Лабораторная работа № 3.
КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА ВИТАМИНЫ
ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ
ВИТАМИН А (Ретинол) Витамин А - циклический высокомолекулярный спирт.
Предшественниками витамина А являются каратиноиды, которые превращаются в витамин А в печени и слизистой оболочке тонких кивок при участии каротиназы. Признаками авитаминоза витамина А являются заболевания роговицы глаз (ксерофтальмия), повышенная утомляемость, задержка роста. Реакция витамина А с серной кислотой (реакция Друммонда) В основе приведенной реакции лежит способность серной кислоты отнимать от витамина А воду с образованием цветных продуктов реакции. Реакция с сульфатом железа (II) Ход работы: К 1-2 каплям рыбьего жира или 0,05%-ного раствора витамина А в хлороформе добавляют 5-10 капель ледяной уксусной кислоты, насыщенной сульфатом железа (II) и 1-2 капли концентрированной серной кислоты. Появляется голубое окрашивание, постепенно переходящее в розово-красное. Каротины дают при этой реакции зеленоватое окрашивание.
ВИТАМИН D (Кальциферрол) Витамины группы D являются веществами стероидной природы. Наибольшее практическое значение имеют витамины D2 (эргокальциферол) и D3 (холекальциферол). D2 D3 Недостаток витамина D приводит к нарушению обмена солей кальция и фосфора, что вызывает у детей заболевание – рахит, у взрослых - явление остеопороза (хрупкость) и остеомаляции (размягчение костей). Бромхлороформная проба на витамин D Рыбий жир, содержащий витамин D, при добавлении раствора брома в хлороформе окрашивается в зеленовато-голубой цвет. Ход работы: В сухую пробирку налить 0,5 мл рыбьего жира и 1 мл раствора брома в хлороформе (1:60). Наблюдают изменение окраски. Анилиновая проба на витамин D При нагревании рыбьего жира, содержащего кальциферол, со смесью анилина и концентрированной НС1 раствор приобретает красную окраску. Ход работы: В сухую пробирку наливают 1 мл рыбьего жира и 1 мл смеси анилина с концентрированной соляной кислотой (15:1), перемешивают, осторожно нагревают при постоянном помешивании до кипения и кипятят 0,5 мин. При наличии витамина D желтая эмульсия делается сначала зеленой, а затем красной. Через 1-2 мин эмульсия делится на два слоя, из которых нижний окрашен в интенсивный красный цвет.
ВИТАМИН E (Токоферол) К группе витаминов Е относятся несколько соединений, имеющих в своей структуре бензольный и пирановый циклы. Наибольшей витаминной активностью обладает токоферол, у которого бензольное кольцо является полностью замещенным.
α-токоферол Витамин Е – фактор размножения. При недостатке витамина Е у животных развивается бесплодие. Реакция с концентрированной азотной кислотой Ход работы: В сухую пробирку берут 4-5 капель 0,1% спиртового раствора токоферола, прибавляют 10 капель концентрированной азотной кислоты и содержимое пробирки встряхивают. Пробирку помещают в водяную баню, нагретую до 70°С. Образуется эмульсия, которая постепенно расслаивается: верхний масляный слой приобретает красную окраску. Окрашивание обусловлено окислением токоферола до токоферилхинона, окрашенного в красный или желтовато-красный цвет. Реакция с хлоридом железа (III) Ход работы: В сухую пробирку берут 4-5 капель 0,1% -ного спиртового раствора токоферола, прибавляют 0,5 мл хлорида железа (III) и тщательно перемешивают содержимое пробирки. Раствор окрашивается при нагревании в красный цвет в результате окисления токоферола хлоридом железа (III) в токоферилхинон:
где R – радикал изогексадекана. ВИТАМИН К (Антигеморрагический)
Витамины группы К являются производными 2-метил-1,4-нафтохинона:
Витамины группы К принимают участие в образовании соединений – факторов свертывания крови (протромбина, тромботропина, проконвертина), синтез которых осуществляется в печени. Искуственно синтезированные аналоги витамина К (викасол, метинон, фтиокол и др.) обладают высокой биологической активностью. Реакция со щелочным раствором цистеина Ход работы: В пробирку наливают 1 мл 0,1%-ного спиртового раствора викасола (или 0,2%-ного спиртового раствора метинона). Затем прибавляют 2 капли 0,025%-ного раствора цистеина и 2 капли 10%-ного раствора гидроксида натрия. Появляется желтое окрашивание. Реакция с анилином Ход работы: К 2 мл 0,2%-ного раствора метинона добавляют 1 мл анилина, перемешивают. Смесь окрашивается в красный цвет: метинон анилин 2-метил-3-фенил восстановленный амино-1,4-нафтохинон метинон
ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ
ВИТАМИН В1 (Тиамин)
В состав молекулы тиамина входят два гетероцикла – пиримидиновый и тиазольный, связанные метиленовой группой. В тканях организма животных тиамин превращается в пирофосфорный эфир - тиаминпирофосфат, являющийся коферментом фермента углеродного обмена - карбоксилазы. Недостаток витамина В1 приводит к накоплению пировиноградной кислоты в тканях, что связано с возникновением заболевания - полиневрит. Диазореакция на витамин В1 Раствор тиамина при добавлении к нему диазореактива и щелочи окрашивается в розовато-оранжевый или красный цвет. Подобную реакцию с диазореактивом дают вещества, имеющие в своей структуре фенольные, имидазольные, пиррольные, тиазоловые группировки (адреналин, тиамин, карнозин, желчные пигменты, гистамин и др.). Поэтому препараты для определения тиамина должны быть очищены от белков и других веществ, дающих такую же реакцию. Ход работы: К 1 мл 1%-ного раствора сульфаниловой кислоты добавляют 1 мл 5%-ного раствора азотнокислого натрия. К полученному диазореактиву добавляют 1,5-2 мл насыщенного раствора соды и по стенке 1 мл 0,1%-ного раствора тиамина. На границе раздела появляется розово-оранжевое кольцо, через 2-3 минуты становится более интенсивным. Реакция окисления тиамина в тиохром Ход работы: К 1 мл 0,1%-ного раствора тиамина добавляют 5-10 капель 5%-ного раствора гексоциано-(III)-феррата калия и 2 мл 30%-ного гидроксида натрия, содержимое тщательно перемешивают. При нагревании жидкость окрашивается в желтый цвет вследствие превращения тиамина в тиохром. ВИТАМИН В2 Рибофлавин по химической природе - диметилзамещенное производное изоаллоксазина, связанного в положении 9 с остатком пятиатомного спирта рибитола. Витамин В2 входит в состав небелковой группы окислительно-восстановительных ферментов (флавиновых), участвующих в переносе водорода. Восстановление рибофлавина Рибофлавин обратимо окисляется- восстанавливается, отдавая или присоединяя водород к атомам азота изоаллоксазиновой группировки в 1-ом и 10-ом положениях. При его восстановлении образуется бесцветное, соединение лейкофлавин – восстановленная форма рибофлавина. Окисленная форма – рибофлавин – желтого цвета. Добавление к раствору рибофлавина концентрированной соляной кислоты и металлического цинка приводит к восстановлению рибофлавина.
