличием в молекуле Специфические свойства 
бутирлоктон  гидроксильных групп альдегидной группы 
бутерлактон  1. Реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (пять гидроксильных групп глюкозы вступают в реакцию с кислотами) 1. Реагирует с оксидом серебра (I) в аммиачном растворе (реакция “серебряного зеркала”):CH2OH(CHOH)4-COH + Ag2O® CH2OH(CHOH)4-CO2H + 2AgЇ Глюкоза способна подвергаться брожению: а) спиртовое брожениеC6H12O6®2CH3-CH2OH+ CO2­б) молочнокислое брожениеC6H12O6®2CH3-CHOH-COOH молочная кислота бутерлоктон  2. Как многоатомный спирт реагирует с гидроксидом меди (II) c образованием алкоголята меди (II) 2.Окисляется гидроксидом меди (II) (с выпадением красного осадка)3. Под действием восстановителей превращается в шестиатомный спирт в) маслянокислое брожениеC6H12O6®C3H7COOH + 2H2­ + 2CO2­ масляная кислота
лактон  D-глюкоза даёт общие реакции на альдозы, она является восстанавливающим сахаром, образует ряд производных за счёт альдегидной группы (фенилгидразон, n-бромфенилгидразон и др.). Озазон глюкозы идентичен озанону маннозы, которая является эпимером глюкозы, и озазону фруктозы. При восстановлении глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит; при окислении альдегидной группы глюкозы — одноосновная D-глюконовая кислота, при дальнейшем окислении — двухосновная D-сахарная кислота. При окислении только вторичной спиртовой группы глюкозы (при условии защиты альдегидной группы) образуется D-глюкуроновая кислота. Образование D-глюкуроновой кислоты из D-глюкозы может происходить при действии ферментов оксидаз или дегидрогеназ глюкозы. При пиролизе D-глюкозы образуются гликозаны: a-гликозан и левоглюкозан (b-глюкозан). 
локтон  Для количественного определения глюкозы применяются калориметрические, иодометрические и другие методы. 
ГБЛ  Рибоза и дезоксирибоза 
GBL  Из пентоз большой интерес представляют рибоза и дезоксирибоза, ибо они входят в состав нуклеиновых кислот. Структурные формулы рибозы и дезоксирибозы с открытой цепью следующие:
Гамма-бутиролактон  рибоза дезоксирибоза
Гамма-бутиралактон  Некоторые интересные факты
Гамма-бутиролоктон  Некоторые лягушки нашли применение глюкозе в своём организме — любопытное, хотя и гораздо менее важное. В зимние время иногда можно найти лягушек, вмёрзших в ледяные глыбы, но после оттаивания земноводные оживают. Как же они ухитряются не замёрзнуть насмерть? Оказывается, с наступлением холодов в крови лягушки в 60 раз увеличивается количество глюкозы. Это мешает образованию внутри организма кристалликов льда.
Гамма-бутиралоктон  Гликолиз Гамма-бутеролактон  Герои романа Жюля Верна “Дети капитана Гранта” только собирались поужинать мясом подстреленной ими дикой ламы (гуанако), как вдруг выяснилось, что оно совершенно не съедобно.
Гамма-бутералактон  “Быть может, оно слишком долго лежало?” - озадаченно спросил один из них.
Гамма-бутеролоктон  “Нет, оно, к сожалению, слишком долго бежало! - ответил учёный-географ Паганель - Мясо гуанако вкусно только тогда, когда животное убито во время отдыха, но если за ним долго охотиться и животное долго бежало, тогда его мясо несъедобно.” Гамма-бутералоктон  Вряд ли Паганель сумел бы объяснить причину описанного им явления. Но, пользуясь данными современной науки, сделать это совсем нетрудно. Начать придётся, правда, несколько издалека.
Гамма-бутирлактон  Когда клетка дышит кислородом, глюкоза “сгорает” в ней, превращаясь в воду и углекислый газ, и выделяет энергию. Но, предположим, животное долго бежит, или человек быстро выполняет какую-то тяжёлую физическую работу, например, колет дрова. Кислород не успевает попасть в клетки мышц. Тем не менее клетки “задыхаются” не сразу. Начинается любопытный процесс — гликолиз (что в переводе означает “расщепление сахара”). При распаде глюкозы образуется не вода и углекислота, а более сложное вещество — молочная кислота. Каждый, кто пробовал кислое молоко или кефир, знаком с её вкусом.
