L цистеин

Цистеин

Цистеин является заменимой аминокислотой, которая может синтезироваться в нашем организме из серина и витамина В6. Иногда, в качестве источника серы для синтеза цистеина может использоваться сероводород. Цистеин способствует пищеварению. Кроме того, он обезвреживает некоторые токсические вещества в организме.

По утверждению ученых института Коблека, цистеин способствует защите нашего организма от повреждающего действия радиации. Относится к группе антиоксидантов. Его воздействие на организм многократно усиливается при одновременном употреблении селена и витамина С. Подмечено, что цистеин также умеет предотвращать токсическое воздействие алкоголя и никотина на печень, легкие, сердце и мозг человека.

Продукты богатые цистеином:

Кукурузная мукаНеочищенный рис

Цистеин входит в состав кератинов, которые в свою очередь являются производным белка ногтей, кожи и волос. Кроме того, данная аминокислота участвует в синтезе пищеварительных ферментов.

Цистеин участвует в биосинтезе аминокислот: цистина, глутатиона, таурина и кофермента А. Цистеин зарегистрирован в качестве пищевой добавки E920.

На станциях «Скорой помощи» цистеин используется как средство предохранения печени от поражения передозировкой ацетаминофенов.

Суточная потребность в цистеине

Суточная потребность в цистеине — до 3 мг в сутки. Для того, чтобы данная аминокислота оказывала максимально полезное воздействие на организм, обязательно необходимо подумать о веществах-активаторах. Активаторами являются витамин С и селен.

Необходимо отметить, что витамина С следует принимать в 2-3 раза больше (в мг), чем цистеина. Кроме того, суточную потребность в цистеине, следует координировать с учетом употребления продуктов, содержащих данную аминокислоту в своем естественном виде.

Потребность в цистеине возрастает:

  • при выполнении работ, связанных с вредными химическими веществами;
  • в период лечения хронических заболеваний сердца и сосудов;
  • во время нахождения в местности, характеризующейся высокой степенью радиоактивного излучения;
  • при заболеваниях органов дыхания;
  • при начальных стадиях катаракты;
  • при ревматоидном артрите;
  • при онкологических заболеваниях, в составе комплексной терапии.

Потребность в цистеине снижается:

  • во время употребления большого количества продуктов, из которых цистеин может синтезироваться в нашем организме самостоятельно ( лук, чеснок, яйца, крупы, хлебобулочные изделия);
  • во время беременности и кормления грудью;
  • в случае артериальной гипертензии;
  • при заболеваниях вилочковой железы;
  • в случаях заболевания сахарным диабетом цистеин способен инактивировать инсулин.

Усваиваемость цистеина

Лучше всего цистеин усваивается в присутствии витамина С, селена и серы. А, следовательно, для полного усвоения цистеина, и для оказания им соответствующих функций, следует ежедневно употреблять продукты, в состав которых входит цистеин, его производные и элементы-активаторы.

Полезные свойства цистеина и его влияние на организм

Цистеин снижает риск развития инфаркта миокарда. Придает эластичность кровеносным сосудам. Повышает защитные силы организма и его сопротивляемость различным инфекциям. Активно борется с онкологическими заболеваниями. Он ускоряет процессы выздоровления и играет важную роль в активизации лимфоцитов и лейкоцитов.

Цистеин способствует поддержанию отличной физической формы, стимулируя быстрое восстановление. Это происходит благодаря ускорению сжигания жиров и образованию мышечной ткани.

Цистеин обладает способностью разрушать слизь в дыхательных путях. Благодаря этому его часто применяют при бронхитах и эмфиземе легких. Вместо цистеина можно употреблять аминокислоту цистин или N-ацетилцистеин.

N-ацетилцистеин помогает снизить отрицательные последствия химио- и лучевой терапии на организм человека. Помимо этого, он ускоряет выздоровление после операций, ожогов и обморожений. Стимулирует активность белых кровяных телец.

8. Взаимодействие с эссенциальными элементами

Цистеин взаимодействует с метионином, серой и АТФ. Кроме того, он хорошо сочетается с селеном и витамином С.

Признаки нехватки цистеина в организме:

  • ломкость ногтей;
  • сухость кожи, волос;
  • трещины на слизистых оболочках;
  • ухудшение памяти;
  • слабый иммунитет;
  • депрессивное настроение;
  • проблемы с сердечно-сосудистой системой;
  • нарушение функционирования ЖКТ.

Признаки избытка цистеина в организме:

  • раздражительность;
  • общий дискомфорт в организме;
  • сгущение крови;
  • нарушения работы тонкого кишечника;
  • аллергические реакции.

