Характеристика витамина никотиновая кислота

CAS номер: 59-67-6
Брутто формула: C6H5NO2
Внешний вид: порошок белого цвета, без запаха
Химическое название и синонимы: Nicotinic acid, Niacin; Vitamin PP; 3-Pyridinecarboxylic acid; 3-Carboxypyridine
Физико-химические свойства:
Молекулярная масса 123.11 г/моль
Температура плавления 234-238 ° С
рН 3,4 при 10 г / л при 20 ° С
Температура вспышки 193 ° C — закрытая чаша
Температура воспламенения> 365 ° C
Плотность 1,467 г / см3 при 20 ° C
Растворимость в воде 15 г / л при 20 ° C
150 г / л при 100 ° C
Коэффициент распределения:
н-октанол / вода
log Pow: -0,590 при 25 ° C
Растворимость 12,5 г / л при 25 ° С. В этаноле.
Субстанция химически стабильна при соблюдении рекомендуемых условий хранения.
Опасные продукты разложения, образующиеся в условиях горения — оксиды углерода, оксиды азота (NOx).

Никотиновая кислота, получила свое «итальянское» название витамин – PP – preventive pallagre – (предотвращающий пеллагру) в связи с тем, что помогает справиться с заболеванием, вызывающим, собственно, дефицит Витамина B3. Отсутствие молока и яиц, мяса, дрожжей, сои и прочих продуктов богатых В3( к ним также относятся грибы, соя,фасоль,гречка и другие), нехватка незаменимой аминокислоты Триптофана, из 1 грамма которого может образоваться 17 мг никотинамида (необходимое количество витамина для потребления в сутки), заболевания желудочно-кишечного тракта (мальабсорция, персистирующие диареи и др.), онкологические заболевания, а также алкоголизм могут служить причиной к развитию гиповитаминоза В3.

Фармакологические дозы никотиновой кислоты вызывают глубокое изменение уровней различных липидов и липопротеинов в плазме. Способность никотиновой кислоты сильно увеличивать плазменную концентрацию холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) в последние годы привела к повышению интереса к фармакологическому потенциалу никотиновой кислоты. Появляется все больше доказательств того, что никотиновая кислота сама по себе или в дополнение к препаратам, снижающим уровень холестерина ЛПНП, может снизить прогрессирование атеросклероза и снизить риск сердечно-сосудистых событий. Однако клиническое использование никотиновой кислоты затруднено безвредными, но неприятными побочными эффектами, особенно сильной вазодилатацией кожи. Недавнее открытие связанного с G-белком рецептора GPR109A (HM74A или PUMA-G) в качестве рецептора никотиновой кислоты позволило лучше понять механизмы, лежащие в основе метаболического и сосудистого действия никотиновой кислоты. На основе недавнего прогресса в понимании фармакологических эффектов никотиновой кислоты разрабатываются новые стратегии для лучшего использования фармакологического потенциала никотиновой кислоты. Новые лекарственные средства, действующие через рецептор никотиновой кислоты, или родственные рецепторы, а также новые сопутствующие лекарственные средства, которые подавляют нежелательные эффекты никотиновой кислоты, скорее всего, будут представлены в качестве новых терапевтических вариантов при лечении дислипидемии и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.

Никотиновая кислота активно используется в качестве фармацевтических средств при лечении авитаминоза витамина PP, атеросклерозах, болезни Рейно (вазоспастическое заболевание с поражением мелких концевых артерий и артериол), язвах, инфекционных заболеваниях, мигренях, нарушениях мозгового кровообращения, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, стенокардии, болезни Хартнупа ( проявляющаяся невозможностью усваивать триптофан и другие аминокислоты). Выпускается никотиновая кислота в форме инъекционных растворов, в таблетируемой форме и других.

