A szénhidrátok és tulajdonságaik
bevezetés
AIDS, cukorbetegség, asztma, rák - ez egy nem teljes lista a betegségek, amelyek nem találtak alternatív gyógyszereket, hogy segítsen meggyógyítani őket teljesen. közegészségügyi kihívást az jelenti, gyógyszereik ezeket a betegségeket.
Gyógyszerkémia - a kutató tudomány előállítási módszerek, fizikai és kémiai tulajdonságait. módszerek a minőség-ellenőrzés a gyógyszerek, a hatás az egyes szerkezeti jellemzői a hatóanyag-molekulák a voltáról a szervezetre, bekövetkező változások a tárolás során.
Előtt álló kihívások gyógyszerkémiájával felfedi új tulajdonságok meglévő gyógyszerek, és fedezze fel újakat.
1. Szénhidrátok
Szénhidrátok - egy nagy csoport poligidroksikarbonilnyh vegyületek alkotják az összes élő szervezetben. Különösen azokat széles körben elosztva a növényvilágban: 80% száraz tömeg növények képezik szénhidrátok; szénhidrát is sok származékok kémiai módosításával kapott ezek a vegyületek oxidációval, redukcióval, vagy a különféle szubsztituensek bevitelét.
A szénhidrátok részt anyagcsere és energia emberekben és állatokban. Mivel a fő összetevője az ételt, a szénhidrátok kínálat a legtöbb energiát igényel (amelyet több mint a fele az energia szénhidrát ember) az aktivitásra. Egyes szénhidrátok része nukleinsavak hordozó fehérjebioszintézist és az átviteli örökletes vonások.
A szénhidrátok közé tartozik a glükóz, fruktóz, cukor (szacharóz), keményítő, cellulóz (cellulóz) és mások. Némelyikük alapvető élelmiszer, mások (cellulóz) előállításához felhasznált papír, műanyagok, rostok, stb
A „szénhidrát” származik, mert az első ismert képviselői szénhidrát-összetételét megfelel a képletnek, CmH2nOn (szén + víz); Csak később derült ki természetes szénhidrát, egy másik elemi összetételét.
1.1 Osztályozás és forgalmazás
Szénhidrát lehet osztani monoszacharidok, oligoszacharidok és poliszacharidok.
A leggyakoribb és elterjedt a természetben monoszacharidok közé tartoznak D-glükóz, D-galaktóz, D-mannóz, D-Fruko-tozu, D-xilóz, L-arabinóz és a D-ribózokká szénhidrátok. Képviselői közül a más osztályokba monoszacharidok gyakran találhatók:
1) dezoxi-cukor, a molekulák, amelyekben egy vagy több atom helyett OH-csoportok H (pl L-ramnóz, L-fukóz, 2-dezoxi-D-ribóz) .;
2) egy amino-cukor, ahol egy vagy több OH-csoportot helyébe aminocsoportok (pl 2-amino-2-dezoxi-D-glükóz vagy D-glükózamin) .;
3) polialkoholok (poliolok alditolok) képződik a csökkentése a karbonilcsoport a monoszacharidok (a D-szorbit, D-glükóz, D-mannit D-mannóz);
4) uronsav - aldóz, amelynek CH 2OH oxidált karboxilcsoporttá (például D-glükuronsav).
5) elágazó cukorlánc tartalmazó nemlineáris szénatomos (apióz, vagy 3-C-hidroxi-metil-D-glicero -tetroza);
6) a magasabb cukor lánchosszúságú több mint hat szénatomos (pl. D-sedogep-tuloza és sziálsav.
Kivéve D-glükóz és D-fruktóz monoszacharidok mentes ritkán található meg a természetben. Általában, ezek egy részét a különböző glikozidok, oligo - és poliszacharidok, valamint m b .. azokból készülő savas hidrolízis után. Számos módszert dolgoztak ki kémiai szintézis alapján ritka monoszacharidok hozzáférhetőbbé.
Az oligoszacharidok tartalmaznak összetételükben 2 és 10-20 monoszacharid egységek összekötött glikozidos kötés. A leggyakoribb diszacharidokat csere funkció működő B-B: szacharóz a növények, rovarok és trehalóz gombákban, laktóz a tej az emlősök. Számos glikozidok oligoszacharidok, amelyek közé tartoznak a különböző fiziológiailag aktív anyagok, egyes szaponinok (növényekben), pl. antibiotikumok (gombák és baktériumok), glikolipidek.
Poliszacharidok - makromolekuláris vegyületek, egyenes vagy elágazó láncú molekulák épülnek monoszacharid maradékok összekötött glikozidos kötés. A kompozíció a poliszacharidok is tartalmazhat nem szénhidrát szubsztituensek természetét. Másfelől az áramkör a magasabb oligoszacharidok és poliszacharidok lehet polipeptid lánchoz kapcsolódó alkotnak glikoproteinek.
Egy speciális csoportját a biopolimerek milyen molekulákból poliol maradékok glikozilpoliolov nukleozidokkal vagy mono- - és oligoszacharidok nem kapcsolódik glikozidos és foszfodiészter kötések. Ez a csoport magában foglalja a teichonsav bakteriális sejtfal komponensek bizonyos élesztők és nukleinsavak, amelyek alapja poli-D-ribóz (RNS) vagy többszörösen 2-dezok-B-D-ribóz (DNS) lánc.