Цистеин для красоты и здоровья

Цистеин нормализует состояние волос, кожи и ногтей. Улучшает настроение, влияет на полноценное функционирование сердечно-сосудистой, пищеварительной системы, оказывает влияние на работу мозга, укрепляет иммунитет.

Пищевая добавка E920 (цистеин) обычно содержится в муке и всевозможных приправах. Например, в куриной. Цистеин можно встретить в различных медицинских препаратах и в бытовой химии. Его часто добавляют в состав шампуней.

Улучшает вкус пищевых продуктов, оказывает благотворное воздействие на здоровье. В основном, цистеин, в качестве пищевой добавки хорошо переносится организмом. Исключение составляют люди, склонные к аллергиям. В группе риска также оказываются люди, которые плохо переносят глутамат натрия.

Итак, в статье мы говорили о заменимой аминокислоте цистеин, которая при благоприятных условиях может вырабатываться организмом самостоятельно. Полезные свойства данной аминокислоты достаточно изучены, чтобы можно было сказать о пользе ее для нашего здоровья и внешней привлекательности!

Добавка Е 920: пышная булочка с L-цистеином для здорового питания

Цистеин нередко называют аминокислотой молодости и красоты. Здоровая кожа, блестящие густые волосы — заслуга вещества, зарегистрированного как пищевая добавка Е 920 (другое написание Е –920).

Полезные функции уникального продукта не ограничиваются косметической отраслью. Цистеин — сильный антиоксидант, улучшающий работу всех систем организма.

Название продукта

Официально принятое наименование продукта — L- цистеин и его гидрохлориды — натриевая и калиевая соли (СанПиН 2.3.2.1293-03). Международный вариант — L-cysteine and its hydrochlorides — sodium and potassium salts.

Синонимы:

Тип вещества

Добавка E 920 по основной технологической функции отнесена к группе улучшителей муки и хлеба.

Продукт представляет собой заменимую серосодержащую аминокислоту. Существует в виде оптических L- и D-изомеров. L- цистеин легко синтезируется в организме человека из серина (источником серы выступает алифатическая аминокислота метионин). Синтез также происходит с участием витамина B6 и аденозинтрифосфата (энергетическая молекула, источник нуклеиновых кислот, известен как АТФ).

В природе цистеин входит в состав кератинов — механически прочных белков, являющихся основой волос, ногтей, кожи у людей, перьев, шерсти, рогов, копыт у животных и птиц.

Получают добавку E 920 гидролизом натуральных кератинсодержащих отходов (преимущественно утиного пера) 20% раствором соляной кислоты.

Существуют также различные методы изготовления синтетического L-цистеина путем микробиальной ферментации, но их применяют реже из-за высокой стоимости производства.

Свойства

Показатель Стандартные значения
Цвет белый, возможен желтоватый или кремовый оттенок
Состав L-Цистеин, эмпирическая формула C3H7NO2S
Внешний вид кристаллический порошок
Запах слабый специфический
Вкус кисловатый
Содержание основного вещества 98%–101,5%
Растворимость хорошо в воде
Плотность вещества не определена
Другие подвержен окислению на воздухе с образованием цистина; разлагается в щелочах; образует комплексы с ионами металлов; термически неустойчив, при нагревании превращается в цистин

Упаковка

Оптовые партии добавки Е 920 поставляют обычно в картонно-навивных барабанах. Разрешено использовать другой вид тары по согласованию с покупателями.

Для розничной продажи L-цистеин расфасовывают в банки и ведерки из полимерных материалов.

Хранят продукт плотно укупоренным, в защищенном от света сухом, прохладном месте.

Применение

В пищевой промышленности добавка E 920 зарегистрирована в качестве улучшителя муки и хлеба восстанавливающего действия.

Использование L-цистеина в количестве 200 мг/кг позволяет:

  • улучшить реологические свойства теста. Это особенно актуально для получения товарных изделий из пшеничной муки со слабой или излишне крепкой клейковиной. Добавка повышает эластичность, препятствует образованию пустот и трещин;
  • сократить время замешивания и подъема теста;
  • увеличить конечный объем продукции.

Цистенин разрешено использовать в мясном производстве в комплексе с пищевыми красителями (например, кармином Е 120). Он предназначен для ускорения процесса окрашивания колбасных изделий, сохранения цвета при термической обработке и хранении. Добавка Е 920 усиливает аромат мясных продуктов.

Доля L-цистеина в пищевой промышленности невелика. Поставляемый на рынок продукт идет в основном на нужды косметической отрасли. Основное направление — уход за волосами.

Цистеин разрушает дисульфидные связи кератина. Свойство используют для процедуры перманентной биохимической завивки волос. Преимущество вещества в отсутствии неприятного запаха, мягкого воздействия на волосы и кожу головы.

