Витамин К
изопреноидную цепь с различным числом углеродных атомов:
|[pic] |
|2-метил-1,4-нафтохинон |
|[pic] |
|Витамин К1, филлохинон, фитохинон |
|(2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон) |
Витамин К2 представлен несколькими формами, отличающимися по длине
изопреноидной цепи. Выделены производные с боковой цепью из 20, 30 и 35
углеродных атомов.
|[pic] |
|Витамин К2(20) |
|[pic] |
|Витамин К2(30) |
|(2-метил-3-дифарнезил-1,4-нафтохинон) |
|[pic] |
|Витамин К2(35) |
Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных
нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены
синтетическим путем. К их числу относятся следующие соединения:
|[pic] |[pic] |
|Витамин К3 |Витамин К4 |
|(2-метил-1,4-нафтохинон) |(2-метил-1,4-нафтогидрохинон) |
|[pic] |[pic] |
|Витамин К5 |Витамин К6 |
|(2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон) |(2-метил-1,4-диаминонафтохинон) |
|[pic] |
|Витамин К7 |
|(3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон) |
|В 1943 г. А. В. Палладин и М. М. Шемякин синтезировали дисульфидное
производное 2-метил-1,4-нафтохинона, получившее название викасола, который
применяется в медицинской практике в качестве заменителя витамина К:
|[pic] |
|Викасол |
3. Физико-химические свойства
Витамин К1 представляет собой светло-желтое масло, которое
кристаллизуется при температуре –20° и кипит при 115–145° в вакууме. Это
вещество растворимо в хлороформе, диэтиловом эфире, этиловом спирте и
других органических растворителях. Его растворы поглощают УФ лучи. Так, в
петролейном эфире максимумы адсорбции находятся при длине волны, равной
243, 249, 261, 270 и 325 нм. В этом ряду наибольшую оптическую плотность
([pic]= 420) витамин К проявляет при К = 249 нм.
Витамин К2 – желтый кристаллический порошок с температурой плавления
54°, растворяющийся в органических растворителях. Он имеет адсорбционные
спектры, сходные с таковыми витамина К1, но менее интенсивно поглощает УФ
лучи. Например, в петролейном эфире максимум его поглощения находится при
248 нм и составляет [pic]= 295.
Витамин К3 представляет собой лимонно-желтое кристаллическое вещество с
характерным запахом. Температура плавления 160°. Он слабо растворим в воде,
что обусловлено отсутствием в его молекуле длинной углеводородной цепи.
Витамины К, содержащие в положении 3 изопреноидную цепь, относятся к
светочувствительным соединениям. При освещении ультрафиолетом происходит
фотолиз, отщепляется изопреноидная цепь, которую замещает гидроксил, а
молекула фитола окисляется в кетон фитон.
Витамины К, будучи, как сказано выше, производными нафтохинона,
обладают способностью к окислительно-восстановительным реакциям. На этой
способности витаминов К основано количественное определение их
полярографическим методом. Нафтохиноновая молекула, присоединяя два
водорода, переходит в нафтогидрохиноновую. Эта реакция в присутствии
кислорода воздуха обратима. Реакция восстановления нафтохинонов (окрашенных
веществ) сопровождается их обесцвечиванием.
Витамины К способны непосредственно взаимодействовать с кислородом,
присоединяя его в положении 2, 3 молекулы нафтохинона. Продуктом окисления
является эпоксид:
|[pic] |
|Эпоксид витамина К1 |
Эпоксиды витаминов К сохраняют витаминную активность исходных молекул.
Витамин К3 под влиянием света и кислорода воздуха может давать димерное
производное:
|[pic] |
|Димер витамина К3 |
Как отмечено выше, бисульфидное производное витамина К3 обладает
витаминной активностью. Это важное для медицинской практики вещество
получают воздействием бисульфита натрия на 2-метил-1,4-нафтохинон.
Хорошими стабилизаторами витамина К являются монокальциевый фосфат,
пирофосфаты натрия или калия и др., стабилизирующее действие которых
состоит в поддерживании в водном растворе кислой реакции (рН = 4,8). Смесь
0,5 кг пропаренной соевой муки с 140 г менадион-натрий-бисульфатом и 26 г
СаН4(РO4)2 стабилизирует витамин на 97% в течение трех месяцев.
4. Специфичность строения. Гомовитамины и антивитамины К
К-витаминной активностью обладают многие производные нафтохинона (см.
стр. 68). В зависимости от деталей их структуре существенно изменяется
величина биологической активности соединения. Сравнительная оценка
биологической активности витаминов группы К представлена в табл. 2.
|Таблица 2 |
|Биологическая активность витаминов группы К |
|Витамины |Активность, % |Витамины |Активность, % |
|К1 |100 |К5 |100 |
|К2 |60 |К6 |100 |
|К3 |300 |К7 |100 |
|К4 |200 | | |
Как видно из данных табл. 2, гидрирование хиноидных групп, находящихся
в положении 1,4, не оказывает существенного влияния на биологическую
активность витаминов К. В то же время гидрирование самого нафтохинонового
ядра приводит к почти полной утрате биологической активности молекулы.
Замена гидроксильной группы на аминогруппу не сопровождается утратой
биологической активности витамина. Для проявления биологической активности
обязательно наличие метильной группы в положении 2 нафтохинонового ядра.
Введение метильной группы в других позициях нафтохиноновой системы
сопровождается резким уменьшением физиологической роли соединения.
Представляет особый интерес влияние изменения длины боковой
изопреноидной цепи на биологическую активность производных нафтохинонов.
Оказывается, что как укорочение, так удлинение углеводородной цепи вызывает
снижение витаминной активности препарата. Наряду с этим полное удаление
боковой цепи увеличивает активность молекулы в три раза.
Введение гидроксильных групп в различные позиции нафтохинонового ядра,
за исключением положений 1 и 4, почти полностью лишает соединения
витаминной активности. Примером 'такого соединения является фтиокол, или 2-
метил-З-гидрокси-11,4-нафтохинон:
|[pic] |
|Фтиокол |
Это соединение почти не обладает К-витаминной активностью, по данным
некоторых ученых даже имеет антивитаминные свойства. Некоторые химические
соединения, имеющие отдельные черты сходства в строении с витаминами группы
К, обладают антивитаминными свойствами. Одним из первых антивитаминов К был
открыт дикумарол – вещество, выделенное из испорченного сена бобовых
растений (донник, клевер):
|[pic] |
|Дикумарол |
|(3,3’-метилен-бис-4-оксикумарин) |
Другим представителем антивитаминов К является производное фтиокола
2,2’-метилен-бис(3-гидрокси-1,4-нафтохинон) представляющее собой
производное двух молекул фтиокола, формула которого приводится ниже:
|[pic] |