Гамма-бутирлоктон  Энергии при гликолизе выделяется в 13 раз меньше, чем при дыхании. Чем больше молочной кислоты накопилось в мышцах, тем сильнее человек или животное чувствует их усталость. Наконец, все запасы глюкозы в мышцах истощаются. Необходим отдых. Поэтому, перестав колоть дрова или взбежав по длинной лестнице, человек обычно “переводит дух”, восполняя недостаток кислорода в крови. Именно молочная кислота сделала невкусным мясо животного, подстреленного героями Жюля Верна.
Гамма-бутерлактон  Витамины (от лат. Vita – жизнь) - группа органических соединений разнообразной химической природы, необходимых для питания человека, животных и других организмов в ничтожных количествах по сравнению с основными питательными веществами (белками, жирами, углеводами и солями), но имеющих огромное значение для нормального обмена веществ и жизнедеятельности.
Гамма-бутерлоктон  Первоисточником витаминов служат главным образом растения. Человек и животные получают витамины непосредственно с растительной пищей или косвенно – через продукты животного происхождения. Важная роль в образовании витаминов принадлежит также микроорганизмам. Например, микрофлора, обитающая в пищеварительном тракте жвачных животных, обеспечивает их витаминами группы В. Витамины образуют в организме большое количество разнообразных производных (например, эфирные, амидные, нуклеотидные и др.), которые, как правило, соединяются со специфическими белками, выступая в роли коферментов. Наряду с ассимиляцией, в организме постоянно осуществляется диссимиляция витаминов, причем продукты их распада, а иногда и малоизмененные молекулы витаминов выводятся наружу. Недостаточность снабжения организма витаминами ведет к его ослаблению, резкий недостаток витаминов – к нарушению обмена веществ и заболеваниям – авитаминозам, которые могут закончится гибелью организма. Авитаминозы могут возникать не только от недостаточного поступления витаминов с пищей, но и вследствие нарушения процессов их усвоения и использования организмом. Гамма  Основоположник учения о витаминах русский врач Н. И. Лунин установил (1880), что при кормлении белых мышей только искусственным молоком, состоящим из казеина, жира, лактозы и солей, животные погибают. Следовательно, в натуральном молоке содержатся другие вещества, незаменимые для питания. В 1912 году польский врач К. Функ предложил само название «Витамины», обобщил накопленные к тому времени экспериментальные и клинические данные и пришел к выводу, что такие заболевания, как рахит, цинга, пеллагра, бери-бери, - болезни витаминной недостаточности. С этого времени наука о витаминах (витаминология) начала интенсивно развиваться, что объясняется значением витаминов не только для борьбы со многими заболеваниями, но и для познания сущности ряда жизненных явлений. Метод обнаружения витаминов, примененный Луниным (содержание животных на специальной диете – вызывание экспериментальных авитаминозов), был положен в основу исследований. бутиролактон  Оба витамина, которым посвящен этот реферат, впервые были обнаружены в экстрактах печени высших животных. Действие обоих из них связано с переносом метильной группы от одной молекулы к другой, причем пангамовая кислота может являться донором метильной группы, а витамин В12 – промежуточным переносчиком. Однако если относительно принадлежности цианкобаламина к витаминам споров не возникает, то причисление к ним пангамовой кислоты оспаривается большинством ученых. В «Энциклопедическом Химическом Словаре», например, утверждается, что факт принадлежности пангамовой кислоты к витаминам не доказан, Березовский в своей книге «Химия Витаминов» приводит статью о пангамовой кислоте в заключающей книгу рубрике «Некоторые биологически активные вещества». Вообще сведения о витамине В15, доступные мне, оказались весьма скудны и в основном затрагивают вопросы его клинического применения в ущерб химическим свойствам. бутиралактон  Краткий исторический очерк
бутиролоктон  Витамин В12, пожалуй, самый сложный из всех витаминов, впервые заявил о себе научному миру, когда в 1926-м году американские врачи Джордж Мино и Уильям Мэрфи обнаружили, что включение в состав питания больших количеств полусырой печени оказывает лечебное воздействие при злокачественной анемии. Однако попытки выделения антианемического фактора к успеху не привели. Лишь в конце 40-ых годов Мэри Шорб обнаружила вид бактерий, рост которых зависел от этого фактора, благодаря чему у ученых появилась возможность оценивать содержание витамина в данном субстрате по скорости роста колонии. В 1948 г. Э. Лестер Смит (Англия), а также Эдвард Рикес и Карл Фолкерс (США) получили витамин В12 в кристаллическом виде. бутиралоктон  Однако потребовалось еще десять лет для того, чтобы методом рентгеноструктурного анализа определить его структуру, которая оказалась чрезвычайно сложной. За расшифровку структуры витамина В12 (1955 г.) Дороти Ходжкин была присуждена нобелевская премия.