Добавка E 920 входит в состав шампуней против перхоти и выпадения волос. Активная аминокислота:

  • укрепляет луковицы;
  • за счет сильного антиоксидантного действия оказывает общий оздоровительный эффект на кожу головы;
  • стабилизирует работу сальных желез.

Добавка обладает кондиционирующими свойствами, добавляет объем, облегчает расчесывание.

Набирает популярность цистеирование — косметическая восстановительная процедура, направленная на разглаживание волос с помощью натуральных компонентов. Салонный метод особенно полезен людям, имеющим тонкие тусклые волосы.

L-цистеин:

  • увеличивает объем;
  • делает волосы мягкими и блестящими;
  • улучшает цвет (часто вещество используют, чтобы убрать желтизну).

Добавку Е 920 используют в различных категориях ухаживающих косметических средств: кремах для тела, лица, кожи вокруг глаз, препаратах для укрепления ногтей. Вещество увлажняет кожу, ускоряет синтез коллагена, повышает упругость и эластичность тканей. С его помощью маскируют химический запах косметики.

Ценные биологические качества, активное участие L-цистеина в окислительно-восстановительных процессах, происходящих в организме, послужили причиной его широкого применения в фармацевтике и медицине.

Добавка проявляет высокие защитные качества при ионизирующем облучении. Цистеин был одним из первых препаратов, опробованных для лечения пациентов с лучевой болезнью.

В профилактических целях его назначают людям, находящимся в зоне повышенной радиации.

Вещество применяют в комплексной терапии следующих состояний:

  • отравление альдегидами, пестицидами, цианидами, соединениями свинца (наибольший лечебный эффект оказывает комплекс цистеина с аскорбиновой кислотой и селеном);
  • офтальмологические заболевания, связанные с недостатком серосодержащей аминокислоты в организме (например, возрастная катаракта);
  • артриты, артрозы: добавка обладает сильным противовоспалительным действием;
  • ожоги, раны, обморожения (вещество ускоряет регенерацию тканей);
  • онкологические заболевания: цистеин снижает тяжелые последствия химиотерапии, стимулирует активность лейкоцитов;
  • заболевания дыхательных путей (разрушает и выводит слизь).

L-цистеин снижает токсичное действие алкоголя на печень. Он противодействует разрушающему воздействию ацетальдегида.

Врачи «Скорой помощи» применяют вещество для защиты печени при диагностировании у пациентов передозировки наркотическими анальгетиками (например, ацетаминофеном).

Цистеин входит в состав спортивного питания. Он стимулирует рост мышечной ткани, улучшает обмен веществ, способствует сжиганию жира.

Добавке E 920 присвоен статус GRAS (безопасное вещество). Она разрешена во всех странах без ограничения суточной нормы.

Польза и вред

Добавка E 920 в целом безопасна для здоровья. Аминокислота является естественной для организма. Поступая с продуктами, вещество быстро усваивается.

L-цистеин выступает синергистом аскорбиновой кислоты. В сочетании с витамином C считается одним из самых сильных антиоксидантов.

Добавка выполняет ряд других полезных функций:

  • улучшает пищеварение;
  • участвует в метаболизме углеводов и биосинтезе важнейших для человека аминокислот (таурина, цистина);
  • защищает от воздействия радиации;
  • разлагает и выводит из организма токсины, включая ионы тяжелых металлов.

Производители БАДов активно вводят цистеин в состав продукции. Бесконтрольный прием популярной добавки может привести к негативным последствиям:

  • тошноте;
  • рвоте;
  • сбоям в работе пищеварительного тракта;
  • тяжелым аллергическим реакциям.

Важно! Употребление более 7 г цистеина может стать причиной летального исхода. Организм с такой дозой справиться не в состоянии. L-цистеин начинает превращаться в другую форму оптического изомера — D-цистеин. Этот безобидный фермент, участвующий в метаболических процессах, в больших количествах становится опасным токсином.

С осторожностью следует принимать препараты цистеина (включая косметические) людям, страдающим астмой, цистинурией, заболеваниями сердца.

Консервант тиабендазол (Е233) запрещено использовать на территории России, СШВ, стран Европы.

Что представляет собой пищевая добавка Е516 и где ее чаще всего используют? Узнайте об этом в нашей статье.

Чаще всего добавку Е904 используют в косметологии, а именно, в лаках для маникюра. Подробнее об этом веществе читайте .

Основные производители

Среди мировых производителей стоит назвать следущих:

  • Wacker Biochem (США);
  • Ajinomoto (Япония);
  • Hanling Biological Engineering Co., Ltd. (Китай);
  • PURATOS N.V. (Бельгия).

Обогащенные L-цистеином булочки можно покупать без боязни получить отравление: добавку Е 920 вносят в незначительном количестве.

