ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА
ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА — N-(2,4-диокси-3,3-диметилбутирил)-бета-аланин — водорастворимый витамин. Из двух ее оптических изомеров только D(+)-изомер с [a] 25 D +37,5° (H2O) обладает витаминными свойствами. Основной биологически активной формой П. к. является пантетеин HOCH2C(CH3)2CH(OH)CONH(CH2)2CONH(CH2)2SH, к-рый в виде 4′-фосфо-пантетеина входит в состав кофермента А, является простетической группой полиферментного комплекса синтетазы жирных к-т различных тканей млекопитающих (в т. ч. печени человека) и полиферментных комплексов, синтезирующих антибиотики, а также является необходимым фактором роста нек-рых видов молочнокислых бактерий, в частности бифидобактерий. Биотрансформация П. к. в кофермент А (КоА) осуществляется гепатоцитами и нек-рыми другими клетками (см. Коферменты). С участием КоА осуществляется окисление жирных кислот, окислительное декарбоксилирование кетокислот, синтез лимонной кислоты, стероидов, гема, происходит внутриклеточный и трансмембранный транспорт кислотных остатков (ацилов), активирование последних с образованием ацетил-КоА или ацил-КоА. Ацетил-КоА является универсальным донором ацильных групп в реакциях ацетилирования аминов, аминосахаров, аминокислот. Особую роль играет реакция ацетилирования холина, в результате к-рой образуется ацетилхолин — важнейший медиатор синаптической передачи нервного импульса. Наконец, с помощью ацетил-КоА осуществляется одна из основных конъюгационных реакций дезинтоксикации организма — ацетилирование ароматических аминов, сульфамидов, производных изоникотиновой кислоты и т. д. Инактивация чужеродных ароматических карбоновых кислот осуществляется пептидной конъюгацией, механизм которой заключается в образовании КоА — производных карбоновых кислот. В частности, взаимодействие КоА-производного бензойной кислоты (бензоил-КоА) и глицина с образованием гиппуровой к-ты используется как тест на антитоксическую функцию печени (проба Квика — Пытеля). Суточная потребность в П. к. 10—12 мг. Она увеличивается (до 15—20 мг) при беременности, лактации, тяжелом физическом труде. П. к. широко распространена в продуктах растительного и животного происхождения (табл.).
Таблица. Содержание пантотеновой кислоты в некоторых пищевых продуктах (мг %)
Содержание пантотеновой кислоты (в мг %)
Свежие фрукты, ягоды
В процессе термической обработки продуктов потери витамина могут достигать 25—50% и выше, в связи с чем иногда может возникать его дефицит в организме человека. Развитие витаминной недостаточности возможно также при нарушении всасывания или выведения П. к. при длительных интоксикациях, хрон, заболеваниях жел.-киш. тракта, сердечно-сосудистой системы и почек, гормональном дисбалансе, длительной химио- и антибиотикотерапии, многократном применении диуретиков. Выраженная недостаточность П. к. в организме человека отмечена как следствие неадекватного питания в экстремальных условиях, при туберкулезе, алкоголизме и ряде других заболеваний. Специфические симптомы недостаточности П. к. у человека не описаны. При диагностике и оценке степени недостаточности этого витамина необходимо одновременно исследовать уровень свободной и общей формы П. к. в суточной моче, содержание витамина в плазме крови, а также рассчитать количество его в пище обследуемого за 2 сут.
Количественное определение П. к. и ее производных осуществляется путем колориметрических реакций с 1,2-нафтохинон-4-сульфонатом или гипохлоритом натрия (чувствительность 10 -3 — 10 -4 г), методом газожидкостной хроматографии (10 -6 — 10 -7 ), с помощью микробиологического определения с использованием тест-культур (10 -7 —10 -8 ) Saccha-romycodes ludwigii, Lactobacillus arabinosus и др. В крови взрослого человека обычно содержится 17—38 мкг% П. к., с мочой экскретируется за сутки суммарно в виде различных форм 5,5—6,2 мг П. к., в т. ч. 3—4 мг свободной П. к. Считается, что экскреция менее 2 мг свободной П. к. с мочой за сутки указывает на недостаточную обеспеченность организма витамином.