бутеролактон  Витамин В15 (пангамовая кислота) был впервые обнаружен в 1950-м году Томиямой в экстракте печени быка. Название пангамовой кислоты происходит от латинских корней «пан» - всюду и «гами» - семя, так как позже она была обнаружена в составе семян огромного количества растений.
бутералактон  Номенклатура корриноидов
бутеролоктон  Цианкобаламин относится к классу корриноидов - производных коррина, структура которого родственна порфирину. Однако, наряду с близостью их структур, имеются два важных химических различия между этими макроциклами. В то время как порфирин содержит систему из 12 сопряженных двойных связей, коррин состоит из частично восстановленных пиррольных (пирролиновых) гетероциклов. Корриновое кольцо содержит 6 двойных связей, входящих в состав линейной сопряженной системы, включающей 12 из 15 атомов, составляющих внутренний контур макроцикла. Корриновое кольцо сужено по сравнению с порфириновым. Если в порфирине каждая пара пиррольных колец отделена метиновыми мостиками, то в коррине кольца А и D соединены непосредственно связью между α-положениями. Поэтому внутренний контур корринового макроцикла содержит на один атом углерода меньше, чем порфириновый.
бутералоктон  В соответствии с номенклатурой корриноидов, утвержденной в 1975 г. Международной комиссией по биохимической номенклатуре, органический экваториальный лиганд, состоящий из четырех восстановленных пиррольных колец с атомом кобальта в центре, назван коррином, а соединения его содержащие - корриноидами. Гептакарбоновая кислота, изображенная на рис. 1, названа кобириновой кислотой. Карбоксильные группы обозначены буквами а-g, как показано на этом рисунке. a,b,c,d,e,g-гексаамид кобириновой кислоты назван кобировой кислотой. Кобиновая кислота является амидом кобириновой кислоты с D-1-амминопропанолом-2 в положении f; его гексаамид назван кобинамидом. Кобамовая кислота является фосфодиэфирным производным кобиновой кислоты, в котором гидроксил 2 положения аминопропанола замещен остатком α-D-рибофуранозил-З-фосфата; его гексаамид назван кобамидом. Кобамиды, которые имеют 5,6-диметилбензимидазольный лиганд, связанный гликозидной связью через N1 с С1 рибофуранозы, называются кобаламинами. Корриноиды, имеющие в α-аксиальном положении вместо 5,6-дииметилбензимидазола другие основания, также называются кобамидами. бутирлактон  Витамин B12 кристаллизуется в виде темно-красных игл или призм; цвет варьирует в зависимости от величины кристаллов. Кристаллы темнеют при 210-220°, но не плавятся при температуре ниже 3000Ц. Первыми установленными константами были показатели преломления, а именно α = 1,616, β = 1,652, γ = 1,664. Кристаллографические измерения показывают, что кристаллы относятся к орторомбической системе и имеют призматическую форму. При кристаллизации из водного раствора и из смеси воды с ацетоном они содержат значительное, но изменчивое количество непрочно связанной кристаллизационной воды. Ее можно удалить нагреванием при пониженном давлении, причем кристаллы не теряют своей формы. После этого обезвоженный материал может снова поглощать влагу из атмосферного воздуха в количестве 10-12%; это и есть тот продукт, который обычно выпускается под названием витамина B12 и зарегистрирован в фармакопеях Англии и США. Витамин B12 довольно хорошо растворим в воде (около 1,2% при комнатной температуре), а также в низших спиртах, в низших алифатических кислотах и в фенолах, но нерастворим во многих других органических жидкостях. Он практически не растворяется в пиридине и других третичных аминах, но растворим в некоторых жидких или расплавленных амидах, например в ацетамиде и диметилформамиде. Витамин является левовращающим веществом, но интенсивная, окраска затрудняет измерение оптического вращения. Витамин B12 обладает диамагнитными свойствами, что указывает на трехвалентное состояние кобальта. 