При необходимости восполнить запас серосодержащей аминокислоты в организме, предпочтение лучше отдать не искусственно синтезированным БАДам, а натуральным продуктам.

L-цистеин в большом количестве содержится в сырых яйцах (особенно перепелиных), твороге, кефире, йогурте, сывороточном протеине. Много полезного вещества в растительных продуктах: орехах, семечках, пророщенной пшенице, луке, чесноке, капусте, грече.

Следует помнить, что при термической обработке цистеин разлагается.

L-цистеин: что это такое и как его правильно применять?

Аминокислота цистеин, как и большинство биомолекул, делится на два вида: L- и D-изомеров. Отличаются формы только альфа-углеродными атомами, которые никак не влияют на химические свойства, а физические свойства разнятся у них несущественно. Инструкция по применению цистеина зависит от целей: в спорте, медицине, а еще аминокислоту применяют для профилактики болезней и в косметических целях.

Спектр действия вещества обширен, его используют даже в пищевой промышленности. Одной из форм цистеина присвоен код E920 (не путать с цистином под номером E921!).

Кто открыл аминокислоту?

Всеобщий бум на изучение всех видов аминокислот начался в конце XIX века. В органической химии в этот период они занимали первое место по заинтересованности ученых. Аминокислота была открыта немецким ученым О. Бауманом в процессе изучения серосодержащих компонентов.

В 1884 году ученый описал, как цистеин образуется в процессе обработки цистина оловом и соляной кислотой. Однако формула и строение нового вещества были установлены лишь в 1903 году Эрленмейером – еще одним выходцем из немецкой школы химии. Вместе с Бауманом изучением L-цистеина занимался Мернер – он смог получить вещество из рогов крупного скота.

Общая характеристика цистеина

L-цистеин — заменимая аминокислота, под действием которой в организме вырабатываются важнейшие вещества:

  • таурин – незаменим для работы ЦНС, контролирует давление и защищает здоровье глаз. Дополнительно отвечает за устранение лишних жиров при активном метаболизме и способствует росту мускулатуры;
  • глутатион – важный элемент в работе иммунной системы, обладает сильными антиоксидантными свойствами и влияет на работу нервной системы. Возможности глутатиона широко используются в сфере борьбы с преждевременным старением и упадком сил.

Наука подтверждает, что поддерживать уровень глутатиона в организме невозможно без употребления L-цистеина. Никакие другие добавки в этом случае не помогут.

Аминокислота участвует в процессе производства лимфоцитов, содержится в человеческих волосах. Практически 100% биодоступность и совпадение с молекулами цистеина в волосах делает аминокислоту важным элементом в лечении алопеции любого вида (облысение). L-цистеин в чистом виде и в сочетании с компонентами, улучшающими его усвоение, увеличивает диаметр локонов и полностью останавливает их выпадение.

Участвует вещество и в синтезе глюкозы в организме, за счет чего при его употреблении наблюдается прилив энергии. Влияет цистеина на пищеварение, улучшая защиту слизистой оболочки и даже стимулируя процесс ее регенерации.

Синтез L-цистеина: естественный процесс и промышленность

В человеческом теле вещество синтезируется из метионина – серосодержащей аминокислоты. Для правильного течения реакции необходимы дополнительные микроэлементы, витамины и соединения – B6, серин и сероводород. Повлиять на процесс, сбить его способна не только нехватка веществ, но и болезни печени, патологии обменных процессов.

Важно! Принимать аминокислоту нужно в сочетании с витамином B6 и E, а также селеном, кальцием и серой. Для защиты от передозировки теми или иными микроэлементами перед приемом нужна консультация врача.

В промышленности L-цистеин бывает двух видов: синтетический и природный. Создание синтетического вещества сложнее и обходится дороже, а естественный продукт производят из волос людей, шерсти животных и перьев птиц.

Аминокислота любого типа признана Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США безопасным средством. Однако форма, используемая в качестве пищевой добавки E920, не приносит никакой пользы организму.

Содержание в пищевых продуктах

L-цистеин – желтоватое, кремовое или белое вещество, обладающее слабым запахом и кисловатым вкусом. Оно хорошо растворяется в воде и практически не содержит примесей. При нагревании превращается в цистин, аналогичный процесс происходит при длительном контакте с воздухом. В щелочной среде полностью распадается.

Интересно! N-ацетил-L-цистеин по формуле отличается от L-цистеина и используется для ликвидации токсических отравлений при передозировке ацетаминофеном, а также в качестве лекарства при обсессивно-компульсивных расстройствах.