Fizikai-kémiai tulajdonságok. A rengeteg poláris funkciós csoportok molekulák monoszacharidok vezet az a tény, hogy ezek az anyagok jól oldódnak vízben és szerves oldószerekben oldhatatlan, alacsony polaritású. Az a képesség, hogy tautomer átalakulásokat általában nehezen kristályosításával mono - és oligoszacharidok, de ha az ilyen átalakítás nem lehetséges (például a nem-redukáló glikozidok és szacharóz-típusú oligoszacharidok.), Egy anyag kristályosodik könnyen. Sok glikozidok aglikonokat alacsony polaritású (szaponinok) mutatnak felületaktív tulajdonságokat.
Poliszacharidok - hidrofil polimerek. sokan közülük nagy viszkozitású vizes oldatok, és bizonyos esetekben, erős gél.
Néhány poliszacharidok alkotják erősen rendezett szupramolekuláris struktúrákat, amelyek megakadályozzák hidratálása egyes molekulák; ilyen poliszacharidok (kitin, cellulóz) nem oldódik vízben.
A biológiai szerepe. A funkciók szénhidrátok az élő szervezetek, amelyek rendkívül változatos. A növényekben monoszacharidok elsődleges termékek a fotoszintézis, és szolgálnak kiindulási vegyületek bioszintéziséhez poliszacharidok és glikozidok, valamint mások. Osztályú B-B (aminosavak. Zsíros K-T, fenolok és mások.). Ezek az átalakítások végzik enzimek. szubsztrátok, amelyek általában nagy energiájú cukorszármazékok, főleg nukleozid-difoszfát-cukor.
A szénhidrátok vannak fenntartva a növényekben (például keményítőt), állatok, gombák és baktériumok (a glikogén formájában), amelyek az energia tartalék. A energiaforrás glükóz hasítási reakció, ami ezekből a poliszacharidok. Ahogy glikozidok növényekben és állatokban hajtjuk közlekedés különböző metabolitok. Poliszacharidok és több komplex szénhidrát polimerek elvégzi az élő szervezetek támogató funkciókat. Egy merev sejtfal magasabbrendű növények egy komplex cellulóz, hemicellulóz és pektinek. A erősítő polimer a sejtfal a baktériumok peptidoglikán (murein), és a sejtfal a gombák és ízeltlábúak kültakaró - kitin. Az állati szervezetben támogató funkciók végzik proteolízis-glikánok kötőszövet. Ezek az anyagok is részt vesznek, hogy konkrét fizikai-kémiai tulajdonságai szövetek, például csont, porc, inak, bőr. Mivel hidrofil polianionok, ezek a poliszacharidok is hozzájárulnak a fenntartó a víz egyensúlyát és ion szelektív átjárhatósága sejtek.
Különösen komplex szénhidrát felelős szerepet kialakulását a sejtmembránok és felületek, és biztosítja számukra specifikus tulajdonságokat. Így, glikolipidek - a fő összetevője az idegsejt membránok és a membránokat az eritrociták, és lipopoliszacharidok - Gram-negatív baktériumok külső membrán. Szénhidrátok sejtfelszíni gyakran meghatározza a specifitását immunológiai reakciók (vércsoport anyagok, bakteriális antigének) és kölcsönhatása vírusok sejtek. Szénhidrát szerkezetek szerepelnek más, erősen specifikus kölcsönhatását sejt jelenségek, mint a megtermékenyítés, a sejtek felismerésére során szövetek differenciálódása, elutasítása idegen szövetek és t. D.
Szénhidrátok alkotják a fő része az emberi táplálkozás, és ezért széles körben használják az élelmiszeriparban, és édességek (keményítő, szacharóz, stb). Továbbá, az élelmiszer-technológia használt strukturált poliszacharid anyag, önmaga nem rendelkező élelmiszerek értékét, - gélképző szerek, sűrítőanyagok, stabilizátorok, szuszpenziók és emulziók (alginátok, pektinek, galaktomannánok és más növényi.).
Konvertálása monoszacharidok során az alkoholos erjedés folyamatokban bekövetkezett etanol, sörfőzés, sütés; al. nézetek lehetővé teszik cukrok fermentációjával származó biotechnológiai módszerek glicerin, tejsav, citromsav, glükonsav, és sok más anyaggal.
Glükóz, aszkorbinsav, szénhidrát antibiotikumok, heparin széles körben használhatók a gyógyászatban. A cellulóz az alapja megszerzésének műselyem, papír, egyes műanyagokat, a BB és mtsai. Szacharóz és felveti, poliszacharidok tekinthető megújuló nyersanyagként, amely helyettesítheti az olaj a jövőben.
2. A glükóz
Színtelen kristályok vagy fehér kristályos por, szagtalan, édes ízű. Oldódik vízben (1:15), nehézségek alkoholban.
