ВИТАМИН D (кальциферолы), группа природные соединение, обладающих антирахитич. действием. Важнейшие: эргокальциферол [витамин D₂; рис. 1; формула III, R = —СН(СН₃)СН=СНСН(СН₃)СН(СН₃)₂] - молекулярная масса 396,7, температура плавления 115-118°С; от +103° до 4-108° (абс. этанол); и холекальциферол [витамин D₃; рис. I, III, R = —СН(СНз)(СН₂)₃СН(СН₃)₂] - молекулярная масса 384,6, температура плавления 84-86 °С; от +105° до +112° (абс. этанол). В-во, которое ранее называли витамином D₁, - смесь эргокальциферола и др. стеринов.

Витамины D₂ и D₃ - бесцв. соединение, не растворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях; обладают характерным максимумом поглощения при 265 нм ( 1,8*10⁴); чувствительны к действию света и кислорода воздуха, особенно при нагревании.

Провитамин холекальциферола-7-дегидрохолестерин [I, R = СН(СН₃)(СН₂)₃СН(СН₃)₂; содержится в коже человека] ; эргокальциферола - эргостерин [I, R = CH(CH₃)CH= =СНСH(СН₃)СН(СН₃)₂; содержится в дрожжах]. При действии УФ-света провитамины превращаются в организме в прекальциферолы, или превитамины (формула И), из которых образуются витамины D в результате прототропной перегруппировки.

Рис. 1. Синтез кальциферолов из провитаминов.

Осн. функция витамина D - поддержание в организме постоянной концентрации Са²⁺ и Р, что осуществляется благодаря участию витамина в регуляции всасывания этих элементов в кишечнике, мобилизации Са из скелета путем рассасывания предобразованной костной ткани и реабсорбции Са²⁺ и Р в почечных канальцах. Витамины D₂ и D₃ всасываются в тонком кишечнике и поступают в печень, где подвергаются гидроксилированию; при этом D₃ (рис. 2) превращаются в 25-гидроксихолекальциферол (25-OH-D₃), а D₂ - в 25-гидроксиэргокальциферол (25-OH-D₂). Это превращаются катализирует фермент 25-гидроксилаза. 25-гидроксикальциферолы - основные транспортная форма витамина D в организме. В плазме крови они (как и др. формы витамина) переносятся специфический транспортным белком - транскальциферином.

В почках из 25-OH-D₃ образуются 1,25-(OH)₂-D₃ и 24,25-(OH)₂-D₃. Первое превращаются катализирует фермент 1 гидроксилаза, второе -24-гидроксилаза. Аналогично из 25-OH-D₂ образуются 1,25-(OH)₂-D₂ и 24,25-(OH)₂-D₂. наиболее активная форма D₃, ответственная за его функции, — 1,25-(OH)₂-D₃ (его биологическое активность в 10 раз превышает активность.

Важнейшие регуляторы, активирующие синтез 1,25-(OH)₂-D₃: паратиреоидный гормон, эстрогены, пролактин, соматотропин и инсулин. Уменьшение концентрации Са²⁺ в крови при его недостаточном поступлении извне или интенсивной утилизации усиливает секрецию паратгормона, который активирует в почках 1гидроксилазу, в результате чего ускоряется синтез 1,25-(OH)₂-D₃. Избыточное поступление Са²⁺ и Р с пищей подавляет синтез 1,25-(OH)₂-D₃, так как при этом его предшественник 25-(OH)-D₃ превращаются в почках в 24,25-(OH)₂-D₃, который стимулирует всасывание Са и Р в кишечнике так же эффективно, как 1,25-(OH)₂-D₃, и одновременно стимулирует остеогенез и минерализацию костной ткани.

Осн. патоморфологич. следствие недостаточности витамина D - нарушение минерализации костной ткани. Биол. активность D₂ и D₃ для человека и большинства животных одинакова. Исключение-куры и некоторые виды южноамериканских человекообразных обезьян, для которых D₃ в несколько раз активнее, чем D₂.

Биол. активность витамина D измеряется в международных (интернациональных) единицах (ME); 1 ME соответствует антирахитич. активности 0,025 мкг эрго- или холекальциферола. Содержание D₂ и D₃ в продуктах питания невелико, например в печени быка и сливочном масле соответственно 0,4 и 0,4-3,2 МЕ/г; исключение - жир печени трески и тунца, в которых этих витаминов содержится соответственно 50-350 и 40000-60000 МЕ/мл. Добавляя значительной кол-ва витамина D в рацион с.-х. животных, можно существенно повысить его содержание в мясе и др. продуктах.

Потребность человека в витамине D, составляющая 400 ME (10 мкг) в сут, при достаточной и регулярной инсоляции обеспечивается фотохимический синтезом D₃ в коже. Нарушение синтеза 1,25-дигидроксикальциферолов в почках вследствие заболеваний - причина ренальных остеодистрофий. С генетич. дефектом синтеза этих соединение связан врожденный рахит, не поддающийся лечению обычными дозами D₂ и D₃. Для профилактики и лечения этой болезни, а также ренальных остеодистрофий наряду с препаратами 1,25-дигидроксихолекальциферола используют также его синтетич. аналог-1-гидроксихолекальциферол.

В дозах, существенно превышающих физиол. потребность, D₂ и D₃ высокотоксичны. Они вызывают развитие D-гипервитаминоза с гиперкальциемией и кальцификацией внутр. органов и тканей, что ведет к необратимым нарушениям их функции и в наиболее тяжелых случаях - к летальному исходу.

Рис. 2. Осн. пути метаболизма холекальциферола (витамина Dз).

В промышлености эргостерин извлекают экстракцией из дрожжей; 7-дегидрохолестерин синтезируют из холестерина бромированием его эфира в положение 7 с последующей дегидробромированием. Кальциферолы получают облучением провитаминов УФ-светом в органическое растворителе.

Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей