Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về vitamin B1 1.Tên gọi Tên thông thường: Vitamin B1 hay thiamin. Tên IUPAC: 2-[3-[(4-amino-2-metyl-pyrimidin-5-yl)metyl]-4- metyl- thiazol-5-yl]etanol. Công thức hóa học Công thức phân tử: C12H17SON4 Khối lượng mol phân tử: 265,35 (g/mol) Hình 1.
Công thức cấu tạo của vitamin B1 Công thức cấu tạo của vitamin B1 cho thấy nó là một dẫn xuất pyrimidin gắn với dẫn xuất thiazol qua nhóm metylen. Tính chất vật lý Vitamin B1 là những tinh thể trắng nhỏ hay bột kết tinh, có mùi đặc trưng. Khi tiếp xúc với không khí, chế phẩm khan nhanh chóng hút ẩm (khoảng 4 % nước). Dung dịch trong nước có môi trường axit, nóng chảy ở 2480C và phân hủy.
Vitamin B1 có tính axit, hoà tan tốt trong môi trường nước, axit axetic, nhưng khó tan trong etanol 96 % và metanol, không tan trong ete, benzen hay clorofom và chịu nhiệt khá nên không bị phân huỷ khi nấu nướng. Vitamin B1 3 nóng chảy ở 2330C - 2520C. Vitamin B1 bền trong môi trường axit, còn trong môi trường kiềm nó rất dễ bị phân huỷ khi đun nóng. Trong môi trường không phân cực vitamin B1 hấp thụ tại 2 bước sóng λmax1 = 246,9 nm và λmax2 = 264,5 nm.
Vitamin B1 không ổn định với ánh sáng và độ ẩm. Mất hoạt tính trong môi trường trung tính và bazơ. Ổn định tính chất ở pH = 4. Dạng chế phẩm của vitamin B1 có thể tồn tại ở dạng thiamin monohydroclorua, thiamin mononitrat.
Tính chất hóa học Thiamin là dẫn xuất pyrimidin gắn với dẫn xuất thiazol qua nhóm metylen. Do có 3 nguyên tử N nên mang lại cho thiamin tính bazơ. Tuy nhiên 2 nguyên tử N có tính bazơ yếu. Vì vậy chế phẩm được dùng loại thiamin monohydroclorua, dung dịch của chúng trong nước có môi trường axit, chúng dễ tan trong nước và vững bền hơn thiamin bazơ.
Do nguyên tử N bậc 4 nên vòng thiazol trong thiamin kém vững bền đặc biệt trong môi trường kiềm. Trong môi trường này vòng bị mở và lúc đó dễ bị oxi hóa thành các sản phẩm không có hoạt tính vitamin. Do vậy khi pha chế dung dịch thiamin phải đựng trong cốc thủy tinh trung tính, pH của dung dịch phải axit. Thiamin bị oxy hóa bởi K3[Fe(CN)6] trong môi trường kiềm tạo thành thiocrom màu vàng phát huỳnh quang màu xanh da trời.
Phản ứng này được dùng để định tính thiamin và định lượng thiamin bằng phương pháp đo huỳnh quang [8]. 4 Nhóm -OH trong phân tử làm cho thiamin có thể ete hóa hay este hóa tạo thiamin panmitat, thiamin stearat, thiamin phtalat… song quan trọng nhất là tạo với H3PO4 thiamin pyrophotphat (TPP) - là coenzym xúc tác nhiều quá trình chuyển hóa trong cơ thể. Giới thiệu về vitamin B6 1. Tên gọi Tên thông thường: Vitamin B6 hay piridoxin.
Tên IUPAC: 4,5-đihidroximetyl-2-metylpiridin-3-ol. Công thức hóa học Công thức phân tử: C8H11NO3 Khối lượng mol phân tử: 169,18 (g/mol). Công thức cấu tạo của vitamin B6 1. Tính chất vật lý Vitamin B6 là tinh thể không màu, vị hơi đắng, hòa tan tốt trong nước và trong rượu, chịu nhiệt, nhiệt độ nóng chảy ở 1600C.
Vitamin B6 bền khi đun sôi trong axit hay kiềm, không bền trong môi trường có tính oxy hóa. Vitamin B6 nhạy cảm với ánh sáng, chúng phân hủy nhanh khi chiếu sáng ở môi trường kiềm hay trung tính. Vitamin B6 tồn tại ở 3 dạng: Piridoxin, Piridoxal, Piridoxamin. Ba dạng này có thể chuyển hoá lẫn nhau.1: Tính chất vật lí của 3 dạng vitamin B6 Tên chất Piridoxin.HCl Khối lượng mol phân tử 205,64 303,63 241,12 Công thức (g) phân tử C8H11NO3.HCl Nhiệt độ nóng chảy (0C) 204 - 206 160 226 - 227 λmax (nm) 292; 290; 253 390; 318 328; 253 1.
