Аскорбинска киселина

Извор: Wikipedija
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
L-Аскорбинска киселина
ИУПАЦ име
Други називи Витамин C
Идентификација
ЦАС регистарски број 50-81-7 ДаY
ПубЦхем[1][2] 5785
ЦхемСпидер[3] 10189562 ДаY
УНИИ ПQ6ЦК8ПД0Р ДаY
ЕИНЕЦС број 200-066-2
КЕГГ[4] Д00018
ЦхЕБИ 29073
ЦхЕМБЛ[5] ЦХЕМБЛ196 ДаY
АТЦ цоде А11ГА01
Јмол-3Д слике Слика 1
Слика 2
Својства
Молекулска формула C6Х8О6
Моларна маса 176.12 г мол−1
Агрегатно стање Бела или светло жута чврста материја
Густина 1.65 г/цм3
Тачка топљења

190-192 °Ц, 463-465 К, 374-378 °Ф (разлаже се)

Растворљивост у води 33 г/100 мЛ
Растворљивост у етанол 2 г/100 мЛ
Растворљивост у глицерол 1 г/100 мЛ
Растворљивост у пропилен гликол 5 г/100 мЛ
Растворљивост у другим растварачима нерастворна у диетил етру, хлороформу, бензену, петролеумском етру, уљима, мастима
пКа 4.10 (први), 11.6 (други)
Опасност
Подаци о безбедности приликом руковања (МСДС) ЈТ Бакер
Оxфорд Университy
ЛД50 11.9 г/кг (орално, пацов)[6]

 ДаY (шта је ово?)   (верификуј)

Уколико није другачије напоменуто, подаци се односе на стандардно стање (25 °Ц, 100 кПа) материјала

Инфобоx референцес

Аскорбинска киселина је органско једињење које се јавља у природи. Она има антиоксиданске особине. Она је бела чврста материја. Узорци који садрже нечистоће имају светло жуту боју. Аскорбинска киселина се добро раствара у води, при чему формира благо киселе растворе.

Аскорбинска киселина је једна од компоненти витамина C. Њено име је изведено из а- (са значењем "не") и сцорбутус (скорбут), обољење изазвано недостатком витамина C. Она је дериват глукозе који многе биљке и животиње производе, док људи морају да је уносе путем исхране. Други кичмењаци који немају способност биосинтезе аскорбинске киселине су примати, морско прасе, телеост рибе, слепи мишеви, и птице. Код свих ових врста аскорбинска киселина је дијетарни микронутријент (витамин).[7]

Историја

[уреди | уреди извор]

Од средине 18-тог века, било је познато да лимунов сок може да спречи појаву скорбута код морнара. У почетку се претпостављало да до тога долази услед киселости, међутим ускоро је постало јасно да друге прехрамбене киселине, на пример сирће, немају ту способност. Два норвешка лекара су 1907. објавила проналазак есенцијалног једињења из хране које спречава болест, и које се разликује од једињења које спречава берибери. Они ис испитивали болести дијетарних дефицијенција користећи нови животињски модел на морским прасцима, који су подложни скорбуту. Ново откривени прехрамбени фактор је временом назван витамин C.

Мађарски истраживачки тим предвођен Алберт Сент Ђерђи‎‎јем, као и амерички научник Чарлс Глен Кинг, су током 1928 до 1932 идентификовали антискорбутски фактор као специфичну хемијску супстанцу. На Мајо клиници, Сент Дерџи је изоловао хексуронску киселину из животињске адреналне жлезде. Он је претпостављао да је то антискорбутни фактор, али није могао то да докаже без биолошкој теста. Тај тест је коначно изведен на Универзитету Питсбурга у Кинговој лабораторији, који је радио на том проблему годинама, користећи морске прасиће. Крајем 1931. Кингова лабораторија је добила адреналну хексуронску киселину индиректно од Сент Ђерђија и користећи свој животињски модел, доказала да је то витамин C почетком 1932.

Касније те године, Сент Ђерђијева група је открила да је паприка, уобичајени зачин у мађарској кухињи, богат извор хексуронске киселине. Он је послао узорак ове сад далеко доступније хемикалије Волтеру Норману Хауорту, британском хемичару специјализованом у шећерима.[8] Радећи са тад асистентом директора за истраживања Едмундом Хирстом и њиховим истраживачким тимовима, Хауорт је 1933 одредио коректну структуру и оптички изомерну природу витамина C и 1934 је објавио прву синтезу витамина.[9] Хауорт и Сент Ђерђи су предложили ново име једињења, „а-скорбинска киселина“. Име је постало L-аскорбинска киселина кад су Хауорт и Сент Џерџи доказали структуру путем њене синтезе.[10]

Нобелова награда за хемију је додељена 1937. Нормау Хауорту за његов рад на одређивању структуре аскорбинске киселине (заједно са Полом Карером, који је добио награду за рад на витаминима), и награда за физиологију или медицину је те године додељена Алберту Сент Ђерђију ја његове студије биолошких функција L-аскорбинске киселине. Амерички лекар Фред Р. Кленер M.D. је промовисао витамин C као лек за многе болести током 1950-их путем знатног повећања његовог дозирања до десетина грама дневно ињекцијама. Нобеловац Лајнус Полинг је такође препоручивао високе дозе аскорбинске киселине (он је сам користио 18 грама дневно) као превентину меру против прехладе и канцера. Кленерови резултати су били и остали контроверзни, пошто његова испитивања не задовољавају модерне методолошке стандарде.[11]

Реакције

[уреди | уреди извор]

Структура аскорбинска киселина подсећа на шећер из ког је изведена. Њен прстен има знатан број функционалних група које садрже кисеоник. Овај молекул се је у равнотежи са два кетонска таутомера, који су мање стабилни од енолне форме. У растворима, ови облици аскорбинске киселине се брзо претварају један у други.

Нуклеофилни напад аскорбинског енола на протон којим се формира 1,3-дикетон

Антиоксидансни механизам

[уреди | уреди извор]

Као благ редукујући агенс, аскорбинска киселина се разграђује при излагању ваздуху, конвертујући кисеоник у воду. Редокс реакцију убрзава присуство металних јона и светлост. Она се може оксидовати електроном до радикалног стања или двоструко оксидовати до стабилне форме под именом дехидроаскорбинска киселина.

Аскорбат обично делује као антиоксиданс. Он типично реагује са оксидансима реактивних врста кисеоника, као што је хидроксил радикал који се формира из водоник пероксида. Такви радикали су штетни за животиње и биљке јер могу да реагују са нуклеинским киселинама, протеинима, и липидима. Понекад ти радикали иницирају ланчане реакције. Аскорбат може да прекине те ланчане реакције електронским трансфером. Аскорбинска киселина је посебна по томе што може да пренесе један електрон услед стабилности њеног радикалног јона који се назива "семидехидроаскорбат", дехидроаскорбат. Нето реакција је:

РО• + C6Х7О6− → РОХ + C6Х6О6-•

Оксидоване форме аскорбата су релативно нереактивне, тако да не узрокују ћелијско оштећење.

Међутим, пошто је она добар донор електрона, вишак аскорбата у присуству слободних металних јона може не само да промовише него и да иницира реакције слободних радикала. То је чини потенцијално опасним прооксидативним једињењем у одређеним метаболичким контекстима.

Киселост

[уреди | уреди извор]

Аскорбинска киселина, редуктон, се понаша као винилогна карбоксилна киселина, код које електрони двоструких веза, слободни електрони хидроксилних група, и карбонилне двоструке везе формирају коњуговани систем. Зато што две главне резонантне структуре стабилизују депротонисану коњуговану базу аскорбинске киселине, хидроксилна група аскорбинске киселине је знатно киселија од типичних хидроксилних група. Другим речима, аскорбинска киселина се може сматрати енолом код кога је депротонисани облик стабилизовани енолат.

Електронско потискивање главних структура коњуговане базе аскорбинске киселине

Прехрамбена хемија

[уреди | уреди извор]

Аскорбинска киселине и њене натријумске, калијумске, и калцијумске соли су у широкој употреби као антиоксидансни прехрамбени адитиви. Та једињења су растворна у води те стога не могу да заштите масти од оксидације. За ту сврху, у масноћи растворни естри аскорбинске киселине са дугим ланцима масних киселина (аскорбил палмитат или аскорбил стеарат) се могу користити као прехрамбени антиоксиданси. Осамдесет процената светске понуде аскорбинске киселине се производи у Кини.[12]

Релевантни европски прехрамбени адитиви (Е бројеви) су:

  1. Е300 аскорбинска киселина (одобрена за употребу као прехрамбени адитив у Европској Унији,[13] САД-у[14] и Аустралији и Новом Зеланду)[15]
  2. Е301 натријум аскорбат (одобрен за употребу као прехрамбени адитив у Европској Унији,[13] САД-у[16] и Аустралији и Новом Зеланду)[15]
  3. Е302 калцијум аскорбат (одобрен за употребу као прехрамбени адитив у Европској Унији,[13] САД-у[14] и Аустралији и Новом Зеланду)[15]
  4. Е303 калијум аскорбат
  5. Е304 масно киселински естри аскорбинске киселине (и) аскорбил палмитат (ии) аскорбил стеарат.