Цистеин входит в состав почти всех продуктов, относящихся к категории белковой пищи: птица, яйца, рикотта и молоко, а также творог и йогурт. Можно выделить и растительные источники: чеснок, лук, брокколи и брюссельская капуста, зародыши пшеницы, чечевица и овес, а также красный перец.

Таблица: продукты с большим содержанием цистеина

Продукты Цистеин (на 100 г)
Сухая соя 655 мг
Подсолнечные семечки 451 мг
Цельный лущеный горох 373 мг
Пшеничная мука грубого помола 317 мг
Куриные яйца 272 мг
Куриное филе 222 мг
Филе лосося 219 мг
Грецкие орехи 208 мг
Кукурузная мука 125 мг
Неочищенный рис 96 мг
Коровье молоко (3-3,7%) 30 мг

Полезные свойства

Среди отзывов на цистеин в основном встречаются мнения, связанные с влиянием вещества на кожу, ногти и волосы. Но спектр применения у аминокислоты несравненно шире:

  • способен снизить риск инфаркта, укрепляет сосуды и делает их эластичными;
  • заметно укрепляет иммунитет, препятствуя развитию инфекций, за счет чего повышается сопротивляемость к онкологическим заболеваниям;
  • стимулирует восстановление и рост мышц, а также сжигает подкожные жиры;
  • аминокислота необходима для синтеза белков и коллагена;
  • поддерживает обменные процессы;
  • очищает организм от вредных веществ, даже от тяжелых металлов;
  • снижает активность воспалительных процессов;
  • положительно влияет на обменные процессы в хрусталиках глаз.

Инструкция по применению цистеина предполагает его использование в качестве средства для поддержания стареющего организма, так как элемент замедляет процессы старения и ускоряет регенерацию клеток. Также входит в комплексную терапию при различных заболеваниях ЖКТ.

Здоровому человеку без серьезных заболеваний L-цистеин помогает улучшить состояние волос, ногтей и кожи, повышает работоспособность и помогает бороться со свободными радикалами в организме.

Цистеин и спорт

Антиоксидантное действие аминокислоты ценится атлетами разного формата. Равно как и ее способность активировать рост мышечной массы без привлечения вредных веществ. Большой пользой L-цистеин обладает для тех, кто занят в сферах с температурными перепадами: плавание, биатлон и другие виды зимнего спорта.

Жиросжигающие и энергетические свойства цистеина важны для людей, подвергающихся повышенным физическим нагрузкам в процессе похудения, работы или набора мышечной массы. Достаточное количество аминокислоты заметно улучшает процесс восстановления мышц даже после экстремальных нагрузок. Цистеин входит в состав многих спортивных добавок, и спортсмены регулярно отмечают значительные улучшения результатов после употребления подобных веществ.

Цистеин в медицине

Используется вещество для лечения и профилактики заболеваний:

  • разрушает слизь в дыхательных путях, входит в комплексную терапию эмфиземы и бронхита;
  • в процессе лечения злокачественных образований используется для минимизации последствий лучевой и химической терапии;
  • способен ускорять процесс выздоровления после любых болезней за счет стимуляции выработки лейкоцитов и лимфоцитов;
  • используется в лечении тяжелых отравлений альдегидами, пестицидами и свинцом;
  • медицинские препараты, имеющие в составе цистеин, используются для лечения катаракты и других офтальмологических патологий;
  • показана добавка и для борьбы с артритом и артрозом в качестве мощного противовоспалительного продукта;
  • используется при восстановлении организма после сильного обморожения и ожогов;
  • назначается людям с различными патологиями сердечно-сосудистой системы.

Мощное действие вещества, нацеленное на борьбу с разными токсинами, нашло применение и в лечении алкоголизма. Цистеин активно используется в борьбе с алкогольной интоксикацией, защищает печень, блокируя разрушительное действие продуктов метаболизма алкоголя.

Как принимать L-цистеин?

Многие производители выпускают добавки, и у каждого из них есть собственная инструкция по применению L-цистеина: для волос, защиты иммунитета и с целью поддержания здоровья спортсмена, для медицинских целей.

Важно! Критичной для здоровья признана доза в 7 г чистого L-цистеина. В большинстве случаев достаточно принимать 500-1500 мг аминокислоты в сутки.

Для спортсменов и по медицинским показаниям дозировка может увеличиваться до 3000 мг в день. Для восстановления волос и предотвращения их выпадения нужно принимать 500 мг L-цистеина и 1500 мг витамина С. Кстати, купить таблетки в этой дозировке можно — отзывы хорошие, да и количество заказов впечатляет.

Пьют капсулы цистеина во время еды, либо через 1,5 часа после приема пищи. При приеме цистеина необходимо выпивать не менее 6 стаканов воды, чтобы препарат хорошо усваивался. Рекомендуется потреблять параллельно витамин C в количестве не менее 1500 мг в день, чтобы избежать появления камней в почках.

