Нікотинова кислота

Нікотинова кислота, ніацин (РР)

Відкриття та вивчення вітаміну РР тісно пов'язане з клінічним  вивченням пелагри - захворювання, що вражає людини і деяких тварин з  симптомами дерматиту (від лат. Pelle agra - шершава шкіра).

Захворювання стало відомо кілька століть тому. В Америці  в 1907 році було зареєстровано близько 20 тисяч випадків захворювання пелагрою. Причина захворювання була невідома.

У 1915 році американський  лікар Гольдбергер в результаті клінічних спостережень на людях  прийшов до висновку, що дане захворювання пов'язане з відсутністю в їжі  якоїсь речовини невідомої природи, названого «пелагру попереджуючим фактором» або вітаміном PP.

Працюючи над виділенням активного протипелагрічного засобу з печінки, Ельвехьем отримав кристалічний препарат, що виліковує пелагру людини і тварин.

Цією речовиною виявилася  нікотинова кислота. Що стосується способу  хімічного отримання нікотинової  кислоти, то він був давно відомий.

У 1934 році Фарбург і Християн вперше показали значення нікотинової  кислоти в біохімічних реакціях.

Користь вітаміну PP

Разом з вітаміном В2, ніацин входить до складу багатьох ферментів, за допомогою яких здійснюється енергетичний обмін. Він бере участь в утворенні нових клітин і передачі спадкової інформації. Вітамін РР сприяє нормальному функціонуванню нервової системи і підтримує здатність еритроцитів зв'язувати кисень.

Вітамін РР застосовується при головних болях, порушеннях сну, галюцинації, епілептичних судомах. Його призначають також при порушеннях кровообігу, викликаних атеросклерозом, так як щоденна доза від 3 г знижує рівень холестерину в крові. Правда, з вітамінним дією ніацину це абсолютно не пов'язано.

Прихильники американського дослідника вітамінів Лінуса Паулінг  використовують вітамін РР як допоміжний діагностичний засіб при психічних  порушеннях, причини яких незрозумілі.

Якщо симптоми викликані  дефіцитом вітаміну, то вони зникають через 24 години після його введення. Функція вітаміну РР як стабілізатора  еритроцитів, про що згадувалося  вище, дозволяє уповільнити процес старіння організму.

Хімічна будова

Вітамін PP існує в двох формах - нікотинової кислоти і  нікотинаміда.

                

Синтез  і властивості

Вперше нікотинова кислота  була синтезована в 1873 році Вайделем при окисленні нікотину азотною  кислотою, сучасні як лабораторні, так  і промислові методи синтезу нікотинової  кислоти засновані також на окисленні  похідних піридину. Так, нікотинова кислота  може бути синтезована окисленням β-піколіни (3-метілпірідіна):

                              

або окисленням хіноліну до піридин-2 ,3-дикарбонової кислоти з  подальшим її декарбоксилуванням:

             

Аналогічно нікотинова кислота  синтезується декарбоксилюванням піридин-2,5-дикарбонової кислоти, одержуваної окисленням 2-метил-5-етілпірідіна. Сама нікотинова кислота декарбоксилюється при температурах вище 260 °С.

Нікотинова кислота утворює  солі з кислотами і основами, нікотинат срібла і міді (II) нерозчинні у воді, на осадженні нікотинат міді з розчину заснований гравіметричний метод визначення нікотинової кислоти.

Нікотинова кислота легко  алкілуючі по піридинових атому  азоту, при цьому утворюються  внутрішні четверичной солі - бетаїн, деякі з яких зустрічаються в  рослинах. Так, трігонелліна - бетаїн N-метілнікотіновой кислоти - міститься в насінні  пажитника, гороху, кава і ряду інших  рослин.

Реакції нікотинової кислоти  по карбоксильної групи типові для  карбонових кислот: вона утворює галогенангідриди, складні ефіри, аміди і т. д. Амід нікотинової кислоти входить  до складу кофактора кодегідрогеназ, ряд амідів нікотинової кислоти  знайшов застосування в якості лікарських засобів (нікетамід, никодин).

