Витамин С (аскорбиновая кислота)

Драматическая история, связанная с витамином С, возвращает нас к началу XVII в. Купцы-мореплаватели Британской Ост-Индской компании для того, чтобы не заболеть цингой, сосали плоды цитрусовых. Отсюда и происходит кличка "лимонники", как называли в те дни английских матросов и до сих пор иногда называют англичан. Однако гораздо легче вынести обидную кличку, чем ужасные последствия болезни, связанной с недостатком витаминов.

При заболевании цингой десны начинают кровоточить, происходят кровоизлияния под кожей и в суставах. Кожа становится дряблой, суставы распухают. Даже легкое прикосновение к больному может вызвать у него сильнейшую боль. Без приема витамина С неизбежно наступает смерть.

В наши дни цинга не представляет серьезной проблемы, однако даже небольшой недостаток витамина С в организме может привести к опасным последствиям. Он ухудшает заживляемость ран и сопротивляемость организма инфекции. Недавно витамин С вновь стал центром внимания как средство, способное предотвратить и даже излечить простудные заболевания.

Аскорбиновая кислота отличается от других витаминов тем, что ее не могут синтезировать человек и отдельные животные, которые поэтому нуждаются в поступлении этого витамина извне. Ряд ученых, в том числе и Лайнус Полинг, считают, что регулярный прием аскорбиновой кислоты в количестве 0,2-5 г для взрослого способствует предотвращению простудных заболеваний и уменьшает восприимчивость к другим заболеваниям, в том числе пневмонии, тонзиллиту и острому ревматизму. Они рекомендуют принимать внутрь не менее 10 г аскорбиновой кислоты в день при первом появлении симптомов простуды; после того как простуда пройдет, дозу следует уменьшить. По мнению сторонников этого метода, прием аскорбиновой кислоты не только ослабляет течение простудного заболевания, но и существенно увеличивает скорость выздоровления.

Полинг и его коллеги провели эксперимент, в ходе которого здоровые люди и больные шизофренией получали внутрь аскорбиновую кислоту, никотинамид и пиридоксин. Оказалось, что у больных шизофренией некоторые из этих витаминов плохо выводятся из организма. При регулярном приеме больших доз этих витаминов больными шизофренией способность к их выведению из организма увеличилась. На основании этого был сделан вывод, что витаминотерапия может оказаться полезной в предупреждении и (или) лечении шизофрении.

Подобные заявления и полученные результаты вызвали широкую дискуссию. Многие ученые подвергают сомнению статистические данные и выводы Полинга. Недавно эти опыты были повторены на 21 добровольце из числа заключенных. Их подвергли исследованию по методу двойного слепого контроля^*. Одиннадцать человек получали ежедневно по 3 г витамина С, в то время как остальным десяти давали такую же дозу плацебо. Спустя 14 дней всех испытуемых подвергли действию риновируса 44 - возбудителя гриппа. В течение следующей недели режим в обеих группах был сохранен, т. е. одна получала витамин С, другая - плацебо. Через один или два дня после введения вируса все испытуемые заболели гриппом. Симптомы заболевания были одинаковыми как в той, так и в другой группе.

^* (При двойном слепом методе контроля испытуемым дают одинаковые количества испытываемого вещества или плацебо (вещества, не оказывающего никакого действия на организм). Ни один из испытуемых не знает, что именно он получает.)

Конечно, заключенные - это не лучший объект для изучения учеными эффективности витамина С для борьбы с простудными заболеваниями. Эти испытуемые находились в состоянии эмоционального напряжения, вызванного жизнью в тюрьме, а возможно, что организмы их были ослаблены из-за плохого питания и вследствие других причин. Вполне вероятно, что все эти факторы делали испытуемых более восприимчивыми к гриппу^*.

^* (В последнее годы в Англии были проведены более широкие и тщательно поставленные испытания эффективности витамина С с привлечением добровольцев. Эти испытания подтвердили, что прием даже очень больших доз витамина С не препятствует заболеванию гриппом. Однако протекание заболевания ослаблялось настолько, что большая часть испытуемых не теряла трудоспособности. - Прим. ред.)

Как и в случае никотиновой кислоты, молекула витамина С была известна до того, как была обнаружена ее роль в качестве витамина. В 1928 г. из апельсинового сока было выделено кристаллическое кислое вещество, содержавшее шесть атомов углерода, шесть атомов кислорода и восемь атомов водорода. Это соединение было названо гексуроновой кислотой. Спустя четыре года из лимонного сока было выделено вещество, предотвращающее заболевание цингой. Как оказалось, это была гексуроновая кислота. Поскольку это вновь выделенное соединение оказалось идентичным противоцинготному (антискорбовому) фактору, гексуроновая кислота была переименована в аскорбиновую кислоту. Название "витамин С" стало очень популярным еще до того, как его выделили.

Аскорбиновая кислота несколько отличается от обычных органических кислот тем, что получающаяся при удалении из ее молекулы двух атомов водорода дегидроаскорбиновая кислота не является кислотой. Поэтому аскорбиновая кислота не может быть карбоновой кислотой. Исчезновение кислотности при дегидрировании указывает на присутствие ендиольной формы (кислотной), превращающейся в дикетонную (нейтральную)

Это позволяет установить характер двух атомов кислорода из шести, имеющихся в молекуле. Еще два атома кислорода также должны входить в гидроксильные группы, поскольку аскорбиновая кислота образует тетраацетат. Эти два атома, однако, не енольного типа, так как дегидроаскорбиновая кислота не обладает кислыми свойствами.

При метилировании ендиольной группы диазометаном образуется диметиловый эфир, не обладающий кислотными свойствами

Наконец, если на этот диметиловый эфир подействовать основанием, а затем его нейтрализовать, молекула вновь обретает кислотные свойства, однако не теряет при этом ни одной из метальных групп. Это показывает, что под действием иона гидроксила раскрывается лактонный цикл (лактон - циклический эфир) и высвобождается карбоновая кислота

Это позволяет установить структуру двух оставшихся кислородных атомов, входящих в молекулу аскорбиновой кислоты. Теперь можно предложить две структуры для этой молекулы, используя наиболее вероятное для лактона пяти- или шестичленное кольцо

На основании дополнительного химического исследования, данных рентгеноструктурного исследования и, наконец, в результате синтеза было показано, что истинной структурой витамина С является структура, включающая пятичленное кольцо.