Никотиновую кислоту, которую можно использовать в пищевых продуктах и лекарственных средствах, можно получить химическим синтетическим способом или биологическим способом. Химический синтез никотиновой кислоты обычно осуществляют путем окисления с использованием 3-пиколина в качестве окислительного катализатора. В частности, 2-метилпентандиамин (MPDA) подвергают гипертермической реакции (от 280 до 360 ° С) с помощью катализатора для синтеза 3-пиколина, а затем 3-пиколин подвергают аммоксидированию с получением 3-цианопирина, который затем гидролизуют до образования ниацинамид или никотиновой кислоты. Один из биологических способов получения никотиновой кислоты включает стадию получения культурального раствора, содержащего хинолиновую кислоту, путем инкубации микроорганизма, обладающего способностью продуцировать хинолиновую кислоту, и стадию добавления кислоты к культуральному раствору и проведение реакции декарбоксилирования.

Биологическое производство никотиновой кислоты осуществляется главным образом посредством двух путей. Первый путь представляет собой способ получения хинолиновой кислоты из триптофана в качестве исходного материала, а затем биологически синтезирует никотиновую кислоту из хинолиновой кислоты, а другой представляет собой путь получения хинолиновой кислоты из аспарагиновой кислоты в качестве исходного материала и затем биологического синтеза никотиновой кислоты из хинолиновой кислоты. Вообще, эукариоты биологически синтезируют никотиновую кислоту из триптофана в качестве исходного материала, в то время как прокариоты используют путь для синтеза никотиновой кислоты из аспарагиновой кислоты в качестве исходного материала в качестве основного пути. Оба пути включают хинолиновую кислоту в качестве промежуточного соединения и синтезируют никотиновую кислоту под действием хинолинат-фосфорибозилтрансферазы (nadC), никотинат-мононуклеотид-аденилат-трансферазы (nadD), NAD-синтетазы (nadE), NMN-аденилаттрансинказин-нуклеиназы (nadin-n-nacin) из (nadN) нуклеиновой кислоты (nadin-n-nacin) nin (nadin) nacin-n-nacin (nin-n-nacin) nin (n-n-nacin) nacin (n-n-n-nin-nin-n-nin) пиназина).

Действие на организм:

Сам по себе, как и большинство витаминов, В3 не проявляет активности в организме. Только после превращения в свои коферментные формы PP начинает играть роль одного из важнейших элементов биохимических реакций в клетке. Всасываясь в вентральном отделе желудка и верхнем отделе двенадцатиперстной кишки, он разносится по телу и распространяется главным образом в печени, почках и жировой ткани. Далее под действием ферментов преобразуется в никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ), в чьи функции входит перенос гидрид иона водорода в окислительно-восстановительных реакциях. Таким образом, НАД и НАДФ, являясь активным центром дегидрогеназ, помогают метаболизму жиров, белков и углеводов. Помимо того, что принимает НАДФ и НАД непосредственное участие в производстве дезоксирибонуклеотидов, также помогают репарации ДНК («сшивке» ДНК) при ее разрыве, обладает антиоксидантным свойством и ингибирует некоторые процессы окисления (в цикле трикарбоновых кислот, например).