У вигляді N-Ме похідного – тригонеліну виводиться з організму:

                                                

 

 

Кордіамін  

 Кордіамін - діетиламід  β-піридинкарбонової кислоти, за  хімічною будовою близький до  одного з вітамінів групи В  - нікотиновій кислоті, необхідної  для життєдіяльності організму. Має 10% вітамінну активність.

Кордіамін добре розчиняється у воді і легко всмоктується при різних шляхах введення. 

Кордіамін діє збудливо (рефлекторно  через збудження хеморецепторів каротидного клубочка) головним чином  на дихальний центр. Дихання частішає і поглиблюється, особливо якщо дія  здійснюється на тлі його гноблення. 

 Кордіамін підвищує  також тонус судинного центру, що проявляється підвищенням  артеріального тиску. У медичній  практиці кордіамін, так само  як і коразол, застосовується  для поліпшення кровообігу і  дихання, при станах пригнічення  дихального і судинорухового  центрів, зокрема при отруєнні  речовинами, що пригнічують центральну  нервову систему.

Антивітаміни

 

 

β-пірідинсульфонова кислота         β-ацетопіридил

Ці сполуки здатні утворювати з аденіловою кислотою псевдо коферменти.

 

Фармакологічна  дія

Вітамінне, гіполіпідемічну  та специфічним протипелагричним засіб. В організмі нікотинова кислота  перетворюється в нікотинамід, який зв'язується з коферментами кодегідрогенази I і II (НАД і НАДФ), що переносять водень, бере участь у метаболізмі жирів, білків, амінокислот, пуринів, тканинному диханні, глікогенолізу, процесах біосинтезу.

Нормалізує концентрацію ліпопротеїнів крові; у великих  дозах (3-4 г / добу) знижує концентрацію загального холестерину, ЛПНЩ, ТГ, зменшує  індекс холестерин / фосфоліпіди, підвищує вміст ЛПВЩ, що володіють антиатерогенні ефектом. Гіпохолестеринемічний ефект  проявляється через кілька днів, зниження тригліцеридів - через кілька годин після прийому. Разом з тим, клінічні випробування терапії статинами в комбінації з високими дозами нікотинової кислоти, що проводилися National Heart, Lung, and Blood Institute, показали, що, хоча у пацієнтів, що приймали нікотинову кислоту разом із статинами спостерігалося підвищення рівня ЛПВЩ і зниження рівня тригліцеридів у порівнянні з пацієнтами, що приймали тільки статин, частота серцевих нападів в обох групах не відрізнялася.

Розширює дрібні кровоносні судини (в тому числі головного  мозку), покращує мікроциркуляцію, чинить слабку антикоагулянтну дію, підвищуючи фібринолітичну активність крові. Володіє  дезінтоксикаційними властивостями.

Нікотинамід, на відміну  від нікотинової кислоти, не робить вираженого судинорозширювального  дії, і при його застосуванні не спостерігається  почервоніння шкірних покривів і  почуття припливу крові до голови.

Фармакокінетика

Абсорбція з ШКТ (переважно  в пілоричному відділі шлунка і антральному відділі 12-палої  кишки) - швидка, сповільнюється при  мальабсорбції. В організмі трансформується в нікотинамід. Cmax після перорального прийому - 45 хв.

Метаболізується в печінці. Основні метаболіти - N-метил-2-пірідон-3-карбоксамід  та N-метил-2-пірідон-5-карбоксамід не володіють фармакологічною активністю.

Може синтезуватися в  кишечнику бактеріальною флорою з надійшов з їжею триптофану (з 60 мг триптофану утворюється 1 мг нікотинової  кислоти) за участю піридоксину (вітаміну B6) і рибофлавіну (вітаміну B2).

Період напіввиведення - 45 хв, виводиться нирками у вигляді  метаболітів, при прийомі високих  доз - переважно в незміненому  вигляді.

Метаболічна роль

Свою біохімічну функцію  РР виконує, входячи в склад NАД⁺ і NАДФ⁺

       

Будова окиснених  форм NАД⁺ і NАДФ⁺

 

 

 

Біосинтез

У печінці можливий біосинтез  ніацину з незамінної амінокислоти триптофану, для синтезу одного міліграма  ніацину потрібно близько 60 мг триптофану.