Признаки недостатка и избытка цистеина

При недостатке аминокислоты в организме наблюдается:

  • сухость, шелушение кожи, ломкость волос и ногтей;
  • трещины, возникающие на слизистых оболочках в разных местах;
  • проблемы с памятью и работоспособностью;
  • постоянные депрессии, апатии;
  • простудные болезни, связанные с сильным ослаблением иммунитета;
  • проблемы в работе ЖКТ и сердца.

Избыток цистеина заподозрить несколько сложнее, так как придется провести анализы: наблюдается сгущение крови и проблемы в работе тонкого кишечника. При злоупотреблении цистеином развивается дискомфорт во всем теле, появляются аллергические реакции, раздражительность.

Побочные эффекты и противопоказания

Точное соблюдение инструкции по применению L-цистеина минимизирует возможные побочные эффекты. Но не следует самостоятельно назначать себе препарат в следующих ситуациях:

  • сахарный диабет (аминокислота снижает эффективность инсулина);
  • повышенное давление;
  • заболевания вилочковой железы;
  • болезни печени и почек требуют консультации доктора перед использованием добавки с аминокислотой;
  • беременность и грудное вскармливание;
  • повышенное давление в глазном яблоке и чашеобразная форма катаракты;
  • регулярное употребление яиц, хлеба из муки грубого помола, круп, лука и чеснока вместе с цистеином в форме таблеток может привести к значительной передозировке.

Если добавки поступает в организм слишком много, то возникает тошнота и рвота, возможны пищевые расстройства и спазмы разного рода. Иногда развиваются головные боли, появляются неприятные ощущения в области живота.

Возможно возникновение аллергии на цистеин в повышенных количествах: сыпь, отек горла и проблемы с дыханием, аритмия. Настоятельно не рекомендуется прием добавки при непереносимости глютена и лактозы. Иногда отмечаются головные боли на фоне параллельного приема различных медикаментов.

Отзывы о приеме вещества

На сайтах крупных магазинов и отзовиках оставлено множество комментариев о том, что цистеин хорошо помогает в борьбе с косметическими проблемами. Большинство отзывов о цистеине для волос, ногтей и кожи носит положительный характер. Встречаются мнения, подтверждающие пользу вещества для пищеварения и настроения.

Таким образом, самостоятельное использование L-цистеина обычно преследует следующие цели: борьба с выпадением волос, улучшение состояние кожи и ногтей. Женщины и мужчины, оценившие разные добавки, отмечают улучшенный рост волос и полное прекращение облысения.

II. Типы изомерии органических
соединений.

Учебные материалы/ Органическая химия

II.1. Конформации (поворотная изомерия)

Переход от простейшего органического углеводорода — метана, к его ближайшему гомологу — этану ставит проблемы пространственного строения, для решения которых недостаточно знать рассмотренные в разделе параметры. В самом деле, не меняя ни валентных углов, ни длин связей, можно представить себе множество геометрических форм молекулы этана, отличающихся друг от друга взаимным поворотом углеродных тетраэдров вокруг соединяющей их связи С-С. В результате такого вращения возникают поворотные изомеры (конформеры). Энергия различных конформеров неодинакова, но энергетический барьер, разделяющий различные поворотные изомеры, для большинства органических соединений невелик. Поэтому при обычных условиях, как правило, нельзя зафиксировать молекулы в одной строго определенной конформации: обычно в равновесии сосуществуют несколько легко переходящих друг в друга поворотных форм.

Способы графического изображения конформаций и их номенклатура таковы. Рассмотрение начнем с молекулы этана. Для нее можно предвидеть существоввание двух максимально различающихся по энергии конформаций. Они изображены ниже в виде перспективных проекций (1) («лесопильные козлы»), боковых проекций (2) и формул Ньюмена (3).

В перспективной проекции (1а, 1б) связь С-С надо представить себе уходящей вдаль; стоящий слева углеродный атом приближен к наблюдателю, стоящий справа — удален от него.

В боковой проекции (2а, 2б) четыре Н-атома лежат в плоскости чертежа; атомы углерода на самом деле несколько выходят из этой плоскости, но обычно упрощенно считают их также лежащими в плоскости чертежа. «Жирные» клиновидные связи утолщением клина показывают на выход из плоскости по направлению к наблюдателю того атома, к которому обращено утолщение. Пунктирные клиновидные связи отмечают удаление от наблюдателя.

В проекции Ньюмена (3а, 3б) молекулу рассматривают вдоль связи С-С (в направлении, указанном стрелкой на формулах 1а,б). Три линии, расходящиеся под углом 120 о из центра круга, обозначают связи ближайшего к наблюдателю углеродного атома; линии, «высовывающиеся» из-за круга — связи удаленного углеродного атома.