Никотиновая кислота (ниацин) давно используется для лечения липидных расстройств и сердечно-сосудистых заболеваний. Ниацин благоприятно влияет на аполипопротеин (апо) B-содержащие липопротеины (например, липопротеины очень низкой плотности [ЛПОНП], липопротеины низкой плотности [ЛПНП], липопротеины ) и увеличивает апо AI-содержащие липопротеины (липопротеины высокой плотности [ ЛПВП]). Недавно новые открытия расширили понимание механизма действия ниацина и поставили под сомнение старые концепции. Появляются новые данные о том, как ниацин влияет на метаболизм триглицеридов (ТГ) и апо В-содержащих липопротеинов в печени. А также влияет на метаболизм апо AI и ЛПВП, и как он влияет на сосудистые противовоспалительные явления, специфический рецептор ниацина в адипоцитах и иммунных клетках, как ниацин вызывает прилив крови, и характеристику системы транспорта ниацина в клетках печени и кишечника. Новые данные указывают на то, что ниацин прямо и неконкурентно ингибирует фермент диацилглицерол-ацилтрансферазу-2 гепатоцитов, ключевой фермент для синтеза ТГ. Ингибирование синтеза ТГ ниацином приводит к ускоренной внутриклеточной деградации апо B в печени и уменьшению секреции частиц VLDL и LDL. Предыдущие кинетические исследования на людях и недавние находки in vitro на клеточных культурах показывают, что ниацин замедляет главным образом катаболизм в печени апо A-I (по сравнению с апо A-II), но не опосредует рецептор BI, опосредованный сложными эфирами холестерина, опосредованными BI-рецептором. Снижение катаболизма ЛПВП-апо-А-1 ниацином объясняет увеличение периода полувыведения ЛПВП и концентраций субфракций липопротеина-А-I ЛПВП, которые усиливают обратный транспорт холестерина. Исходные данные свидетельствуют о том, что ниацин, ингибируя поверхностную экспрессию в гепатоцитах β-цепи аденозинтрифосфатсинтазы (недавно зарегистрированный рецептор HDL-apo A-I), ингибирует удаление HDL-apo A-I. Недавние исследования показывают, что ниацин увеличивает окислительно-восстановительное состояние эндотелиальных клеток сосудов, что приводит к ингибированию окислительного стресса и сосудистых воспалительных генов, ключевых цитокинов, участвующих в атеросклерозе. Приток ниацина происходит в результате стимуляции простагландинов D2 и E2 подкожными клетками Лангерганса через G-белок-связанный рецептор 109A-рецептор ниацина. Хотя снижение мобилизации свободных жирных кислот из жировой ткани через рецептор, связанный с G-белком 109А, рецептор ниацина 109А является широко предполагаемым механизмом ниацина для снижения ТГ, физиологически и клинически, этот путь может быть лишь незначительным фактором при объяснении липидного эффекта ниацина.

LD50 при оральном применении, крыса — 7000 мг / кг

LD50 при нанесении на кожу, крыса -> 2.000 мг / кг

Источник

Никотиновая кислота

НИАЦИН (ВИТАМИН РР, ВИТАМИН В3, НИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА)

ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Ниацин (никотиновая кислота, витамин PP, витамин B3) – это водорастворимый витамин, участвующий во многих окислительно-восстановительных реакциях, образовании ферментов и обмене липидов и углеводов в живых клетках. Хим. формула ниацина — C₆H₅NO₂

Никотиновая кислота является β-пиридин-карбоновой кислотой. В химически чистом виде представляет собой бесцветные кристаллы игольчатой формы, легко растворимые в воде и спирте. Никотиновая кислота термостабпльна и сохраняет свою биологическую активность при кипячении и автоклавировании. Устойчива к воздействию света, кислорода воздуха и щелочей. Амид никотиновой кислоты С₆Н₆N₂О обладает теми же биологическими свойствами, что и никотиновая кислота. В организме человека и животных никотиновая кислота превращается в амид никотиновой кислоты и в таком виде входит в состав тканей организма.

Химическая формула ниацина — C₆ H₅ N O₂

Никотиновая кислота называется «витамин B3», так как это – третий по счету обнаруженный витамин группы В. Исторически его называют «витамин РР» или «витамин Р-Р», оба названия являются производными от термина «пеллагра-профилактический фактор», т.е. Preventive pellagra, что означает «предотвращающий пеллагру». Слово «пеллагра» происходит от итальянских слов pelle agra, в переводе на русский язык — шершавая кожа, что характеризует один из симптомов этой болезни.

Ниацин является одним из пяти витаминов, отсутствие которых в рационе человека связано с пандемией. Никотиновая кислота используется уже более 50 лет для увеличения уровня ЛПВП (липопротеинов высокой плотности) в крови, а также, как было выяснено в ряде контролируемых испытаний на человеке, может применяться для уменьшения риска сердечно-сосудистых заболеваний.

