Производные изоаллоксазина
В медицине применяют ЛВ, производное изоаллоксазина, - рибофлавин (витамин В2) (табл. 10.23)
Таблица 10.23.
Лекарственное средство - производное изоаллоксазина
Изоаллоксазин, имеющий ярко-желтый цвет, носит название флавин (от лат. flavus - желтый). Желтые пигменты (флавины) выделены из молочной сыворотки (лактофлавин), яичного белка (овофлавин), лимонов (цитофлавин). Обнаружение в молекуле лактофлавина остатка рибозы привело к изменению его названия на рибофлавин (см. табл. 10.23).
Строение и свойства
Изоаллоксазиновый цикл представляет собой сопряженную систему, состоящую из ядер бензола, пиразина и пиримидина. Пиразиновое ядро в изоаллоксазине частично гидрировано, пиримидиновое ядро представлено лактамной формой 2,4диоксопиримидина:
Изоаллоксазину соответствует прототропный изомер - аллоксазин:
Строение молекулы рибофлавина установлено в 1935 г. независимо друг от друга нобелевскими лауреатами по химии Р. Куном (Германия) и П. Каррером (Швейцария). В проявлении рибофлавином витаминной активности существенное значение имеет азодиеновый фрагмент, участвующий в окислительновосстановительных процессах:
Окислительно-восстановительные свойства рибофлавина проявляются в метаболических превращениях углеводов, липидов, белков. При этом рибофлавин обратимо восстанавливается и образуется бесцветный лейкорибофлавин (от греч. leukos - белый):
В нейтральной или слабокислой среде на свету рибофлавин разрушается с отщеплением остатка D-рибита. Образуется люмихром желтого цвета:
В щелочной среде на свету также отщепляется остаток рибозы с образованием люмифлавина:
Люмифлавин - специфическая примесь в рибофлавине, которая благодаря изоаллоксазиновой группировке сохраняет желтую окраску.
Получение
Рибофлавин синтезируется нормальной кишечной микрофлорой и сам необходим для ее поддержания. В организме человека рибофлавин поступает с мясными, молочными и растительными продуктами. Суточная потребность составляет 1,5-2,5 мг.
Одним из источников получения рибофлавина является молочная сыворотка, однако этот процесс трудоемок и не выгоден, так как для получения 1 г рибофлавина необходимо переработать около 5000 л животного сырья.
Продуцентом рибофлавина при микробиологическом синтезе являются грибы рода Aspergillus. При культивировании на среде из кукурузного экстракта, пептона и соевого масла можно добиться выхода до 7 г/л рибофлавина. Однако оба способа по своей эффективности уступают химическому.
В промышленности рибофлавин синтезируют конденсацией 3,4-ксилидина и сахара рибозы, в результате образуется рибитилимин, представляющий собой основание Шиффа желтого цвета:
Ароматический имин восстанавливают до замещенного амина и проводят реакцию азосочетания с солью арилдиазония с получением фенилазорибитиламина:
После восстановления азогруппы проводят реакцию конденсации полученного промежуточного вещества с барбитуровой кислотой или аллоксаном (производные пиримидина) с образованием рибофлавина:
