Кальциферолы (витамины группы D)

Витамин D является специфическим витамином, необходи­мым для предупреждения авитаминоза, связанного с заболева­нием детей рахитом.

Это заболевание вызвано нарушением солевого обмена, глав­ным образом фосфора и кальция. Главное значение витами­на D заключается в том, что он регулирует в организме обмен кальция и фосфора, обеспечивающих минерализацию зубов и костной ткани растущего организма.

Витамин D содержится в больших количествах, наряду с витамином А, в печени и жировой ткани рыб, особенно трески, печени тюленя и других морских животных. В небольших коли­чествах он содержится в яичном желтке, икре, сливочном мас­ле, молоке.

Наблюдениями было установлено, что растительные масла, например льняное, хлопковое, а также некоторые жиры (ры­бий жир), после облучения их ультрафиолетовым светом при­обретают антирахитические свойства.

Следовательно, свет стимулирует образование активного против рахита вещества, названного впоследствии витами­ном D.

В дальнейшем было установлено, что под действием света приобретают антирахитическую активность не сами жиры, а на­ходящиеся в них стерины. Последние являются важной состав­ной частью растительных и животных организмов.

Так, холестерин, содержащийся почти во всех тканях жи­вотного организма, имеет структуру стерина.

Стерины растительного происхождения (фитостерины), на­пример эргостерин, выделенный впервые из спорыньи, а затем из дрожжей, отличается от холестерина наличием двух допол­нительных двойных связей в молекуле, одна из которых нахо­дится в боковой цепи.

Позднее эргостерин стали получать из отходов пеницилли-нового производства и из специально культивируемого особого вида плесени.

Исследования показали, что не все стерины дают при облу­чении витамин D.

Так, если облучать ультрафиолетовым светом холестерин - полученные продукты не обнаруживают активности против ра-

хита, в то время как при облучении эргостерина получается высокоактивный продукт - витамин D2. Следовательно, эргосте­рин является провитамином D₂.

Витамин D₂ получается при облучении эргостерина не сра­зу, а через ряд промежуточных продуктов.

Превращение одного продукта в другой при облучении эр­гостерина зависит от длины волны. Максимум поглощения све­та наблюдается при 265 нм (в гексане или эфире), что харак­терно для образования витамина D₂. Дальнейшее облучение приводит к образованию супрастерина и токсистерина, которые уже не обладают активностью витамина D₂ и являются весьма токсичными. Чтобы предотвратить образование этих продук­тов, необходимо тщательно контролировать процесс фотолиза и не допускать переоблучения.

Большое значение при фотолизе имеют выбор источника све­та, растворители, длительность облучения. Источником света обычно служит аргонортутно-кварцевая лампа.

После облучения эргостерина и очистки конечных про­дуктов фотолиза получается два продукта разной степени ак­тивности: 1) витамин Di - облученный эргостерин с примесью люмистерина; 2) витамин D₂ (эргокальциферол)-облученный эргостерин, очищенный от всех примесей и обладающий высо­кой противорахитической активностью.

Важное значение для проявления антирахитической актив­ности имеет структура кольца В в молекуле стерина, которое разрывается между 9 и 10 углеродными атомами с образова­нием третьей двойной связи (см. формулу витамина D₂). Нали­чие двойной связи в боковой цепи молекулы стерина не имеет существенного значения, но наличие трех двойных связей в мо­лекуле обязательно.

Таким образом, только те стерины при облучении дают аи-тирахитический эффект, которые имеют в кольце В две двойные связи.

Отсюда ясно, почему холестерин не дает физиологически ■активного продукта после непосредственного облучения (в коль­це В его молекулы только одна двойная связь).

Чтобы получить из холестерина продукт с антирахитической активностью, его молекулу следует перед облучением аромати­зировать, т. е. ввести в кольцо В недостающую двойную связь и затем подвергать облучению. В результате получается холе-кальциферол, названный витамином D₃.

Аналогично получаются при облучении своих провитаминов (соответствующих стеринов) витамины D₄, D₅, D₆ и другие, от­личающиеся от витамина Е>₂ лишь характером боковой цепи в молекуле стерина.

Таким образом, термин «витамин D» имеет собирательное значение, включающее всю группу соединений с D-витаминной активностью, близких по своей химической структуре.

Витамин D₂ (эргокальциферол) в чистом виде представляет собой бесцветные кристаллы-призмы или иглы, без запаха. Тем­пература плавления 120-121 °С. Имеет правое вращение. Все кальциферолы растворимы во всех обычных органических рас­творителях, а также в жирах и нерастворимы в воде.

Кристаллический витамин D₂ не стоек при хранении. Уже через 2-3 дня при комнатной температуре появляются следы его разложения, при нагревании свыше 125°С происходит раз­рушение витамина D₂. Однако в масляных растворах, защищен­ных от действия света, витамин D₂ может сохранять свою ак­тивность в течение нескольких лет.

В нейтральной и щелочной среде витамин D₂ стоек к нагре­ванию, в кислой среде - разрушается. Присутствие в растворах витамина D₂ небольших количеств токсистерина и других про­дуктов облучения снижает устойчивость витамина D₂.

Подлинность витамина D₂ определяется реакцией с раство­ром хлорида сурьмы (III), образуется оранжево-розовое окра­шивание в отличие от витамина А, который образует с этим реактивом синее окрашивание.

Известны и другие цветные реакции: с пирогалловой кисло­той, трихлоруксусной кислотой, сахарозой, ароматическими аль­дегидами и др. Все эти реакции могут быть использованы как для качественного, так и для количественного определения ви­тамина.

Фармакопейным препаратом витамина D₂ является раствор эргокальциферола в масле 0,125% (Solutio Ergocalciferoli oleo­sa 0,125%). Это прозрачная маслянистая жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета.

Подлинность препарата определяется с раствором хлорида сурьмы (III) и хроматографически (тонкослойная хроматогра­фия).

Количественное содержание препарата ГФ X рекомендует определять фотоэлектроколориметрически, используя цветную реакцию препарата с раствором хлорида сурьмы (III).

Основная функция витамина D состоит в регуляции обмена фосфора и кальция в организме, содействии всасыванию этих веществ кишечником и отложению их в растущие кости.

Витамин D выпускается в виде следующих препаратов:

1) витаминол - масляный раствор эргостерина, облученного ультрафиолетовым светом. Выпускается во флаконах по 10 и 35 мл,

2) спиртовой раствор витамина D, выпускается во флаконах по 35 мл,

3) драже витамина D,

4) рыбий жир, содержащий витамин D одновременно с ви­тамином А.

Препараты витамина D, в том числе и рыбий жир, следует хранить в склянках из темного стекла в темноте в условиях отсутствия влияния воздуха, так как эти факторы инактивиру-ют витамин D: кислород воздуха окисляет витамин D, а свет превращает его в весьма ядовитый токсистерин.