бутирлоктон  Обычно витамин выделяют из микробной массы или животных тканей, используя растворы, содержащие цианид-ионы, играющие роль шестого лиганда кобальта. Однако сам цианкобаламин метаболически не активен. В состав ферментов входит соединение, в котором цианогруппа замещена остатком 5-дезоксиаденозина или метильным радикалом.
бутерлактон  Признанная формула витамина B12 – C63H88O14N14PCo. Молекулу можно подразделить на две основные части, известные как "планарная группа" и "нуклеотид"; вторая часть лежит в плоскости, почти перпендикулярной к плоскости первой части, которая обладает очень большим, хотя и неполным, сходством с порфиринами Центральный атом кобальта соединен с четырьмя восстановленными пиррольными кольцами, образующими макрокольцо. Три из четырех соединений между кольцами образованы мезоуглеродным атомом (углеродным мостиком), характерным для порфиринов. Однако в четвертом месте соединения существует прямая связь между двумя α-углеродными атомами колец D и А. Макрокольцо содержит 6 сопряженных двойных связей, образующих единую сопряженную систему.
бутерлоктон  У 13 из 19 углеродных атомов, составляющих макрокольцо, водород полностью замещен метильными группами или длинными боковыми цепями – либо ацетамидными, либо пропионамидными радикалами
лактон  В отличие от нуклеотидов нуклеиновых кислот так называемый нуклеотид витамина B12 не содержит пурина или пиримидина. Вместо них основанием служит 5,6-диметилбензиминазол. Сахар представлен рибозой, но с α-гликозндпой связью, опять-таки в отличие от β-связи в нуклеиновых кислотах. Рибоза фосфорилирована при 3-м атоме углерода. Фосфат образует эфирную группу с 1-амино-2-пропиловым спиртом, который, кроме того, соединен амидной связью с цепью пропионовой кислоты при кольце D. Наконец, атом кобальта несет CN-группу (в цианкобаламине) и соединен координационной связью с одним из атомов азота в бензиминазоле, образуя, таким образом, второй мостик между двумя частями молекулы. Полагали, что третий гидроксил фосфатной группы тоже этерифицирован, пока не стало ясно, что неустойчивость триэфиров фосфорной кислоты исключает такую структуру. Витамин B12 является по существу внутренней солью; отрицательный заряд на атоме фосфора нейтрализован положительным зарядом на координационном комплексе кобальта.
локтон  Кобаламины ГБЛ  Первые химические данные о витамине B12 содержались в одновременных сообщениях из лаборатории Глаксо и Мерка, в которых указывалось на присутствие в его молекуле кобальта и фосфора. Самые ранние английские публикации касались второго красного фактора, появляющегося на хроматограммах наряду с витамином B12; Этот фактор был получен в кристаллическом виде Пирсом и его Сотрудниками в лаборатории Ледерле и был назван витамином B12b. Тем временем исследователи из лабораторий Мерка описали витамин В12а как вещество, образующееся при обработке витамина В12 водородом в присутствии платинового катализатора. Позже он оказался идентичным витамину В12b. В лабораториях Глаксо было описано еще одно родственное соединение – витамин B12c. В 1950 г. отношения между этими "витаминами B12" выяснились в результате почти одновременных сообщений из лабораторий "Органон" (Голландия) и Мерка, в которых было показано, что витамин B12 содержит группу цианида, соединенную координационной связью с кобальтом. Группу цианида можно было удалить фотолизом или путем восстановления в определенных условиях с выходом витамина B12a, который, как предполагали, содержит на месте цианида гидроксильную группу. При обработке водным раствором цианида витамин B12a быстро превращается в тот пурпурный дицианидный комплекс, который возникает из самого витамина B12. После подкисления вторая группа цианида теряется и остается витамин B12. Для всей молекулы B12, исключая группу цианида, был предложен термин "Кобаламин", так что витамин B12 стал называться цианкобаламином, а витамин B12a оксикобаламином. Эта терминология получила широкое признание. 