П'ятичленні ароматичний  гетероцикл триптофану розщеплюється  і перебудовується з аміногрупи триптофану в шестичленна гетероцикл ніацину. Для реакцій перетворення триптофану в NAD потрібно рибофлавін (вітамін B2), вітамін В6, залізо.

Щорічно хімічна промисловість  синтезує мільйони кілограмів ніацину  з 3-метілпірідіна.

 

Ніациновий  дефіцит

Пелагра (класична назва пелагри - «хвороба трьох Д» - діарея, дерматит, деменція) - захворювання, в основі якого лежить порушення обміну речовин, викликане дефіцитом комплексу вітаміну В, особливо нікотинової кислоти, та (або) триптофану ендогенного чи екзогенного походження: тривале голодування або неповноцінне (з надлишком вуглеводів, недоліком білків, овочів, вітамінів) харчування, алкоголізм, хронічні захворювання шлунково-кишкового тракту (порушення всмоктування, холецистит, панкреатит, виразковий коліт та ін.), тривале застосування медикаментів, в першу чергу є антагоністами вітамінів РР та В, що володіють гепатотоксичними і ушкоджує слизову оболонку кишечника дією.

Причини  

Порушення обміну триптофану може бути генетично детермінованим. Прикладом є рецесивно-наслідуваний синдром Hartnup, основні симптоми якого - пеллагроідние зміни шкіри у  осіб раннього дитячого віку, стоматит, глосит, діарея, мозочкова атаксія, рідше - порушення зору, психічні порушення.

Є дані про розвиток пелагри  у людей, роками брали аналгетики і антидепресанти. З інших засобів  найбільш часто вказують протитуберкульозні препарати, саліциламід, цитостатики.

Пелагроідні зміни шкіри можуть бути одним із проявів карциноїдного синдрому, поряд з приступообразно розвиваються «припливами», ерітродерміморфними змінами.

Добова  потреба вітаміну PP

Щоденна потреба в середньому становить від 13 до 17 мг. Точна кількість  не встановлено, так як близько 1/3 заповнюється за рахунок перетворення амінокислоти триптофан, яка міститься у великій кількості в яловичині і в яйцях, в вітамін РР.

Цей процес можливий при  достатній кількості вітаміну В6, В2, і фолієвої кислоти в організмі. В інших випадках триптофан бере участь у синтезі білка.

Вітамін PP в продуктах харчування

Вітаміном РР багаті, насамперед, продукти тваринного походження. Тому вегетаріанці повинні обов'язково включати в раціон паростки пшениці, пивні  дріжджі, земляні горіхи і гриби  в якості джерел цього вітаміну.

Це важливо: вітамін РР тісно пов'язаний з білковим обміном. При харчуванні з низьким вмістом  білка або при порушенні білкового  обміну можливе таке прояв дефіциту ніацину, як депресивний стан.

Тварини - м'ясо, печінка, нирки, риба, яйця.

Рослинні - картоплю, перець солодкий, капуста, бобові, помідори, пивні  дріжджі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  літератури

1. Морозкина Т.С. Краткое руководство для врачей и студентов мед., фармацевт. и биол. Специальностей./ Морозкина Т. С., Мойсеёнок А. Г.- Мн.: ООО «Асар», 2002, С. 25-28
2. Березовский В. М. Химия витаминов (изд. 2)/ Березовский В. - М.: 1973. – С.293-297
3. Авцын А. П., Микроэлементозы человека./ Авцын А. П., Жаворонков А. А., Риш М. А., Строчкова Л.С. -  М, «Медицина», 1991, 245 с. 
4. Булдаков А.С. Пищевые добавки./ Булдаков А.С. – М.: 1996, С. 240
5. Ball G. Vitamins: Their Role in the Human Body - 2004, 449 p.
6. Bender D.A. Nutritional Biochemistry of the Vitamins/ Bender D.A., Cambridge University Press, 2003, 514 p.