Витамин B2 (рибофлавин)

Вначале витамины готовили, концентрируя экстракты из различных природных источников витаминов. В то время было решено называть эти препараты по алфавиту в соответствии с хронологической последовательностью их открытия. Впоследствии оказалось к сожалению, что первые препараты представляли собой не чистые вещества, а смеси нескольких веществ. Само по себе это не должно было бы вызывать других осложнений, кроме необходимости дополнительной очистки. Однако некоторые из этих "примесей" сами оказались витаминами.

Чтобы внести определенную ясность в классификацию, была введена система индексов; так появились витамины В₁, В₂ и т. д. Впоследствии оказалось, что и некоторые из них также представляют смеси витаминов. Это привело к тому, что отдельные индивидуальные витамины получили химические названия, например никотиновая кислота (ниацин), которая была обнаружена в препаратах витамина В₂, выделявшихся ранее. Однако в настоящее время обозначение "витамин В₂" относится исключительно к молекуле рибофлавина, который уже встречался нам в качестве компонента флавинадениндинуклеотида (ФАД) (гл. 2).

Исходная циклическая система этого витамина и аналогичных соединений называется изоаллоксазином. Поэтому рибофлавин можно назвать 6,7-диметил-9- (1′-D-рибитил) изоаллоксазином.

В гл. 2 было показано, что ФАД служит одним из переносчиков водорода в дыхательной цепи. Там же было показано, что центром, осуществляющим перенос водорода, является флавинная часть молекулы. Сам рибофлавин служит окислительно-восстановительным агентом, потенциал которого Е₀=-0,185 В (рН 7 при 20°С).

^* (Полная структура флавинадениндинуклеотида представляет собой

)

Это одна из причин, почему молекула рибофлавина столь важна для нормального метаболизма в организме человека, и поскольку организм сам не может ее синтезировать, он должен получать ее извне. Лучшими источниками рибофлавина служат печень, зародыши пшеницы, дрожжи, яичный желток, молоко, рыба и зеленые овощи. Человеку требуется в день 1-3 мг витамина В₂. Симптомами, свидетельствующими о недостатке этого витамина, служит растрескивание губ и уголков рта, в тяжелых случаях помутнение роговицы глаз.

Интересно отметить, что в желудочно-кишечном тракте некоторых животных находятся бактерии, способные синтезировать этот витамин. Такие животные получают достаточное количество рибофлавина из этого источника, и наличие витамина В₂ в их рационе не обязательно.

Впервые рибофлавин был выделен в 1933 г. из молочной сыворотки. Структура этого витамина была установлена независимо двумя группами исследователей в 1935 г.

Молекула рибофлавина на свету неустойчива, что несколько осложнило установление ее структуры. Однако в конце концов, структура была разгадана путем изучения продуктов фотолиза;: впоследствии она была подтверждена синтезом.

В щелочном растворе при фотооблучении рибофлавина получается люмифлавин

Гидролиз люмифлавина приводит к мочевине и карбоновой кислоте

Эта карбоновая кислота легко декарбоксилируется, что дает основание полагать, что она является β-кетокислотой

Наконец, образующийся при декарбоксилировании продукт при нагревании в сильнощелочной среде гидролизуется с отщеплением глиоксиловой кислоты; остающийся фрагмент был идентифицирован как фенилендиамин

Исходя из этих фрагментов, получаемых в результате разрушения молекулы, удалось установить структуру люмифлавина, а от него перейти к рибофлавину, который впоследствии был синтезирован.