Az oldatokat sterilizáljuk 100 ° C hőmérsékleten 60 percig evett 119-121 ° C-on 5-7 percig. Hogy stabilizálja a hozzáadott 0,1 n. sósav-oldattal, nátrium-klorid; pH 3,0-4,0 megoldásokat.
Orvosi célokra, izotóniás használt (4,5-5%) és a hipertóniás (10-40%) oldattal.
Izotóniás oldatot használunk, hogy pótolja az testfolyadék, azonban ez egy forrása könnyen asszimilálható tápanyag értékes anyagi test. Égése során a glükóz a szövetekben jelentős mennyiségű energia szabadul fel, amely végrehajtásához alkalmazott funkcióit a szervezetben.
Amikor intravénásán adjuk hipertóniás oldatok növeli a vér ozmotikus nyomás, a folyadék áramlását fokozott a szövetekben a vér, fokozza az anyagcserét, antitoxikus a máj működését javul, növeli a kontrakciós aktivitás a szívizom, kitágulnak a vérerek, növeli diurézis. glükóz oldatok széles körben használják az orvosi gyakorlatban hipoglikémia, fertőző betegségek, májbetegségek (hepatitisz, disztrófia és a máj atrófia), míg a kardiális dekompenzáció, tüdőödéma, vérzéses diathesis, mérgezés, különböző mérgezések (kábítószer-mérgezés, cianid, és annak sók szén-monoxiddal, anilin, arzén hidrogénatom, foszgént és más anyagok), valamint különböző más patológiás körülmények között.
glükóz oldatok széles körben használják a sokk kezelésében és összeomlása, lényeges elemei különböző antishock és a vér-helyettesítő folyadékok és szintén a hígításra használt szív eszköz (ouabain, erizimina et al.), ha intravénásan.
Módszer kiadásának: por; tabletta 0,5 g és 1; üveg - 10; 20; 25 és 50 il 5%, 10%, 25% I 40% -os oldatban; ampulla 20 nn 25% glükóz-oldat 1% -os metilénkék. Az oldatok is termelnek, hermetikusan lezárt ampullákban.
A készítmény, amely 40% -os glükóz oldatot egy 5% -os magnézium-aszkorbát, magnézium-aszkorbát nevezzük. Alkalmazott magas vérnyomás kíséri az agyi keringés zavarai (kombinálva vérnyomáscsökkentők - reszerpin, ganglioblokatorami, dihlotiazidom et al.), Vegetatív neurózis, alvási rendellenességek stb Enter intravénásan (lassú) 1 alkalommal naponta 10 nn ;. injekciós ráta 15-20 ml.
2.1 Szerkezet és izomériát
Glükóz aldegidospirtom, mivel a szén atomok kapcsolódnak szigma-kötés foroghat részei a molekulának mintegy szigma-kötés. Így az aldehid funkciós csoport reakcióba lép alkoholos hidroxilcsoport ötödik szénatomos és egy gyűrűs, glükóz formában:
Az oldatot aciklikus (aldehid), glükóz formában egyensúlyban van a gyűrűs (hemiacetál) formában. Az átmenet aciklusos formák egy ciklikus hemiacetál formája az első szénatom hemiacetál képződik - glikozidos hidroxilcsoport. Ez a csoport különbözik alkohol tulajdonságait. A gyűrűs glükóz, amelynek olyan a szerkezete egy szék vagy hajóval, hemiacetál hidroxilcsoport rögzítetten elhelyezve a térben síkjához képest.
Ha a hemiacetál hidroxil- és a csoport „OH” a hatodik szénatomon van a szemközti oldalon a sík fölött, majd ezt nevezik izomer # 945; -glükóz, ha az egyik oldalon, # 946; -glükóz:
Izomer glükóz fruktóz. Fruktóz - a ketonospirt. A megoldás az is egyensúlyban van a gyűrűs (hemiacetál) formában:
Mivel a glükóz van aldegidospirtom, akkor ez jellemzi a tulajdonságai aldehidek és tulajdonságait poliolok.
Reakció ammóniás ezüst-oldatot (kialakulását „ezüst tükör”) Ezt a reakciót ajánlatos, hogy erősítse meg a hitelességét a gyógyszerek a aldehidcsoport a molekulában:
A hidrogénezést a glükóz, képződését eredményezte hexahydroxyalcohols - szorbit:
Kvalitatív reakciója azt bizonyítja, hogy a glükóz a poliol - feloldjuk az a frissen kivált Cu (OH) 2 és a kialakulását egy fényes kék oldat:
2.2 fénytörési index és a törésmutatója a tényezők a megoldások
Végleges kiszámításához a koncentráció a glükóz oldatok intravénás adagolásra, hogy az összeg százalékos glükózt hozzá további 10% (nedvességet figyelembe venni).
következtetés
Egészségügyi emberek- egyik fő tényező az erős állam és a család, felgyorsítja a tudományos és technológiai folyamat, a felbecsülhetetlen értékű ajándék a természet. Fontos szerepet játszik az emberi egészségre tudomány játszik „Pharmaceutical Chemistry”. A tanulmány minden a hatóanyagok, és a természet hatásukat a szervezetben segítenek megszabadulni a sok betegség.