GBL  Путем обработки витамина B12a различными кислотами удалось получить ряд других аналогов. К ним относится витамин B12c, содержащий группу азотистой кислоты; он был назван нитриткобаламином, или нитрокобаламином. По-видимому, витамин B12a обычно существует не в форме оксикобаламина, а в форме аквокобаламина, молекула которого содержит нейтральную молекулу воды, что сообщает всему координационному комплексу основные свойства; это согласуется с данными о том, что соединение титруется как основание. Можно получить другие основные кобаламины, содержащие вместо воды молекулу аммиака или некоторых аминов. Кроме этих основных и нейтральных соединений, существует еще класс кислых кобаламинов. Из них наиболее известно пурпурное вещество, образующееся при добавлении избытка цианида, к витамину B12. Оно содержит 2 молекулы цианида, соединенные координационными связями с кобальтом. Бивен и сотр. получили довольно убедительные спектроскопические данные о наличии координационной связи между свободным атомом азота в бензиминазоле и кобальтом. Избыток цианида разрывает ее, по-видимому, потому, что ион цианида образует с металлом более прочную координационную связь. Дицианосоединение, однако, устойчиво только в щелочном растворе. Дицианкобаламин легко замещает цианогруппу на ОН-, NO2-, SO3-, Cl-, Br-, SCN- и пр. Все производные в присутствии цианид-ионов превращаются в цианкобаламин.
Гамма-бутиролактон  Устойчивость и взаимопревращения различных классов Кобаламинов изучали с помощью изотопов и другими методами. Все эти вещества без исключения превращаются в витамин B12 под действием цианида. Неудивительно поэтому, что все они обнаруживают биологическую активность в отношении микроорганизмов, а также животных и больных пернициозной анемией, хотя некоторые из них менее активны, чем цианкобаламин. 
Гамма-бутиралактон  До сих пор мы рассматривали витамин В12 как нейтральное вещество, хотя в действительности это чрезвычайно слабое основание. Это обнаружилось еще в ранних исследованиях при титровании в растворах уксусной кислоты. 
Гамма-бутиролоктон  Кислотный гидролиз витамина B12
Гамма-бутиралоктон  При обработке витамина B12 неорганическими кислотами в различных условиях получено много продуктов расщепления. Одним из первых был идентифицирован аммиак, образующийся при гидролизе амидных групп. Химическое изучение концентратов антипернициозного фактора привело к предположению, что он представляет собой вещество полипептидной природы. Однако при исследовании кислотных гидролизатов обычным методом хроматографии на бумаге в чистых образцах кристаллического витамина не нашли никаких признаков наличия α-аминокислот. Тем не менее, группа исследователей из Британской палаты медицинских препаратов обнаружила на хроматограмме пятно, дающее нингидриновую реакцию*; эта реакция была обусловлена не аминокислотой, а пропаноламином.
Гамма-бутеролактон  При взаимодействии с концентрированной HCl при 65оС происходит отщепление нуклеотида и образование кобинамида (фактора В – см. ниже), затем происходит отщепление и образование кобировой кислоты (фактора V1a).