Препараты пантотеновой кислоты
Кальция пантотенат, Calcii pantothenas, является препаратом пантотеновой к-ты (ПАК). Это белый мелкокристаллический порошок, растворимый в воде, малотоксичен; лишь при высоких дозах и длительном применении отмечаются явления диспепсии (изжога, тошнота, рвота), к-рые обычно проходят самостоятельно при снижении дозировки. Противопоказания для применения не описаны.
В кишечнике происходит диссоциация препарата, и через стенку кишечника проникает уже сама ПАК, причем всасывание происходит быстро. Фармакол, эффект кальция пантотената обусловлен активностью аниона ПАК. В свою очередь и ПАК еще не является биологически активной субстанцией; свою активность она приобретает лишь в составе КоА. Образование КоА происходит, по-видимому, во всех тканях, но преимущественно в печени; выделение на 60% осуществляется почками.
В терапевтической клинике кальция пантотенат применяется при различных нарушениях обменных процессов; недостаточности кровообращения (в сочетании с сердечными гликозидами); катарах верхних дыхательных путей и бронхитах; аллергических состояниях (дерматиты, сенная лихорадка, бронхиальная астма). Эффективен при полиневритах, невралгиях, парестезиях. Препарат применяют для лечения ожогов и трофических язв, а также для устранения послеоперационной атонии кишечника. Кальция пантотенат часто применяют для уменьшения токсических эффектов, развивающихся при длительном применении препаратов, содержащих мышьяк, сульфаниламиды и ПАСК, препаратов ГИНК и антибиотиков группы стрептомицина.
Назначается внутрь парентерально (подкожно, внутривенно и внутримышечно), а также местно. Внутрь назначают взрослым по 0,1—0,2 а 2—4 раза в день; детям 3—14 лет по 0,1—0,2 г 2 раза в день. Суточная доза для взрослых от 0,4 до 0,8 г; для детей не выше 0,4 г. Парентерально взрослым вводят 20% р-р, не более 4 мл в сутки. Длительность приема при оральном и парентеральном введении до 4 мес., в зависимости от эффекта. Местно для примочек и полосканий назначается 5% р-р кальция пантотената. При ожогах, трофических язвах и вяло заживающих ранах применяется 5% мазь кальция пантотената.
Препарат выпускается в таблетках по 0,1 г и в ампулах по 2 мл 20% р-ра.
Пантогам, Calcii homopantothenas; Pantogam. Подобно кальция пантотенату диссоциирует и всасывается в виде Д-гомопантотеновой к-ты (ГПК). Механизм действия препарата изучен недостаточно. Предполагается, однако, что фармакол, эффекты пантогама обусловлены образованием особого кофермента типа КоА.
Обладает седативным и противосу-дорожным свойствами. В клин, практике используется при эпилепсии и гиперкинезах (в особенности у детей), при паркинсонизме, треморе и миоклонусе, а также для лечения осложнений после энцефалита. Эффективен при лечении детей с задержкой умственного развития. В этих случаях пантогам назначают в дозе 0,5 г 4—5 раз в сутки в течение 3 мес. Побочное действие и противопоказания к применению пантогама не описаны.
Препарат выпускается в таблетках по 0,25 и 0,5 г.
Библиография: Клиническая фармакология, под ред. В. В. Закусова, с. 353, М., 1978; Лихциер И. Б.иС пиричев В.Б. Пантотеновая кислота, в кн.: Витамины, под ред. М. И. Смирнова, с. 371, М., 1974; Мойсеенок А. Г. Пантотеновая кислота, Минск, 1980; Химия, биохимические функции и применение пантотеновой кислоты, под ред. А. Г. Мойсеенка, Минск, 1977; Экспериментальная витаминология, под ред. Ю. М. Островского, с. 267, Минск, 1979; Decker К. Die aktivierte Essigsaure, Das Coenzym A und seine Acylderivate im Stoffwechsel der Zelle, Stuttgart, 1959; S z о г й d у I. Die klinische Bedeutung der Pantothen-saure unter besonderer Berucksichtigung der Kinderheilkunde, Szeged, 1967, Bibliogr.; Vitamine, hrsg. v. J. Fragner, Bd 2, S. 1199, Jena, 1965.
А. Г. Мойсеенок; Я. Б. Максимович (фарм.).
