Токоферолы (витамины группы E)

Источником получения токоферолов служит масло зародышей пшеницы или кукурузы, которое подвергают гидролизу, а неомыляемый остаток (около 5%), содержащий токоферолы и стерины, растворяют в этаноле, хлороформе или дихлорэтане. Затем растворитель удаляют, остаток растворяют в ацетоне или метиловом спирте и при –10°C выкристаллизовывают стерины. Остаток стеринов осаждают дигитонином. Смесь токоферолов очищают и разделяют хроматографическим методом.

К настоящему времени выделены из природных источников или получены синтетическим путем семь различных веществ, обладающих E-витаминной активностью (токоферолов). Токоферолы являются природными антиоксидантами и играют важную роль в обмене веществ. По химическому строению они представляют собой производные хромана (бензо-g-дигидропирана), который включает ядро бензола, конденсированное с гидрированным ядром g-пирана:

Основой химической структуры всех семи токоферолов является токол, представляющий собой 2-метил-2-(4', 8', 12'-триметилтридецил)-6-оксихроман:

Боковую цепь в формулах токоферолов обычно пишут сокращенно:

Отличаются токоферолы числом метильных групп, которые располагаются в положениях 5, 7 и 8 (табл. 52.4).

52.4. Расположение метильных групп в молекулах токоферолов

Число метильных групп в молекуле токоферола оказывает существенное влияние на биологическую активность. a-Токоферол, содержащий три метильные группы в бензольном ядре, имеет наибольшую активность. Замена фитольного радикала другим, укорочение или полное удаление боковой цепи ведет к полной потере активности.

a-Токоферол чувствителен к ультрафиолетовому излучению, под влиянием которого окисляется. Однако он устойчив к нагреванию (даже до 200°C), действию минеральных кислот (при нагревании до 100°C), очень медленно взаимодействует с едкими щелочами.

В качестве лекарственного средства применяют a-токоферола ацетат. Синтезируют его конденсацией триметилгидрохинона и изофитола с последующим ацетилированием уксусным ангидридом образовавшегося a-токоферола:

По физическим свойствам токоферола ацетат отличается от других жирорастворимых витаминов (ретинола ацетата, кальциферола) тем, что представляет собой маслянистую жидкость (табл. 52.5). Однако по растворимости он сходен с ними, так как практически нерастворим в воде, легко растворим в этаноле, очень легко растворим в эфире и растительных маслах.

52.5. Свойства токоферола ацетата

Лекарственное вещество	Химическая структура	Описание
Tocopherol Acetate— токоферола ацетат	d,l-2,5,7,8-тетраметил-2-(4',8',12'-триметилтридецил)-6-ацетоксихроман	Бесцветная или светло-желтая прозрачная, вязкая, маслянистая жидкость со слабым запахом. Под влиянием света и воздуха желтеет. Показатель преломления 1,4950–1,4985

Подлинность токоферола ацетата подтверждают по ИК-спектру в области 4000-400 см^–1 и с помощью УФ-спектрофотометрии. УФ-спектр раствора в этаноле в области 240-310 нм имеет максимум поглощения в области 285 нм и минимум поглощения при 254 нм. Удельный показатель поглощения при длине волны 285 нм — от 42 до 45, а при 254 нм — от 7 до 10 (0,04%-ный раствор в этаноле).

Испытания токоферола ацетата основаны на химических реакциях, обусловленных наличием сложноэфирной группы и активными восстановительными свойствами токоферолов.

Наличие ацетильного радикала подтверждают образованием этилацетата, имеющего характерный запах. Предварительно токоферола ацетат подвергают щелочному гидролизу (с обратным холодильником) в присутствии абсолютного этанола, а затем добавляют концентрированную серную кислоту и выливают полученную смесь в колбу с водой. Образовавшийся при гидролизе ацетат натрия в присутствии концентрированной серной кислоты превращается сначала в уксусную кислоту, которая с этанолом образует этилацетат:

Для идентификации и фотоколориметрического анализа токоферолов широко используют реакции окисления, обусловленные присутствием в их молекулах фенольного гидроксила и сопровождающиеся образованием окрашенных веществ. Химическая структура продуктов окисления и их окраска зависят от характера окислителя. Так, например, при нагревании до 80 °C с концентрированной азотной кислотой происходит образование окрашенного в красно-оранжевый цвет о-токоферилхинона:

Эта реакция может быть рекомендована для испытания подлинности токоферола ацетата. При использовании в качестве окислителя гексацианоферрата (III) калия в щелочной среде образуется окрашенный ди-a-токоферол:

Идентифицировать токоферол можно с помощью реактива, в состав которого входит хлорид железа (III) и a,a-дипиридил в смеси этанола и бензола. Появляется красное окрашивание, имеющее максимум светопоглощения при длине волны 500 нм. Эту реакцию используют для фотоколориметрического определения.

При испытании на чистоту устанавливают прозрачность, цветность раствора, кислотное число (не более 0,5 из навески 2,0 г). Определяют сумму посторонних примесей (до 1%) и примесь a-токоферола (не более 4%) методом ВЭЖХ. Детекцию суммарного содержания примесей выполняют при длине волны 210 нм, а a-токоферола — при 292 нм. Расчеты ведут по сравнению площадей пиков у испытуемого вещества и ГСО токоферола ацетата.

Под действием таких окислителей, как соли церия (IV), железа (III), происходит окисление токоферола до a-, n-токоферилхинона, образование которого обусловливает желтое окрашивание:

Эту химическую реакцию используют для количественного определения токоферола ацетата. Определение основано на кислотном гидролизе (кипячением с обратным холодильником в присутствии серной кислоты). Затем выделившийся токоферол титруют сульфатом церия (IV) (индикатор дифениламин) до появления сине-фиолетового окрашивания:

Количественное определение выполняют, защищая титруемый раствор от действия прямого солнечного света. Известны методики определения масляных растворов токоферола методом ГЖХ. Особенно перспективно использование метода прямой капиллярной хроматографии, отличающейся малой продолжительностью выполнения. Объективный качественный и количественный анализ токоферола ацетата позволяет обеспечить метод ВЭЖХ. Подлинность подтверждают по временам удерживания. Количественное определение выполняют на хроматографе Милихром-4 в колонке, набитой силикагелем марки «Силасорб 60» в смеси гексана и эфира (97,5:2,5), детектируют при длине волны 210 нм. Расчёты выполняют по площадям пиков испытуемого и стандартного образцов.

При хранении необходимо учитывать влияние УФ-излучения. Токоферола ацетат хранят в герметически закрытых, заполненных доверху банках темного стекла, в прохладном, защищенном от света месте (при температуре не выше +10 °C).

Токоферола ацетат применяют в виде растворов в масле 5, 10 и 30%-ных для приема внутрь и внутримышечного введения. Назначают его при заболеваниях нервно-мышечной системы, периферических сосудов, атеросклерозе, угрожающем аборте, нарушении функции половых желез у мужчин и других заболеваниях.