Гамма-бутералактон  Нуклеотид Гамма-бутеролоктон  При кислотном гидролизе витамина B12 в жестких условиях образуется 5,6-диметилбензиминазол. Было показано, что полностью нуклеотид соответствует названию 1-α-D-рибофуранозид-5,6-диметилбензиминазол. Сомнительным оставалось только то, в каком положении - 2 или 3 - фосфорилирована рибоза. Окончательно этот вопрос был решен лишь с помощью рентгеноструктурного анализа. Гамма-бутералоктон  Продукты мягкого кислотного гидролиза Гамма-бутирлактон  В первом приближении, мягкий гидролиз разбавленной хлороводородной кислотой приводит к частичному дезаминированию, последовательному образованию моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса-, гептакарбоновых кислот с сохранением нуклеотида. Гамма-бутирлоктон  Продолжительная обработка витамина B12 холодной разведенной соляной кислотой приводила к медленной потере микробиологической активности, при этом интенсивность красной окраски не изменялась. Было обнаружено, что с увеличением длительности гидролиза возникает все более сложная смесь продуктов. Среди них одно-, двух-, трех- и четырехосновные кислоты, образующиеся при последовательном удалении аммиака из амидных групп. При добавлении азотистой кислоты в этих условиях образовывались также небольшие количества пяти- и шестиосновных кислот, обладающих красной окраской. Монокарбоновые кислоты можно разделить на три. Дикарбоновые кислоты также разделяются на три изомера; трикарбоновые кислоты фракционировать не удавалось. Этого и следовало ожидать при случайном гидролизе трех лабильных амидных групп. Относительные количества получаемых изомеров показывали, что одна из этих групп значительно лабильнее остальных. Три остальные амидные связи гидролизовались только при обработке кислотой в более жестких условиях или при каталитическом воздействии азотистой кислоты. Когда в результате рентгеноструктурного анализа строение витамина было выяснено, появилась возможность истолковать эти наблюдения. Три лабильные амидные группы, очевидно, принадлежат трем цепям пропионамида, а три стабильные группы - ацетамидным цепям.
Гамма-бутерлактон  Это описание продуктов кислотного гидролиза упрощено, так как, за исключением случаев самого мягкого гидролиза, при электрофорезе выявлялась еще одна группа кислот. Эти кислоты образуются в результате отщепления не только ряда молекул аммиака, но также и нуклеотида. Гамма-бутерлоктон  В водном растворе при мягком кислотном гидролизе (а также фотолитически или при каталитическом гидрировании) цианкобаламин, через промежуточную стадию В12r (см. Восстановление витамина В12) с последующим окислением кислородом воздуха переходит в оксикобаламин.
Гамма  Фактор В бутиролактон  Исследователи из лаборатории Глаксо нашли, что молекулу витамина можно аккуратно разделить на две части кратковременным нагреванием с концентрированной соляной кислотой или, еще лучше, с хлорной кислотой. При тщательно контролируемых условиях (например, 5 мин при 65°) амидные группы почти не подвергались гидролизу и главными продуктами были, нуклеотид и неизмененная остальная часть молекулы. Последний продукт сохранял микробиологическую активность и оказался идентичным природному фактору, выделенному из содержимого рубца жвачных. В присутствии цианида растворы этого вещества имели пурпурную окраску даже при слабо кислой реакции среды. Спектр поглощения был очень сходен со спектром дицианкобаламина, так что в этом состоянии вещество почти наверное содержало два остатка цианида, соединенных координационной связью с кобальтом. Однако в то время как дицианкобаламин имел кислотные свойства, новое соединение было нейтральным. Причина такого различия состояла в отщеплении кислого нуклеотидного остатка. Это наблюдение по существу явилось главным основанием для представления о витамине B12 как внутренней соли. 
бутиралактон  Ряд кислот, образующихся при гидролизе амидных групп в факторе В, обладал той же относительной стабильностью в их дициано-конфигурации. бутиролоктон  Были получены указания на то, что существует 7-я карбоксильная группа, связанная не с аммиаком, а через амин с нуклеотидом. Это подтверждало более раннее предположение о том, что аминопропиловый спирт служит мостиком между двумя частями молекулы, будучи соединенным амидной связью с одной из цепей пропионовой кислоты в планарной группе и эфирной связью - с фосфорной кислотой. В кислых растворах (с рН примерно менее 3) фактор В теряет обе группы цианида и ведет себя как основание. Соответствующие кислоты ведут себя сходным образом, так как карбоксильные группы не подвергаются заметной ионизации. Поэтому все вещества, не содержащие нуклеотида, можно отделить от веществ, еще сохранивших его.
бутиралоктон  Щелочной гидролиз бутеролактон  Жесткий щелочной гидролиз приводит к отщеплению 5,6-диметилбензимидазола и образованию дилактампента- и монолактамгексакарбоновых кислот.