Изображенную слева конформацию называют заслоненной: название это напоминает о том, что атомы водорода обеих СН3-групп находятся друг против друга. Заслоненная конформация имеет повышенную внутреннюю энергию, и поэтому невыгодна. Конформацию, изображенную справа, называют заторможенной, подразумевая, что свободное вращение вокруг связи С-С «тормозится» в этом положении, т.е. молекула существует преимущественно в этой конформации.

Минимум энергии, необходимый для полного вращения молекулы вокруг определенной связи называется барьером вращения для данной связи. Барьер вращения в молекуле, подобной этану, может быть выражен через изменение потенциальной энергии молекулы как функции изменения двугранного (торсионного) угла системы. Двугранный угол (обозначаемый тау ) изображен на рисунке, приведенном ниже:

Энергетический профиль вращения вокруг связи С-С в этане показан на следующем рисунке. Вращение «заднего» атома углерода изображено изменением двугранного угла между двумя показанными атомами водорода. Для простоты остальные атомы водорода опущены. Барьер вращения, разделяющий две формы этана, составляет только 3 ккал/моль (12.6 кДж/моль). Минимумы кривой потенциальной энергии соответствуют заторможенным конформациям, максимумы — заслоненным. Поскольку при комнатной температуре энергия некоторых столкновений молекул может достигать 20 ккал/моль (около 80 кДж/моль), то этот барьер в 12.6 кДж/моль легко преодолевается и вращение в этане рассматривают как свободное.

Подчеркнем, что каждая точка на кривой потенциальной энергии соответствует определенной конформации. Точки, соответствующие минимумам, отвечают конформационным изомерам, то есть преобладающим компонентам в смеси всех возможных конформаций.

С усложнением молекулы число возможных заметно отличающихся по энергии конформаций возрастает. Так, для н-бутана можно изобразить уже шесть конформаций, отличающихся взаимным расположением СН3-групп, т.е. поворотом вокруг центральной связи С-С. Ниже конформации н-бутана изображены в виде проекций Ньюмена. Изображенные слева (заслоненные) конформации энергетически невыгодны, практически реализуются лишь заторможенные.

Различные заслоненные и заторможенные конформации бутана неодинаковы по энергии. Соответствующие энергии всех конформаций, обрпзующихся при вращении вокруг центральной С-С связи, представлены ниже:

По мере усложнения молекулы число возможных конфомаций возрастает.

Итак, конформации — это различные неидентичные пространственные формы молекулы, имеющие определенную конфигурацию. Конформеры — это стереоизомерные структуры, находящиеся в подвижном равновесии и способные к взаимопревращению путем вращения вокруг простых связей.

Иногда барьер таких превращений становится достаточно высоким, чтобы разделить стереоизомерные формы (пример — оптически активные дифенилы; см. раздел II.9). В таких случаях говорят уже не о конформерах, а о реально существующих стереоизомерах.

II.2. Геометрическая изомерия

Важное следствие жесткости двойной связи (отсутствия вращения вокруг нее) — существование геометрических изомеров. Самые распространенные из них — это цис-транс-изомеры соединений этиленового ряда, содержащих у ненасыщенных атомов неодинаковые заместители. Простейшим примером могут служить изомеры бутена-2.

цис-Бутен-2 транс-Бутен-2
Т.пл. -138.9 оС -105.6 оС
Т.кип. 3.72 оС 1.0 оС

d 0.724

0.604
nD-20 1.3946 1.3862

Геометрические изомеры имеют одинаковое химическое строение (одинаковый порядок химической связи), различаясь по пространственному расположению атомов, по конфигурации. Это различие и создает разницу в физических (а также химических свойствах). Геометрические изомеры, в отличие от конформеров, могут быть выделены в чистом виде и существуют как индивидуальные, устойчивые вещества. Для их взаимного превращения необходима обычно энергия порядка 125-170 кДж/моль (30-40 ккал/моль). Эту энергию можно сообщить нагреванием или облучением.

В простейших случаях номенклатура геометрических изомеров не представляет затруднений: цис-формами называют геометрические изомеры, у которых одинаковые заместители лежат по одну сторону от плоскости пи-связи, транс-изомеры имеют одинаковые заместители на разных сторонах от плоскости пи-связи. В более сложных случаях применяется Z,E-номенклатура. Ее главный принцип: для обозначения конфигурации указывают цис- (Z, от немецкого Zusammen — вместе) или транс- (Е, от немецкого Entgegen — напротив) расположение старших заместителей при двойной связи.