Tính chất hóa học Do có nguyên tử N nên mang lại cho piridoxin tính bazơ. Piridoxin khả năng tác dụng với các axit tạo thành muối. Piridoxin dễ bị oxy hóa, tác nhân xúc tác quá trình này là ánh sáng tia tử ngoại, pyridoxin tác dụng với Fe (III) cho muối phức màu đỏ. Piridoxin ở dạng dẫn xuất photphat như piridoxin photphat tham gia vào các quá trình chuyển hóa axit amin, lipit, gluxit, chuyển protein sang gluxit [8].
Vitamin B6 giữ vai trò đặc biệt trong chuyển hóa axit amin. Vitamin B6 Ngoài ra, vitamin B6 còn tham gia vào quá trình tách CO 2 của các axit amin và liên quan đến cân bằng năng lượng cơ thể. Các phản ứng chuyển hóa liên quan đến sự hình thành chất trung gian thần kinh và các chất điều hòa khác: taurine, histamine… 1. Giới thiệu về vitamin B12 1.
Tên gọi Tên thông thường: Vitamin B12 hay cobalamin. Tên IUPAC: α-(5,6-dimetylbenzimidazolyl)cobanmitxianide. Công thức hóa học Công thức phân tử: C16H88CoN14O14P Khối lượng mol phân tử: 1355,37 (g/mol). Vitamin B12 thường tồn tại ở hai dạng: xianocobalamin hoặc hidroxocobalamin.
Tính chất vật lý Vitamin B12 thường ở trạng thái kết tinh, có kích thước rất nhỏ, có màu đỏ sẫm, không mùi, không vị. Vitamin B12 tan tốt trong nước, không tan trong các dung môi hữu cơ như ete, axeton, benzen, clorofom. Vitamin B12 bền trong bóng tối ở nhiệt độ thường, khá bền với nhiệt. Vitamin B12 dễ bị phân hủy bởi ánh sáng.
Khi tiếp xúc với kim loại nặng dễ bị mất hoạt tính và không bền trong môi trường kiềm (pH > 7). Tính chất hóa học Vitamin B12 là vitamin nhóm B duy nhất có nguyên tử kim loại trong phân tử, có cấu tạo phức tạp. Có thể chia thành hai phần: Phần thứ nhất gồm 4 nhân pyrol, giữa nhân là nguyên tử coban hóa trị III, các nhân này đã bị thế bởi các nhóm metyl, axetamit, propionamit. Phần 7 thứ hai là phần nucleotit gồm 5,6-dimetylbenzimidazol đã este hóa bởi axit photphoric.
Hai phần này nối với nhau qua cầu nối là isopropanol. Nguyên tử coban liên kết cộng hóa trị với một nguyên tử nitơ của một nhân pyrol, liên kết cho nhận với ba nguyên tử nitơ còn lại và nguyên tử nitơ trong nhân benzimidazol; liên kết ion với nguyên tử oxi của phân tử axit photphoric. Nguyên tử coban còn liên kết với các nhóm chức khác nhau tạo ra các vitamin B12 khác nhau. Vitamin B12 thường tồn tại ở hai dạng: xianocobalamin khi nguyên tử Co liên kết với nhóm -CN và hidroxocobalamin khi nguyên tử Co liên kết với nhóm -OH.
Vitamin B12 là thành phần cấu tạo nên các enzim xúc tác cho phản ứng chuyển hóa ribonucleotit thành deoxyribonucleotit. Vitamin B12 là xúc tác quan trọng của hai loại phản ứng thiết yếu: đồng phân hóa, vận chuyển nhóm metyl. Nhu cầu vitamin B1, B6, B12 và nguồn thực phẩm Với nồng độ cao vitamin B1 được hấp thụ bằng cơ chế thụ động nhưng ở nồng độ thấp nó được hấp thụ bằng hệ thống vận chuyển chủ động qua trung gian một số chất mang. Vitamin B1 sau khi được hấp thụ trong ruột non và tá tràng, nó chuyển vào gan liên kết với photpho thành dạng hoạt động, rồi vào máu để phân bố đi khắp cơ thể.
Trong máu, vitamin B1 gắn với protein huyết tương mà chủ yếu là albumin và hồng cầu. Các cơ quan dự trữ vitamin B1 bao gồm cơ, tim, gan, thận và não, trong đó cơ là nơi dự trữ chính. Hàm lượng vitamin B1 trong các mô là rất ít, vì thế hàm lượng B1 trong cơ thể phụ thuộc vào lượng đưa vào qua thức ăn. Cho đến nay khoa học chưa thấy hiện tượng thừa vitamin B1.