бутералактон  При обработке витамина B12 перекисью водорода и разведенной щелочью на холоду и получаются микробиологически активные кислые продукты красного цвета. Реакция состоит в гидролизе, катализируемом перекисью водорода. Однако полученные кристаллические продукты, по-видимому, представляли собой смеси моно- и дикарбоновых кислот, образовавшихся в результате мягкого гидролиза, с неизмененным витамином B12, который обусловливал их биологическую активность. Под действием холодной разведенной щелочи, по-видимому, образуются те же продукты, что и при мягком кислотном гидролизе. Однако в присутствии горячей щелочи реакция идет по-иному. Если нагревать витамин B12 в растворе NaOH в отсутствие кислорода, то окраска становится коричневой, а затем приобретает зеленоватый оттенок, это может указывать на уменьшение валентности атома кобальта, сопровождающееся окислением какой-то другой части молекулы. При доступе воздуха цвет снова становится красным. Кратковременное кипячение со щелочью при доступе воздуха дает в качестве главного продукта нейтральное кристаллизующееся красное вещество. Оно почти неотличимо от витамина B12 по физическим свойствам, но не обладает микробиологической активностью. Структура этого соединения была выяснена главным образом путем рентгеноструктурного анализа кристаллов. Продукт, по-видимому, содержит лактамное кольцо, имеющее 2 общих атома с кольцом В и образующееся из ацетамидной цепи; остальная часть молекулы такая же, что и в самом витамине. Добавление тиогликолата натрия или цианида натрия к раствору витамина в основном защищает его от воздействия щелочи и кислорода. Полагают, что реакция протекает при участии свободных радикалов. Производное, содержащее лактам, было названо дегидровитамином B12. Лактамное кольцо чрезвычайно устойчиво и при дальнейшем воздействии щелочи сохраняется. При гидролизе последовательно отщепляются остающиеся амидные группы и нуклеотид. Таким образом, получаются два ряда кислот – с нуклеотидом и без нуклеотида, - но все они отличаются от соответствующих продуктов кислотного гидролиза. Конечным продуктом щелочного гидролиза является гексакарбоновая кислота, а не гептакарбоновая, как при кислотном гидролизе. Это связано с участием одной из потенциальных кислотных групп в построении лактамного кольца. Основное значение этого кристаллического продукта распада состоит в использовании его для рентгеноструктурного анализа. 
бутеролоктон  Продукты окисления бутералоктон  Исследование гидролиза дало ценные сведения о том, что можно было бы назвать периферией молекулы. Гораздо труднее оказалось изучить химическими методами структуру части молекулы, непосредственно окружающей атом кобальта. Кембриджская группа показала, что среди продуктов окисления витамина B12 нельзя обнаружить амида малеиновой кислоты, так что вряд ли можно было относить витамин к истинным порфиринам. Но эти исследователи выделили в довольно большом количестве оксамовую кислоту. Единственные азотсодержащие продукты расщепления "ядра" молекулы выделили в 1955 г. Фолкерс и сотр. Контролируемое окисление хроматом натрия в уксусной кислоте привело к образованию двух продуктов, изображенных на рисунке 6 (1 и 2). Полагали, что они образуются из группировки, имеющей пирролидиновую, пирролиновую или пирролениновую структуру (рис. 6, 3). Это были первые химические данные, указывающие на присутствие пирролоподобной структуры в молекуле, если не считать более ранних данных по пиролизу, позволявших предполагать такую структуру. Несколько позже был выделен и соответствующий продукт, содержащий амидную группу (амид кислоты, представленной на рис. 6, 2). Это явилось прямым химическим подтверждением местоположения по крайней мере, одной из амидных групп.
бутирлактон  При окислении цианкобаламина Н2О2 в среде с рН меньше семи наблюдается выход продуктов, обладающих антагонистическим биологическим действием для lactobacillus leichmannii, в отличие от ростового для Euglena gracilis. При окислении перманганатом калия отщепляется синильная кислота, а также образуются уксусная кислота, щавелевая кислота и ее амид, бутандиовая кислота, 2-метилбутандиовая и 2,2-диметилпропандиовая кислоты.
