Pyridoxal


Pyridoxal
Strukturformel
Pyridoxin
Allgemeines
Trivialname Vitamin B6
Andere Namen
  • 4,5-Bis(hydroxymethyl)- 2-methyl-3-pyridinol (Pyridoxin)
  • 3-Hydroxy-5-hydroxy- methyl-2-methyl-4-pyridin- carbaldehyd (Pyridoxal)
  • 4-(Aminomethyl)-5-hydroxy- 6-methyl-3-pyridinmethanol (Pyridoxamin)
Summenformel C8H11NO3 (Pyridoxin)
CAS-Nummer
  • Pyridoxin: 65-23-6
  • Pyridoxal: 66-72-8
  • Pyridoxamin: 85-87-0
ATC-Code

A11HA02

Kurzbeschreibung farbloser Feststoff
Vorkommen Weizenkeime, Lachs, Walnuss
Physiologie
Funktion Coenzym bei verschiedenen enzymatischen Reaktionen, vor allem im Aminosäurestoffwechsel
Täglicher Bedarf 1,6–1,8 mg
Folgen bei Mangel Durchfall und Erbrechen, Dermatitis, Krampfzustände, neurologische Störungen
Überdosis >500 mg/Tag
Eigenschaften
Molare Masse 169,18 g/mol
Aggregatzustand fest
Schmelzpunkt 156–159 °C
Löslichkeit wasserlöslich 120 g/l (20 °C)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Vitamin B6 ist ein Vitamin aus dem B-Komplex und ist ein Sammelbegriff für Derivate des 4,5-Bis(hydroxymethyl)-2-methylpyridin-3-ol. Sie unterscheiden sich durch unterschiedliche Substituenten in der 4-Position, die an der Coenzymfunktion beteiligt ist. Alle drei Derivate können ineinander überführt werden und besitzen dieselbe biologische Aktivität.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Pyridoxin wurde erstmals 1934 durch P. György entdeckt und erstmals 1938 kristallin dargestellt. Die vollständige Aufklärung seiner Konformation gelang bereits ein Jahr später. Heute wird Pyridoxin zu der Gruppe der B-Vitamine als Vitamin B6 gezählt und findet, wie auch sein Hydrochlorid, als Arzneistoff Anwendung.

Beschreibung

Vitamin B6 ist ein Derivat des Pyridins. Vitamin B6 kommt als Pyridoxol/Pyridoxin (Alkohol), Pyridoxamin (Amin), Pyridoxal (Aldehyd) und deren Phosphorsäureestern vor. Pyridoxin wird auch als Sammelbegriff verwendet.

Name R
Pyridoxin −CH2OH
Pyridoxamin −CH2NH2
Pyridoxal −CHO

Synthese

Synthese nach Roche

Als Ausgangspunkt dient hier 2-Chloracetessigsäureethylester, der mit Formamid zum 4- Methyloxazol-5-Carbonsäureester kondensiert wird.

Im nächsten Schritt wird aus diesem mit Ammoniak das Amid gebildet und anschließend mit Phosphorpentoxid in das Nitril überführt.

Das so entstandene 4-Methyloxazol-5-carbonitril reagiert in einer Diels-Alder-Reaktion mit dem cyclischen Ketal von 2-Buten-1,4-diol bei 180°C zum Primäraddukt, welches unter Cyanwasserstoffabspaltung das cyclische Ketal von Pyridoxin mit Aceton ergibt.

Eine saure Spaltung liefert schließlich Pyridoxin.

Synthese nach Merck & Co.

Die Firma Merck & Co. bedient sich hierbei mit racemischem DL-Alanin, welches mit Ethanol und HCl zum Ethylesterhydrochlorid verestert wird.

Mit Formamid entsteht im nächsten Schritt der N-formyl-DL-alanin-ethylester, welcher mit Phosphorpentoxid zum 5-Ethoxy-4-methyloxazol reagiert.

Dieses wird mit 2-Isopropyl-4,7-dihydro-1,3-dioxepin, dem Acetal aus 2-Buten-1,4-diol und Isobutyraldehyd, bei 180°C und anschließender saurer Spaltung zu Pyridoxin umgesetzt.

Synthese nach BASF

Bei der Methode der BASF wird der Methyloxazol-5-Carbonsäureester zuerst alkalisch gespalten und anschließend unter Wärmezufuhr decarboxyliert.

Das entstandene 4-Methyloxazol wird mit 3-Methylsulfonyl-2,5-Dihydrofuran zu 6-Methyl- 1,3-dihydrofuro[3,4-c]pyridin-7-ol umgesetzt. Dieses wird mit Salzsäure zum Endprodukt gespalten.