У производњи пластике, аскорбинска киселина се може користити за убрзавање формирања молекулских ланаца и са мање отпада него традиционални синтетички методи.[17]

Она формира испарљива једињења кад се помеша са глукозом и аминокиселинама.[18]

Аскорбинска киселина је кофактор у оксидацији тирозина.[19]

Алтернативна употреба

[уреди | уреди извор]
  • Аскорбинска киселина се лако оксидује, те се користи као редуктант у растворима за развијање фотографија (између осталог) и као презерватив.
  • У флуоресцентној микроскопији и сродним техникама заснованим на флуоресценцији, аскорбинска киселина се може користити коа антиоксиданс за увећање флуоресцентног сигнала и хемијску ретардацију боје фотоизбељавање.[20]
  • Она се такође користи за уклањање металних мрља, као што је гвожђе са површина фиберглас базена за пливање.
  • Корисници хероина користе аскорбинску киселину за растварање хероина у води, да би био у облику подесном за унос ињекцијом.[21]

Биосинтеза

[уреди | уреди извор]
Главни чланак: Витамин C

Аскорбинска киселина је присутна у биљкама, животињама, и једноћелијским организмима где се формира из глукозе.[22] Неке животиње имају способност формирања аскорбинске киселине, док је остале морају уносити путем хране. Недостатак аскорбинске киселине узрокује скорбут. Рептили и старији родови птица формирају аскорбинску киселину у бубрезима. Новији родови птица и већина сисара је формирају у јетри, при чему је ензим L-гулонолактон оксидаза неопходан за конвертовање глукозе у аскорбинску киселину.[22] Људи и неки други примати, не изражавају L-гулонолактон оксидазу услед генетичке мутације, и из тог разлога не могу да биосинтетишу аскорбинску киселину. Синтеза и сигнална својства се још увек проучавају.[23]

Индустријска припрема

[уреди | уреди извор]
Застарела али историјски важна синтеза аскорбинске киселине из глукозе путем Реицхстеиновог процеса.

Аскорбинска киселина се индустријски припрема из глукозе методом базираним на историјским Реицхстеиновом процесу. У првом степену овог петостепеног процеса, глукоза се каталитички хидрогенише до сорбитола, који се затим оксидује микроорганизмом Ацетобацтер субоxyданс до сорбозе. Само једна од шест хидроксилних група се оксидује овом ензиматском реакцијом. Од ове тачке су могућа два пута. Третман производа са ацетоном у присуству киселог катализатора конвертује четири преостале хидроксилне групе до ацетала. Незаштићена хидроксилна група се оксидује до карбоксилне киселине реакцијом са каталитичким оксидансом ТЕМПО (који се регенерише натријум хипохлоритом - раствором зе обељавање). Киселином каталисана хидролиза овог производа има двоструку функцију уклањања две ацеталне групе и лактонизационо затварање прстена. Овај степен производи аскорбинску киселину. Сваки од пет степени има принос већи од 90%.[24]

Процес који је у већој мери биотехнолошки, и који је иницијално био развијен у Кини 1960-тих а унапређен током 1990-тих, изоставља примену ацетонских заштитних група. Друге генетички модификоване врсте микроба (као што је мутант Ерwиниа, између осталих) оксидују сорбозу у 2-кетоглуконску киселину (2-КГА), која затим подлеже затварању прстена лактонизацијом путем дехидрације.[25] Истраживања с циљем развоја мутанта који би изводио ферментацију директно из глукозе до 2-КГА су у току.[26]

Одређивање

[уреди | уреди извор]

Традиционални начин одређивања садржаја аскорбинске киселине је титрација са оксидујућим агенсом. Неколио различитих процедура је било развијено. Оне су углавном засноване на јодометрији. Јод се користи у присуству скробног индикатора. Јод се редукује аскорбинском киселином, и кад сва аскорбинска киселина изреагује, јод који је у вишку формира плаво-црни комплекс са скробним индикатором. То је индикација крајње тачке титрације. Алтернативни приступ је третман аскорбинске киселине са вишком јода, чему следи повратна титрација натријум тиосулфатом користећи скроб као индикатор.[27]