ФУНКЦИИ НИАЦИНА В ОРГАНИЗМЕ. УЧАСТИЕ В ОБМЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

Никотиновая кислота благоприятно влияет на нервную и сердечнососудистую системы; поддерживает в здоровом состоянии кожу, слизистую оболочку кишечника и ротовой полости, нормализует работу желудка и поджелудочной железы.

Ниацин участвует в углеводном, энергетическом и жировом обмене, оказывает антисклеротическое действие, предотвращает возникновение острого инфаркта миокарда и стенокардии, улучшает общее состояние организма человека, уменьшает головные боли, улучшает пищеварение. Как и другие витамины группы B, ниацин нужен организму человека для производства ферментов, обеспечивающих клетки энергией. Этот витамин принимает участие более чем в 50 ферментативных реакций и имеет значительное влияние на здоровье кожи, слизистой пищеварительного тракта, языка, на образование эритроцитов – красных кровяных телец.

Регуляция холестерина и кровоснабжение

Витамин В3 необходим для поддержания функций многих ферментов. Употребление ниацина является крайне эффективным для нормализации уровней липидов в крови. Он снижает концентрацию общего холестерина, аполипопротеина А, триглицеридов, липидов низкой плотности и увеличивает уровень липидов высокой плотности, которые обладают антиатерогенными свойствами (препятствуют образованию атеросклеротических бляшек в сосудах).

Никотиновая кислота оказывает стимулирующее влияние на функцию органов кровотворения, усиливая, процесс образования эритроцитов и в меньшей степени лейкоцитов. Также он обладает гиполипидемическим действием, расширяет мелкие кровеносные сосуды и улучшает микроциркуляцию, в т.ч. повышает фибринолитическую активность крови и препятствует тромбообразованию, уменьшая агрегацию тромбоцитов.

Окислительно-востановительный потенциал

Всасывание поступившей с пищей никотиновой кислоты происходит в желудке, двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике. Всосавшаяся никотиновая кислота поступает в кровь, где она превращается в никотинамид, и далее в печень. В печени никотинамид превращается в дифосфонуклеотиды и трифосфонуклеотиды и откладывается в виде указанных соединений. Кислота никотиновая — является простетической группой кодегидразы I и кодегидразы II — ферментов, переносящих водород и осуществляющих окислительно-восстановительные процессы. Кодегидраза II участвует и в транспортировке фосфата. Синтез кодегидраз происходит, главным образом, в печени. В крови никотиновая кислота содержится преимущественно в эритроцитах.

Т.е. витамин В3 является предшественником молекул, которые играют важную роль в окислительно-восстановительных реакциях в клетках; он может способствовать антиоксидантному и метаболическому эффекту в качестве ферментного кофактора. Ниацин в организме человека превращается в никотинамид, который входит в состав коферментов некоторых дегидрогеназ ( группы ферментов из класса оксидоредуктаз ): никотин-амид-аденин-динуклеотида ( НАД ) и никотин-амид-аденин-динуклеотид-фосфата ( НАДФ ).

В данных молекулярных структурах никотинамид выступает в роли донора и акцептора электронов и участвует в жизненно важных окислительно-восстановительных реакциях, которые катализируются десятками различных ферментов. В качестве кофактора энзимов никотинамид задействован в метаболизме белков, жиров и углеводов, пуриновом обмене, тканевом дыхании, распаде гликогена.

Ниацин участвует также в репарации ДНК, т.е. в исправлении ее химических повреждений и разрывов. Т.е. этот витамин задействован в восстановлении г енетического ущерба (на уровне РНК и ДНК), нанесенного клеткам организма лекарствами, мутагенами, вирусами и др. физическимии и химическими агентами.