Рибофлавин Лейкофлавин Ход работы: В пробирку налить 1,5 мл 0,025%-ного раствора рибофлавина и 1 мл концентрированной НС1, а затем опустить кусочек металлического цинка. Наблюдается бурное выделение пузырьков водорода и постепенное окрашивание раствора в розовый цвет, затем происходит обесцвечивание жидкости. Если жидкость остается красной, то необходимо добавить еще кусочек металлического цинка.
Реакция рибофлавина с азотнокислым серебром Нейтральные или слабокислые растворы рибофлавина (рН=6,5-7,2), реагируя с азотнокислым серебром, дают соединение, окрашенное в розовый и красный цвет, (образуется промежуточный продукт восстановления рибофлавина - родофлавин). Ход работы: К 1 мл раствора рибофлавина добавляют 0,5 мл раствора азотнокислого серебра. Появляется розовое или красное окрашивание (интенсивность окраски зависит от концентрации рибофлавина в растворе).
ВИТАМИН В6
Известны три вещества, обладающие свойствами витамина В6: пиридоксол, пиридоксаль и пиридоксамин. Все они являются производными пиридина.
Фосфорилированные производные пиридоксина (фосфопири-доксаль и фосфопиридоксамин) в виде коферментов участвуют в реакциях переаминирования и декарбоксилирования аминокислот. Отсутствие в пище витамина В6 приводит к заболеванию кожи -дерматит.
Реакция витамина В6 с хлорным железом Ход работы: К 2,5 мл 5%-ного раствора пиридоксола прибавить 0,5 мл 5%-ного раствора хлорного железа и встряхнуть, жидкость окрашивается в красный цвет вследствие образования комплексного соединения типа фенолята железа.
ВИТАМИН С Аскорбиновая кислота по химической природе - окисленное производное шестиатомного спирта сорбита. Диенольная группа обуславливает способность витамина С легко подвергаться окислению с одновременным восстановлением других соединений. При окислении аскорбиновая кислота дает дегидроаскорбиновую кислоту, сохраняющую витаминную ценность.
Дегидроаскорбиновая кислота - неустойчивое соединение и при восстановлении снова переходит в аскорбиновую кислоту. Благодаря этой способности витамин С принимает активное участие в окислительно-восстановительных процессах в организме, являясь активатором или ингибитором ряда ферментных систем. Отсутствие в пище витамина С вызывает заболевание, известное под названием цинги или скорбута. Качественные реакции на витамин С основаны на его способности легко вступать в окислительно-восстановительные реакции, и восстанавливать, например, метиленовую синь, 2,6-дихлорфенолиндофенол, гексоциано-(III) феррат калия, нитрат серебра и др. Взаимодействие с метиленовой синью. Ход работы: К 1 мл сока капусты в пробирке прибавляют 1 мл 0,01%-ного раствора метиленовой сини, перемешивают и закрывают пробкой для предохранения от соприкосновения с кислородом воздуха. Пробирку помещают в термостат при 37-40 ◦С. Через некоторое время жидкость в пробирке обесцвечивается за счет восстановления метиленовой сини в бесцветную лейкоформу и образования дегидроаскорбиновой кислоты. Если затем бесцветный раствор метиленовой сини энергично встряхнуть, не препятствуя поступлению воздуха в пробирку, то раствор вновь приобретает синий цвет. Реакция с гексациано-(III) ферратом калия Аскорбиновая кислота, окисляясь, восстанавливает гексациано-(III) феррат калия К3[Fе(CN)6] до гексациано-(II) феррата калия К4[Fе(CN)6], который с ионом железа в степени окисления +3 образует в кислой среде гексациано-(II)феррат железа (берлинскую лазурь Fe4[Fe(CN)6]3):
Ход работы: К 1 мл сока капусты прибавляют 2 капли раствора гидроксида калия, 2 капли раствора гексациано-(III) феррата калия и энергично встряхивают содержимое пробирки. Затем в пробирку добавляют 6-8 капель 10%-ного раствора соляной кислоты и 1-2 капли раствора хлорида железа (III), выпадает синий (или зеленовато-синий) осадок берлинской лазури.
|