Источник
Витамины содержащие пантотеновую кислоту
CAS номер: 79-83-4
Брутто формула: C9H17NO5
Внешний вид: Бесцветная или светло- желтая прозрачная жидкость
Химическое название и синонимы: D-Pantothenic acid, Vitamin B5; (R)-N-(2,4-Dihydroxy-3,3-dimethylbutyryl)-beta-alanine
Физико-химические свойства:
Молекулярная масса 219.24 г/моль
Плотность 1,266
Температура плавления 178-179 ° С
Точка кипения 551-505 ° C при 760 мм рт.ст.
Растворим в воде, бензоле, этиловом эфире.
Пантотеновая кислота открыта ученым Р.Вильямсом в 1933 году, свое название – «вездесущий» получила от того, что обнаруживается практически во всех пищевых продуктах.
В5 относится к водорастворимым витаминам, представлен пантотеновой кислотой, состоящей из бета-аланина и пантоевой кислоты. В виде коферментных форм выступают кофермент А и 4-фосфопантеин – т.е., именно эти два вещества проявляют активность в организме.
Участвует в таких важных процессах жизнедеятельности, как реакции окислении глюкозы и аминокислот, синтезе ацетилхолина и гликозаминогликанов, помогает переносу ацетильной группы в момент окисления и синтеза жирных кислот.
Список продуктов, как уже упоминалось, содержащих В5 достаточно широк, так что при отсутствии нарушения обмена веществ, приводящего к дефициту пантотеновой кислоты, разнообразие рациона главный способ профилактики гиповитаминоза В5.
Клинические признаки, обусловленные нехваткой Витамина В5, проявляются в виде поражения малых артерий дистальных участков нижних конечностей – заболевание, называемое педиолалгия. Также наблюдается сухость кожи, выпадение волос, шерстного покрова (у животных), нарушения функций желудочно-кишечного тракта и центральной нервной системы, угнетается работа надпочечников, т.к. витамин стимулирует выработку стероидных гормонов – глюкокортикоидов. При данной патологии могут наблюдаться слабость, апатия и мышечные судороги.
Только правовращающий (D) изомер пантотеновой кислоты — D-пантотеновая кислота – обладает биологической активностью. Чистая D-пантотеновая кислота, может использоваться в качестве биологически активной добавки: растворима в воде, вязкая и желтого цвета. Потому, что D-пантотеновая кислота относительно нестабильна — она может быть разрушена тепловыми и кислотно-щелочными условиями. А пантотенат кальция стабильный, является формой витамина B5 и обычно содержится в пищевых добавках. Это водорастворимый, кристаллический порошок белого цвета. Десять мг пантотената кальция эквивалентно 9,2 мг чистой D-пантотеновой кислоты.
Дисульфидная форма пантотеновой кислоты – пантетин — также доступна в качестве биологически активной добавки и считается наиболее активной формой витамин В5 потому, что содержит сульфгидрильную группу необходимую для биологической активности в коферменте А (КоА) . Жидкая форма витамина В5 — декспантенол, D-пантотениловый спирт, D-пантенол или пантенол- также активно применима, к качестве инъекционных форм для косметологических целей и заживления ран.
Часто используется в пищевых и кормовых добавках в виде производных пантотеновой кислоты – пантотенола и соли — пантотената кальция. Огромное множество средств на основе пантотеновой кислоты выпускается для использования в косметических и фармацевтических целях. Примером, может служить декспантенол и пантенол средства для наружного применения в виде крема, мази или пены, используемые для заживления повреждений кожи различной этиологии. Кальция пантотенат выпускается в виде растворов для парентерального введения и виде таблеток. Назначают данные препараты при ожогах, экземах, дерматитах, невралгиях, астме, при атонии кишечника и множества других заболеваниях.
Биосинтез пантотеновой кислоты происходит посредством ферментативно-каталитической конденсации пантоевой кислоты с бета-аланином в присутствии аденозинтрифосфата.