Ниацин и гормоны

Данный витамин участвует в производстве стероидных гормонов в надпочечниках. Он необходим для образования различных гормонов, в том числе половых. Ниацин участвует в процессе, регулирующем ответ организма на инсулин – гормон, который отвечает за транспортировку глюкозы в клетки, а также ее хранение в мышцах и печени.

Влияние на нервную систему

Ниацин называют «витамином спокойствия» — он стабилизирует работу нервной системы и защищает ее от срывов и депрессий. Никотиновая кислота оказывает влияние на нормальное функциональное головного мозга, оказывая активирующее влияние на функции коры больших полушарий. Установлено, что в головном мозгу содержится наибольшее по сравнению с другими органами количество дифосфопиридиннуклеотида, что позволяет головному мозгу использовать этот витамин в большом количестве.

Влияние на органы пищеварения

Никотиновая кислота повышает общую кислотность желудочного содержимого и содержание свободной соляной кислоты, а также часовое напряжение, т. е. количество сока, выделяемого за час.

Никотиновая кислота усиливает моторную функцию желудка и ускоряет эвакуацию его содержимого при нормальной секреции. При РР-гиповитаминозе часто наблюдается понос, который объясняют расстройством функции кишечника в результате поражения его нервного аппарата. Никотиновая кислота также стимулирует внешнюю секрецию поджелудочной железы, повышая содержание в панкреатическом соке ферментов (трипсин, амилаза, липаза).

Печень более богата никотиновой кислотой, чем другие органы. Никотиновая кислота положительно влияет на некоторые функции печени. При заболеваниях печени, сопровождающихся нарушением углеводного обмена (болезнь Боткина и др.), никотиновая кислота способствует нормализации процессов синтеза и распада гликогена и накоплению, его в печени; благодаря этому быстрее нормализуется гликорегулирующая функция печени.

ПРИЧИНЫ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ НИАЦИНА В ОРГАНИЗМЕ

Недостаточное поступление витамина В₃ в организм:

болезнь Хартнупа (наследственное заболевание, сопровождающееся нарушением усвоения некоторых аминокислот, в том числе триптофана);
неполноценное и несбалансированное питание (недостаточное содержание белка);
заболевания ЖКТ, сопровождающиеся синдромом мальабсорбции (патология поджелудочной железы, целиакия, персистирующая диарея, болезнь Крона);
состояние после оперативного лечения заболеваний ЖКТ (например, гастрэктомии).

Важное замечание

Дефицит витамина В3 часто сочетается с недостаточностью пиридоксина (витамина В6) и рибофлавина (витамина В2).

Состояния повышенного использования ниацина в метаболизме:

длительная лихорадка; хронические инфекции; заболевания гепатобилиарной области (острые и хронические гепатиты, цирроз печени); гипертиреоз; карциноидные опухоли (снижение уровня ниацина связано с повышенным потреблением триптофана для синтеза серотонина); алкоголизм; беременность (особенно на фоне никотиновой и лекарственной зависимости, многоплодия); период лактации.

СИМПТОМЫ ДЕФИЦИТА НИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ

РР-ГИПО- И АВИТАМИНОЗ

Дефицит никотиновой кислоты в организме может быть полным и неполным.

На первом этапе при неполном дефиците витамина РР развиваются различные неспецифические симптомы, являющиеся признаками неблагополучия в организме. Однако в данном случае в тканях имеется еще небольшое количество никотиновой кислоты, которое обеспечивает протекание процессов жизнедеятельности, а потому специфические симптомы и тяжелые нарушения работы различных органов отсутствуют. На втором этапе, когда никотиновая кислота, имеющаяся в тканях, израсходуется, возникает абсолютный дефицит витамина, который характеризуется развитием специфического заболевания – пеллагры, и еще целым рядом тяжелых нарушений функционирования различных органов.

Пеллагра — заболевание, являющееся следствием длительного неполноценного питания (недостаток витамина PP и белков, в особенности содержащих незаменимую аминокислоту триптофан) — проявляется диареей, дерматитом, деменцией и без лечения опасно для жизни.