Aufgabe/Funktion

Die phosphorylierten Vitamin B6-Derivate wirken als Koenzyme in etwa 100 enzymatischen Reaktionen. Fast alle Reaktionen finden im Aminosäurestoffwechsel statt. Eine weitere wichtige Aufgabe übernimmt das Pyridoxalphosphat (PLP oder PALP, ein Pyridoxin-Derivat) als Cofaktor bei der Synthese der δ-Aminolävulinsäure, eines Zwischenproduktes in der endogenen Häm-Synthese. Genannt sei auch die Beteiligung von Pyridoxalphosphat als Cofaktor beim Abbau der "tierischen Stärke" (Glykogen).

Vorkommen

Vitamin B6 kommt in geringen Dosen in fast allen Lebensmitteln tierischer und pflanzlicher Herkunft vor. Milchprodukte, Leber, Geflügel und Schweinefleisch, Fisch, Kohl, grüne Bohnen, Linsen, Feldsalat, Kartoffeln, Vollkorngetreide, Vollkornprodukte, Weizenkeime, Nüsse, Hefe, Weißbier, Avocado und Bananen sind gute Quellen.

Bedarf

Da Vitamin B6 im Aminosäurestoffwechsel seine Wirkungen entfaltet, ist der Bedarf vom zugeführten Protein abhängig. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfiehlt eine Dosis von 0,02 mg/g Protein. Das würde für Männer einen Bedarf von 1,8 mg und 1,6 mg für Frauen bedeuten. Bei übermäßiger Proteinzufuhr nimmt man an, dass der Bedarf durch die angegebene Menge nicht gedeckt werden kann. Je mehr Eiweiß der Körper aufnimmt, desto mehr Vitamin B6 benötigt er.

Mangelerscheinungen (Hypovitaminose)

Weil in fast allen Nahrungsmitteln Vitamin B6 vorkommt, sind Mangelerscheinungen selten. Sie treten meistens gemeinsam mit einem Mangel eines anderen wasserlöslichen Vitamins auf und haben folgende Anzeichen:

  • Appetitverlust, Durchfall und Erbrechen
  • Dermatitis, Wachstumstörungen und Anämien
  • Degeneration der peripheren Nerven mit Paralyse und afferenter Ataxie, das heißt, Wahrnehmungen des Körpers werden nicht mehr an das Gehirn weitergeleitet, sodass dieses die notwendigen Bewegungsabläufe des Körpers nicht mehr richtig berechnen kann
  • Krampfzustände in unregelmäßigen Intervallen
  • Mikrozytäre, hypochrome Anämie (Störung der Häm-Biosynthese)
  • Seborrhoe-ähnliche Zerstörungen um Augen, Nase und Mund (T-Zone)
  • Cheilosis und Glossitis
  • Angststörungen

Folgen einer Überdosierung (Hypervitaminose)

Chronische Hypervitaminose tritt erst durch tägliche Zufuhr von mehr als 500 mg auf. Diese Dosis kann nicht durch natürliche Zufuhr erreicht werden, sondern nur durch Supplemente. Sie führte bei einer geringen Anzahl von Fällen zu Neurotoxizität und Photosensitivität. Die Neurotoxizität hat eine periphere, sensorische Neuropathie mit ataktischen Gangstörungen, Reflexausfällen und Störungen des Tast-, Vibrations- und Temperaturempfindens zur Folge. Auch das Auftreten einer Dermatitis, wie die Acne medicamentosa, ist beschrieben.[1] Bei Säuglingen mit Zufuhr von einem Gramm Pyridoxin pro Tag hat eine Tachykardie, periphere Durchblutungsstörungen und Areflexie zur Folge. Diese Beschwerden sind nach Absetzten des Pyridoxins weitgehend rückgängig.

Toxizität

Die Letale Dosis, bei der 50 % einer Population von Ratten sterben (LD50) beträgt bei peroraler Gabe 4000 mg pro kg Körpergewicht. Bei intravenöser Zufuhr beträgt die LD50 bei der Ratte nur 530 mg pro kg Körpergewicht.

Einzelnachweise

  1. O. Braun-Falco, H. Lincke: The problem of vitamin B6/B12 acne. A contribution on acne medicamentosa. In: Münchener medizinische Wochenschrift. Bd 118, S. 155–160, 1976. PMID 130553

Literatur

  • Kleemann, Engel: Pharmaceutical Substances, 3rd Edition; Thieme Verlag 1999
  • Auterhoff, Knabe, Höltje: Lehrbuch der Pharmazeutischen Chemie, 14. Auflage; Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 1999
  • Eger, Troschütz, Roth: Arzneistoffanalyse, 4.Auflage; Deutscher Apotheker Verlag, Stuttgart 1999
  • Kleemann, Roth: Arzneistoffgewinnung; Thieme Verlag 1983

Weblinks

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