Претходно описани јодометријски метод је даље разрађен да се искористи реакција аскорбинске киселине са јодатом и јодидом у киселом раствору. Електролиза раствора калијум јодида производи јод, који реагује са аскорбинском киселином. Крај процеса се одређује потенциометријском титрацијом на начин који је сличан са Карл Фишеровом титрацијом. Количина аскорбинске киселине се може израчунати применом Фарадајовог закона. Овај метод користи оксидујући агенс Н-бромосукцинимид, (НБС). У овој титрацији, НБС оксидује аскорбинску киселину у присуству калијум јодида и скроба. Кад је НБС у вишку (и.е., реакција је завршена), НБС ослобађа јод из калијум јодида, који затим формира плаво-црни комплекс са скробом, индицирајући крајњу тачку титрације.

Повезано

[уреди | уреди извор]

Референце

[уреди | уреди извор]
  1. ↑ Ли Q, Цхенг Т, Wанг Y, Брyант СХ (2010). „ПубЦхем ас а публиц ресоурце фор друг дисцоверy.”. Друг Дисцов Тодаy 15 (23-24): 1052-7. ДОИ:10.1016/j.drudis.2010.10.003. ПМИД 20970519.  едит
  2. ↑ Еван Е. Болтон, Yанли Wанг, Паул А. Тхиессен, Степхен Х. Брyант (2008). „Цхаптер 12 ПубЦхем: Интегратед Платформ оф Смалл Молецулес анд Биологицал Ацтивитиес”. Аннуал Репортс ин Цомпутатионал Цхемистрy 4: 217-241. ДОИ:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  3. ↑ Хеттне КМ, Wиллиамс АЈ, ван Муллиген ЕМ, Клеињанс Ј, Ткацхенко V, Корс ЈА. (2010). „Аутоматиц вс. мануал цуратион оф а мулти-соурце цхемицал дицтионарy: тхе импацт он теxт мининг”. Ј Цхеминформ 2 (1): 3. ДОИ:10.1186/1758-2946-2-3. ПМИД 20331846.  едит
  4. ↑ Јоанне Wиxон, Доуглас Келл (2000). „Wебсите Ревиеw: Тхе Кyото Енцyцлопедиа оф Генес анд Геномес — КЕГГ”. Yеаст 17 (1): 48–55. ДОИ:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H. 
  5. ↑ Гаултон А, Беллис Љ, Бенто АП, Цхамберс Ј, Давиес M, Херсеy А, Лигхт Y, МцГлинцхеy С, Мицхаловицх D, Ал-Лазикани Б, Оверингтон ЈП. (2012). „ЦхЕМБЛ: а ларге-сцале биоацтивитy датабасе фор друг дисцоверy”. Нуцлеиц Ацидс Рес 40 (Датабасе иссуе): Д1100-7. ДОИ:10.1093/nar/gkr777. ПМИД 21948594.  едит
  6. ↑ „Сафетy (МСДС) дата фор асцорбиц ацид”. Оxфорд Университy. 9. 10. 2005.. Архивирано из оригинала на датум 2007-02-09. Приступљено 21. 2. 2007. 
  7. ↑ Лацхапелле M. Y., Дроуин Г. (2010). „Инацтиватион датес оф тхе хуман анд гуинеа пиг витамин C генес”. Генетица 139 (2): 199–207. ДОИ:10.1007/s10709-010-9537-x. ПМИД 21140195. 
  8. ↑ „Сторy оф Витамин C'с цхемицал дисцоверy”. Приступљено Јан 21, 2010. 
  9. ↑ Давиес Мицхаел Б, Аустин Јохн, Партридге Давид А (1991). Витамин C: Итс Цхемистрy анд Биоцхемистрy. Тхе Роyал Социетy оф Цхемистрy. стр. 48. ИСБН 0-85186-333-7. 
  10. ↑ Јосепх Лоуис Свирбелф, Алберт Сзент-Гyöргyи (Април 25, 1932). Тхе Цхемицал Натуре Оф Витамин C. .Парт оф тхе Натионал Либрарy оф Медицине цоллецтион. Аццессед Јануарy 2007
  11. ↑ Тхе Америцан пхyсициан Тхомас Е Левy, M.D. Ј.D. wроте а цритицал ревиеw абоут Кленнер'с wорк, Цуринг тхе Инцурабле, ЛивеОн Боокс 2002, 3рд едитион 2009, ИСБН 0-9779520-2-9.