Ngược lại thiếu vitamin B1 là một bệnh khá phổ biến trên phạm vi toàn cầu. 8 Hầu hết những người thiếu vitamin B1 trên thế giới là do ăn kém. Thiếu vitamin B1 cũng thường gặp hơn ở các nước dùng gạo làm lương thực chính do vitamin B1 có nhiều ở lớp vỏ ngoài ngay sát hạt gạo. Do vậy việc xay sát các loại ngũ cốc (gạo, mì) quá kỹ sẽ làm cho lượng vitamin B1 bị hao hụt nhiều… Ở các nước phương Tây, nguyên nhân chủ yếu gây thiếu vitamin B1 là nghiện rượu và bệnh mãn tính.
Rượu ảnh hưởng gián tiếp đến sự hấp thu vitamin B1. Bệnh nhân suy dinh dưỡng và bệnh nhân mắc bệnh gan do rượu có nguy cơ thiếu vitamin B1 vì lượng vitamin B1 dự trữ trong gan và cơ bị giảm. Người lao động nặng tăng tiêu hao nhiều năng lượng, người cao tuổi do ăn uống kém dễ bị thiếu vitamin B1. Thiếu hụt vitamin B1 có thể xảy ra khi chế độ ăn uống nghèo nàn, ít thức ăn động vật (thịt, cá, trứng.) hoặc do một số bất thường liên quan đến hệ tiêu hóa thì có thể dẫn đến mắc bệnh Beriberi.
Chính vì vậy, hằng ngày cần bổ sung các loại thực phẩm giàu vitamin B1 như: gạo, thịt, cá, trứng, các loại đậu… Vitamin B6 khi vào cơ thể được hấp thu nhanh và dự trữ phần lớn ở gan, một phần ở não và cơ. Nếu lượng vitamin B6 đưa vào cơ thể vượt quá nhu cầu thì sẽ bị đào thải ra ngoài qua thận dưới dạng chuyển hóa. Hiếm gặp tình trạng thiếu hụt vitamin B6 ở người tuy nhiên vẫn có thể xảy ra đối với phụ nữ thời kỳ mang thai hoặc cho con bú, trẻ em chậm lớn, người già, vận động viên phải tập luyện nặng. Các trường hợp rối loạn chuyển hóa bẩm sinh, rối loạn hấp thu, rối loạn do dùng thuốc.
Khi bị thiếu hụt vitamin B6 có thể dẫn đến thiếu máu nguyên bào sắt, viêm dây thần kinh ngoại vi, viêm da tăng bã nhờn và khô nứt môi. Do đó, cần thiết phải bổ sung vitamin B6. Vitamin B6 có nhiều trong các loại thực phẩm như: thịt bò, thịt gia cầm, thịt lợn, trứng, cá, ngũ cốc nguyên hạt, khoai tây, đậu nành, đậu hạt, lạc, cà 9 rốt. Không nên dùng vượt quá 100 mg mỗi ngày vì có thể gây tổn thương hệ thần kinh.
Nhu cầu cung cấp vitamin B1, B6 và B12 của người Nhu cầu Nhu cầu Nhu cầu Nhóm / giới/ tình Tuổi vitamin B1 vitamin B6 vitamin B12 trạng sinh lí (mg/ngày) (mg/ngày) (μg/ngày) Trẻ em Dưới 6 0,2 0,1 0,3 tháng 6-11 tháng 0,3 0,3 0,4 1-3 0,5 0,5 0,9 Trẻ nhỏ 4-6 0,6 0,6 1,2 7-9 0,9 1,0 1,8 Nam vị thành niên 10-19 1,2 1,3 2,4 Nữ vị thành niên 10-18 1,1 1,2 2,4 Phụ nữ có thai 1,4 1,9 2,6 Bà mẹ cho bú 1,5 2,0 2,8 Vitamin B12 khi đi vào cơ thể sẽ phân bố vào máu, tích lũy nhiều ở gan, thần kinh trung ương, tim và nhau thai. Ở người bình thường, tổng số vitamin B12 dự trữ khoảng 1 - 10 mg. Trong khi đó nhu cầu tối thiểu hàng ngày của vitamin B12 chỉ bằng 0,1 mcg. Chỉ khi cơ thể không được cung cấp vitamin B12 trong thời gian dài (khoảng 5 năm trở lên), lượng B12 trong cơ thể mới cạn kiệt và tình trạng thiếu vitamin B12 mới xảy ra.
Trong thực tế, thiếu vitamin B12 rất hiếm gặp. Hầu hết thiếu vitamin B12 ở người là do kém hấp thu B12, hoặc những người ăn chay, hoàn toàn không ăn thịt cá, những người có bệnh ở dạ dày, người uống nhiều vitamin C.
