DSC
37 (8)

10    1. Retinol i karotenoidy — witamina A i jej prowitaminy

Obecnie retinoi otrzymywany jest metodami syntezy chemicznej, m.in. metoda opracowaną przez O. Islera i jego współpracowników

1.2. Budowa i nazewnictwo

Pod terminem „witamina A” kryje się wiele związków chemicznych wykazujących aktywność biologiczną charakterystyczną dla tej witaminy. Obecnie znane są dwie podstawowe formy — retinol (witamina A_lt dawna nazwa: akseroftol) i 3_y4-didehydroretinol (witamina A₂, 3-dehydroretinol). Obydwie te formy jako alkohole pierwszorzędowe łatwo ulegają utlenieniu do aldehydów — retinalu i 3,4-didehydroretinalu, a te w wyniku dalszego utleniania tworzą kwasy — retinowy i 3,4-didehydroretinowy. Z drugiej strony zarówno retinol jak i 3,4-didehydroretinol mogą występować w postaci estrów, np. octanu, maślanu, palmitynianu czy fosforanu.

Obecność w łańcuchu bocznym retinolu i 3,4-didehydroretinolu czterech podwójnych wiązań warunkuje możliwość istnienia szesnastu izomerów geometrycznych cis-trans. Stwierdzenie to w równej mierze odnosi się do form aldehydowych i kwasowych obydwu witamin A.

Modyfikacje strukturalne mogą dotyczyć nie tylko łańcucha bocznego, lecz również pierścienia. Ponadto znane są pochodne z dodatkowymi atomami tlenu - hydroksylowe, epoksydowe, nadtlenkowe czy wreszcie wodoronad-tlenkowe.

Na tym tle nie powinna dziwić ogromna liczba — grubo ponad tysiąc _ związków określanych ogólnym terminem retinoidy. Są wśród nich zarówno substancje naturalne, jak też otrzymane wyłącznie metodami syntezy chemicznej. Niektóre z tych syntetycznych pochodnych i analogów witaminy A znajdują zastosowanie w lecznictwie.

Podstawową formą witaminy A_t jest retinol w postaci pełnego trans--izomeru (all-trans-isomer). Duże znaczenie biologiczne mają również jego pochodne na wyższym stopniu utlenienia - retinai i kwas retinowy. Ich strukturę ilustruje wzór przedstawiony na rysunku 1.1.

Najważniejszym przedstawicielem pochodnych ze zmodyfikowanym pierścieniem jest 3,4-didehydroretinol, czyli witamina A₂ (rys. 1.2).

Spośród 16 teoretycznie możliwych izomerów geometrycznych retinolu znane są następujące: pełny trans-izomer; 13-cis; 11 -cis; 9-cis; 11,13-dicis; 9,13-dicis oraz 7-cis.

Występowanie w polienowym łańcuchu bocznym retinolu i jego pochodnych podstawników w postaci grup metylowych powoduje, że niektóre cis-przekształcenia są utrudnione ze względu na istnienie zawady przestrzennej, co ilustruje schemat przedstawiony na rysunku 1.3.

a) R = -

-CHoOH

O

Rys. 1.1. Retinol (w formie pełnego trans-- izomeru) i jego pochodne na wyższym stopniu utlenienia

a) retinol (witamina A,; witamina A, — alkohol; akseroftol); b) retinal (witamina Aj — aldehyd; retinaldehyd; retinen); c) kwas retinowy (witamina Aj — kwas)

b)R = -C"

c) R = —C

P

''OH

Rys. 1.2. 3,4-Didehydroretinol (pełny trans-izomer)

H if H

a)

c)

Rys. 1.3. Konfiguracje przestrzenne c/s-izomerów retinolu

a) nieznaczna zawada przestrzenna; b) znacząca przeszkoda; c) zawada w dużym stopniu utrudniająca cis- przekształcenie

W przyrodzie występują obok pełnego frans-retinolu następujące jego izomery geometryczne: 9-cis; 11-cis; 13-cis oraz 9,13-dicis. Na szczególną uwagę zasługuje izomer 11-cis, gdyż jako 11-cis-retinal odgrywa bardzo ważną rolę w procesie widzenia.

Większość preparatów znajdujących się w obrocie handlowym to pełny trans-izomer octanu retinylu lub pełny trans-izomer palmitynianu retinylu. Estry te są trwalsze od retinolu i z tego względu znajdują szerokie zastosowanie do wzbogacania produktów spożywczych i pasz.