  12. ↑ Wеисс, Рицк (20. 5. 2007.), „Таинтед Цхинесе Импортс Цоммон”, Wасхингтон Пост, приступљено 25. 4. 2010 .
  13. ↑ 13,0 13,1 13,2 УК Фоод Стандардс Агенцy: „Цуррент ЕУ аппровед аддитивес анд тхеир Е Нумберс”. Приступљено 27. 10. 2011. 
  14. ↑ 14,0 14,1 УС Фоод анд Друг Администратион: „Листинг оф Фоод Аддитивес Статус Парт И”. Приступљено 27. 10. 2011. 
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 Аустралиа Неw Зеаланд Фоод Стандардс Цоде}„Стандард 1.2.4 - Лабеллинг оф ингредиентс”. Приступљено 27. 10. 2011. 
  16. ↑ УС Фоод анд Друг Администратион: „Листинг оф Фоод Аддитивес Статус Парт ИИ”. Приступљено 27. 10. 2011. 
  17. ↑ „Витамин C, wатер хаве бенефитс фор пластиц мануфацтуринг”. Релиабле Плант Магазине. 2007. Архивирано из оригинала на датум 2007-09-27. Приступљено 25. 6. 2007. .
  18. ↑ „Форматион оф Волатиле Цомпоундс ин Сугар-Пхенyлаланине анд Асцорбиц Ацид-Пхенyлаланине Модел Сyстемс дуринг Хеат Треатмент”. 
  19. ↑ „Тхе роле оф асцорбиц ацид ин тхе оxидатион оф L-тyросине бy гуинеа пиг ливер еxтрацтс”. 
  20. ↑ Јеркер Wиденгрен, Андриy Цхмyров, Цхристиан Еггелинг, Пер-Åке Лöфдахл, анд Цлаус А. M. Сеидел (2007). „Стратегиес то Импрове Пхотостабилитиес ин Ултрасенситиве Флуоресценце Спецтросцопy”. Тхе Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy А 111 (3): 429–440. ДОИ:10.1021/jp0646325. ПМИД 17228891. 
  21. ↑ Беyнон Царyл M, МцВеигх Јим, Цхандлер Мартин, Wареинг Мицхелле, Беллис Марк А (2007-01-01). „Тхе импацт оф цитрате интродуцтион ат УК сyринге еxцханге программес: а ретроспецтиве цохорт студy ин Цхесхире анд Мерсеyсиде, УК”. Харм Редуцтион Јоурнал 4 (1): 21. ДОИ:10.1186/1477-7517-4-21. 
  22. ↑ 22,0 22,1 Ирwин Стоне (1972). „Тхе Натурал Хисторy оф Асцорбиц Ацид ин тхе Еволутион оф Маммалс анд Приматес”. 
  23. ↑ Вицториано Валпуеста, Мигуел Ботелла (Децембер 2004). „Биосyнтхесис оф L-асцорбиц ацид ин плантс: неw патхwаyс фор ан олд антиоxидант”. ТРЕНДС ин Плант Сциенце 9 (12). 
  24. ↑ Манфред Еггерсдорфер ет ал. "Витаминс" ин Уллманн'с Енцyцлопедиа оф Индустриал Цхемистрy 2005, Wилеy-ВЦХ, Wеинхеим. ДОИ:10.1002/14356007.a27_443
  25. ↑ „Цхина'с грип он кеy фоод аддитиве”. 
  26. ↑ Мустафа Елфари, Сеунг-Wоок Ха, Цхристопх Бремус, Марцел Мерфорт, Виола Кходаверди, Уте Херрманн, Херманн Сахм анд Хелмут Гöрисцх. „А Глуцонобацтер оxyданс мутант цонвертинг глуцосе алмост qуантитативелy то 5-кето-д-глуцониц ацид”. Апплиед Мицробиологy анд Биотецхнологy 66 (6): 668-674. ДОИ:10.1007/s00253-004-1721-4. [мртав линк]
  27. ↑ „А wебсите wитх ан еxцерпт то усинг иодине”. Архивирано из оригинала на датум 2009-11-22. Приступљено 2013-04-19. 

Литература

[уреди | уреди извор]

</реф>

Спољашње везе

[уреди | уреди извор]
Портал Хемија
Преузето из „https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Askorbinska_kiselina&oldid=42169699”