Неполный дефицит никотиновой кислоты проявляется следующими симптомами:

Вялость; Апатия; Сильная утомляемость; Головокружение; Головная боль; Сердцебиение; Раздражительность; Бессонница; Сухость кожи; Запоры; Снижение сопротивляемости организма к инфекционным заболеваниям; Ухудшение аппетита; Потеря веса; Бледность кожных покровов и слизистых оболочек.

При длительно существующем или полном дефиците витамина РР развивается пеллагра

Возможно развитие пеллагры даже при удовлетворительном питании вследствие нарушения всасывания в кишечнике, что наблюдается при энтероколитах различной этиологии, после хирургического вмешательства (например, частичной резекции тонкого кишечника), длительного охлаждения, физического или умственного перенапряжения.

В настоящее время выяснено, что в возникновении пеллагры играет роль ряд факторов, в том числе и недостаток витаминов В₁, В₂, В₆ и др., а не только недостаток витамина РР в пище. Для предупреждения пеллагры важно достаточное содержание в пищевом рационе белков и, в частности, содержащих триптофан, поскольку из него образуется никотиновая кислота. Однако для полного обеспечения потребности в витамине РР и предупреждения пеллагры он должен постоянно поступать в организм с пищей.

Поражение кожи при пеллагре представляет собой напоминающую солнечный ожог эритему, особенно отчетливо выраженную на открытых для солнечных лучей частях тела; постепенно усиливается пигментация и кожа утолщается. Возникает тошнота, запоры или диарея, язык становится ярко-красным, появляется апатия, усталость, депрессия, головная боль, дезориентация, иногда больной даже теряет память. Развитию деменции с бредом предшествуют повышенная раздражительность, депрессивное состояние и анорексия.

Полный дефицит никотиновой кислоты — развитие пеллагры проявляется следующими симптомами:

Хронические поносы (стул до 3 – 5 раз в день, имеющий жидкую водянистую консистенцию, но не содержащий примесей крови или слизи); Потеря аппетита; Ощущение тяжести в области желудка; Изжога и отрыжка; Ощущение жжения во рту; Повышенная чувствительность десен; Слюнотечение; Покраснение слизистых оболочек; Отечность губ; Трещины на губах и коже; Многочисленные воспаления на коже; Выступающие в виде красных точек сосочки языка; Глубокие трещины на языке; Красные пятна на коже кистей рук, лица, шеи и локтей; Отек кожи (кожный покров болит, чешется и на нем появляются пузыри); Слабость в мышцах; Шум в ушах; Головные боли; Ощущение онемения и боли в конечностях; Ощущение ползания «мурашек»; Шаткая походка; Повышенное артериальное давление; Деменция (слабоумие); Депрессия; Язвы.

В данном списке перечислены все возможные признаки пеллагры, однако наиболее типичными и яркими проявлениями этого заболевания являются деменция (слабоумие), диарея (понос) и дерматит.

Если у человека присутствуют все три признака – диарея, деменция и дерматит в той или иной степени выраженности, то это однозначно свидетельствует о дефиците витамина РР, даже если другие вышеперечисленные симптомы отсутствуют.

передозировка

При длительном поступлении очень больших количеств никотиновой кислоты в организм у человека могут появиться обмороки, зуд кожи, нарушения сердечного ритма и расстройства работы пищеварительного тракта. Иных симптомов интоксикации избыточное потребление витамина РР не вызывает, поскольку никотиновая кислота малотоксична.

СУТОЧНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В НИАЦИНЕ

Физиологические потребности в ниацине согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:

Верхний допустимый уровень потребления – 60 мг/сутки.
Физиологическая потребность для взрослых – 20 мг/сутки.
Физиологическая потребность для детей – от 5,0 до 20,0 мг/сутки.

Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления ниацина (Витамина РР) в зависимости от возраста (мг):

Источник

Характеристика витамина никотиновая кислота