Способ получения D-пантотеновой кислоты, который включает контактирование DL-пантоевой кислоты, DL-пантолактона или их смеси и β-аланина с микроорганизмом, который способен продуцировать D-пантотеновую кислоту из DL-пантойной кислоты и β-аланина, но по существу не продуцирует L-пантотеновую кислоту. Исходными материалами для крупномасштабного производства (Д) -пантотената кальция, коммерческой формы пантотеновой кислоты, являются (Д) -пантолактон и бета-аланинат кальция. Кальций (D) -пантотенат получают реакцией бета-аланината кальция с (D) -пантолактоном в кипящем метаноле или этаноле. В зависимости от условий кристаллизации и сушки могут быть выделены три полиморфные формы без растворителя, два сольвата и аморфный продукт. Гигроскопические призмы с четырьмя молями метанола и одним молем воды образуются при кристаллизации из 90% водного метанола при 0 ° С. Сушка этих призм при 80 ° С и 30 мбар приводит к получению рентгеновского аморфного кальция (Д) -пантотената при поддержании кристаллическая форма. Кальций (Д) -пантотенат может быть получен путем затравочной кристаллизации в 90% водном метаноле путем использования более высокой растворимости рацемата по сравнению с сольватами энантиомеров. Рацемизация формы S достигается с помощью метоксида натрия в безводном метаноле. / Кальций (Д) -пантотенат /.
Действие на организм:
Пантотеновая кислота используется в КоА (CoA) и ацильном белке носителе (ACP), которые переносят и ацетил и ацильные группы. КоА является важным кофактором в окислении жирных кислот, удлинении липидов и синтезе жирных кислот, участвует в производстве многих вторичных метаболитов, такие как полиизопреноид — содержащие соединения (например, долихол, убихинон [CoQ10], сквален и холестерин), стероидные молекулы (например, стероидные гормоны, витамин D и желчные кислоты), ацетилированные соединения (например, ацетилированные производные аминосахаров [например, N-ацетилглюкозамин], ацетилированные нейротрансмиттеры [например,N-ацетилсеротонин, ацетилхолин]), а также простагландины и простагландиноподобные соединения. Участвует в биосинтезе фосфолипидов (например, фосфатидилхолина, -этаноламина, -серина, -инозитола, -кардиолипина), а также плазмалогена, сфингенина, и керамида, всем им требуется КоА. Прямо или косвенно, КоА участвует в расщеплении углерода — скелете большинства аминокислот. АСР( ацильный белок носитель) участвует в синтезе жирных кислот, фермента поликетидсинтазы, синтез лизина и нерибосомной пептидной синтетазы.
Большинство растений и микроорганизмов осуществляют биосинтез пантотеновой кислоты ферментативно, объединяя пантовую кислоту с бета-аланином. Млекопитающим не хватает фермента для этой стадии синтеза, поэтому они не могут синтезировать пантотеновую кислоту. У млекопитающих эндогенный синтез КоА и ACP может начинаться с пантотеновой кислоты.
Биосинтетический путь начинается с реакции фосфорилирования, катализируемой магний-зависимым ферментом — пантотенат-киназой (также называемой пантотеновой кислотой-киназой), — приводящая к образованию 4′-фосфопантотеновой кислоты (4′-PPA). Стадия биосинтеза пантотеновых кислотзависимых ферментов — это реакция конденсации с цистеином с образованием 4′-фосфопантотеноила цистеин. В отсутствие цистеина будет накапливаться 4’-PPA, что позволяет предположить, что отсутствие цистеина в качестве субстрата является ограничивающим фактором в биосинтезе нижестоящих метаболитов пантотеновой кислоты. 4’-Фосфопантетин (4’-PP) затем образуется в результате реакции декарбоксилирования. Скорость реакции на этой ферментативной стадии также увеличивается благодаря доступности белково-сульфгидрильных соединений, таких как цистеин. Наконец, две стадии синтеза СоА включают добавление аденозильная группа, полученная из АТФ и фосфорилирование этой молекулы. Обе эти ферментативные реакции требуют магния в качестве кофактора.
Тест Дрейза (на глазах кроликов) Фармакологическое испытание, при котором вещество вводится в глаз или наносится на кожу лабораторного животного, чтобы определить вероятный эффект этого вещества на соответствующую ткань человека 100 мг/24H, умеренно.
При оральном применении, мыши LD50 300 мг/кг
При оральном применении, кролики LD50 3200 мг/кг
При оральном применении, крысы LD50 980 мг/кг
Источник