бутирлоктон  Восстановление витамина B12 бутерлактон  При каталитическом гидрировании на платиновом катализаторе цианкобаламин присоединяет пять атомов водорода и отщепляет метиламин, кобальт переходит в двухвалентное состояние с образованием т. н. В12r. При длительном восстановлении и при использовании более сильных восстановителей, таких как ацетат хрома при рН 9,5 или борогидрид натрия получают так называемый В12s, содержащий одновалентный кобальт.
бутерлоктон  Восстановление внесло разочаровывающе малый вклад в наши знания о строении витамина, и даже теперь детальная структура продуктов восстановления еще достаточно не выяснена. Обработка водородом в качестве катализатора или некоторыми другими восстановительными агентами вызывает переход окраски в коричневую и, наконец, в серо-зеленую. Эти изменения, за исключением потери цианида, обратимы при контакте с кислородом воздуха, причем образуется витамин B12а. Вопрос об изменениях валентности кобальта, происходящих при восстановлении. Работа Бивена и Джонсона, появившаяся после опубликования предположительной структуры витамина, пролила некоторый свет на не решенный еще вопрос о том, содержит он 5 или 6 сопряженных двойных связей. лактон  Обратимое восстановление легко продемонстрировать, добавляя к щелочному раствору витамина B12 тиогликолевую кислоту. Красная окраска медленно переходит в оранжево-бурую; после встряхивания раствора в присутствии воздуха она тотчас же вновь становится красной. По мере использования кислорода снова медленно появляется цвет восстановленного витамина B12. Эти изменения окраски можно повторно вызывать почти до бесконечности: окончательный результат состоит в том, что витамин катализирует окисление тиогликолевой кислоты (по-видимому, до дисульфида) кислородом воздуха.
локтон  Реакция с галогенами ГБЛ  Хлор обесцвечивает раствор цианкобаламина, другие галогены – нет. Продуктом хлорирования является фиолетовое кристаллическое вещество. GBL Энергичное хлорирование витамина B12 давало продукт, содержащий 30% хлора, природа его не была охарактеризована точнее. Петров и сотр. описали ряд продуктов, образующихся при обработке витамина хлором или хлорамином Т, которые можно было разделить методом хроматографии. Эти вещества имели пурпурный цвет, переходящий при избытке цианида в голубой, и содержали 2 атома хлора в молекуле. Гамма-бутиролактон  Воздействие одной молекулы хлорамина Т или брома дает в качестве главного продукта нейтральное кристаллизующееся вещество красного цвета. По физическим свойствам оно было очень сходно с витамином B12, но не обладало микробиологической активностью. Электрофорез и инфракрасная спектроскопия доказали, что это был лактон; полагают, что его строение идентично строению лактама показанного на рис. 5, только вместо NH следует поставить О. Образование лактона, по-видимому, связано с промежуточным образованием иона карбония в активированном β-положении кольца В. 
Гамма-бутиралактон  Йод действует на витамин B12 только в щелочных растворах, и при этом образуются как лактам, так и лактон, относительные количества которых зависят от концентрации щелочи и йода. 
Гамма-бутиролоктон  Дальнейшая обработка хлорамином Т или бромом вела к образованию пурпурных веществ, которые становились голубыми при избытке цианида и содержали в молекуле соответственно хлор или бром. Эти продукты не были полностью охарактеризованы, но сходное вещество, возникавшее при действии хлорамина Т на лактам (дегидровитамин B12), было изучено в Кембридже, и оказалось, что оно содержит только один атом хлора. Полагают, что хлор замещал водород при мезоуглеродном атоме между кольцами В и С. Эта работа в сочетании с другими данными помогла установить, что в молекуле витамина имеется 6 сопряженных двойных связей, а не 5, как предполагалось вначале. 
Гамма-бутиралоктон  Метилирование Гамма-бутеролактон  При действии избытка СН3-HgJ на JCbl в спиртовом растворе при температуре 65оС в течение трех часов можно получить метилкобаламин с выходом около 50%. Вообще реакциями корриноидов с сильными нуклеофилами получают соответствующие органокорриноиды. Гамма-бутералактон  Между диметилсульфатом и самим витамином B12 никакой реакции не происходит, так как атом азота участвует в координационной связи с кобальтом. Эта