В Z,E-системе старшими считаются заместители с большим атомным номером. Если атомы, непосредственно связанные с ненасыщенными углеродами, одинаковы, то переходят ко «второму слою», в случае необходимости — к «третьему слою» и т.д.

Рассмотрим применение правил Z,E-номенклатуры на двух примерах.

I II

Начнем с формулы I, где все решается атомами «первого слоя». Расставив их атомные номера, получим, что старшие заместители каждой пары (бром в верхней части формулы и азот в нижней) находятся в транс-положении, отсюда следует стереохимические обозначение Е:

Е-1-бром-1-хлор-2-нитроэтен

Для определения стереохимического обозначения структуры II необходимо искать различие в «высших слоях». По первому слою группы СН3, С2Н5, С3Н7 не отличаются. Во втором слое у группы СН3 сумма атомных номеров равна трем (три атома водорода), у групп С2Н5 и С3Н7 — по 8. Значит, группа СН3 не рассматривается — она младше двух других. Таким образом, старшие группы — это С2Н5 и С3Н7, он находятся в цис-положении; стереохимические обозначение Z.

Z-3-метилгептен-3

Если бы понадобилось определить, какая группа старше — С2Н5 или С3Н7, пришлось бы перейти к атомам «третьего слоя», сумма атомных номеров в этом слое для обеих групп оказались бы соответственно равными 3 и 8, т.е. С3Н7 старше, чем С2Н5. В более сложных случаях определения старшинства надо учитывать дополнительные условия, как-то: атом, связанный двойной связью, считается дважды, связанный тройной — трижды; из числа изотопов старше более тяжелый (дейтерий старше водорода) и некоторые другие.

Отметим, что обозначения Z не является синонимами цис-обозначений, как и обозначения Е не всегда соответствуют расположению транс-, например:

цис-1,2-дихлорпропен-1 цис-1,2-дихлор-1-бромпропен-1

Z-1,2-дихлорпропен-1 Е-1,2-дихлор-1-бромпропен-1

Контрольные задачи

1. Бомбикол — феромон (половой аттрактант) тутового шелкопряда — представляет собой E-10-Z-12-гексадекадиенол-1. Изобразите его структурную формулу.

2. Назовите по Z,E-номенклатуре следующие соединения:

II.3. Оптическая изомерия (энантиомерия)

Среди органических соединений встречаются вещества, способные вращать плоскость поляризаации света. Это явление называют оптической активностью, а соответствующие вещества — оптически активными. Оптически активные вещества встречаются в виде пар оптических антиподов — изомеров, физические и химические свойства которых в обычных условиях одинаковы, за исключением одного — знака вращения плоскости поляризации. (Если один из оптических антиподов имеет, например, удельное вращение +20 о, то другой — удельное вращение -20 о).

Оптическая изомерия появляется тогда, когда в молекуле присутствуетасимметрический атом углерода ; так называют атом углерода, связанный с четырьмя различными заместителями. Возможны два тетраэдрических расположения заместителей вокруг асимметрического атома. Обе пространственные формы нельзя совместить никаким вращением; одна из них является зеркальным изображением другой:

Рассмотренный вид изомерии называют оптической изомерией, зеркальной изомерией или энантиомерией. Обе зеркальные формы составляют пару оптических антиподов или энантиомеров.

II.4. Проекционные формулы

Для условного изображения асимметрического атома на плоскости пользуются проекционными формулами Э.Фишера. Их получают, проецируя на плоскость атомы, с которыми связан асимметрический атом. При этом сам асимметрический атом, как правило, опускают, сохраняя лишь перекрещивающиеся линии и символы заместителей. Чтобы помнить о пространственном расположении заместителей, часто сохраняют в проекционных формулах прерывистую вертикальную линию (верхний и нижний заместитель удалены за плоскость чертежа), однако часто этого не делают. Ниже приведены различные способы записи проекционной формулы, отвечающей левой модели на предыдущем рисунке:

Приведем несколько примеров проекционных формул:

(+)-аланин (-)-бутанол (+)-глицериновый альдегид

При названиях веществ приведены их знаки вращения: это значит, например, что левовращающий антипод бутанола-2 имеет пространственную конфигурацию, выражаемую именно приведенной выше формулой, а ее зеркальное изображение отвечает правовращающему бутанолу-2. Определение конфигурации оптических антиподов проводится экспериментально .

В принципе, каждый оптический антипод может быть изображен двенадцатью (!) различными проекционными формулами — в зависимости от того, как расположена модель при проекции, с какой стороны мы смотрим на нее. Чтобы стандартизировать проекционные формулы, введены определенные правила их написания. Так, главную функцию, если она стоит в конце цепи, принято ставить наверху, главную цепь изображать вертикально.

Для того, чтобы сопоставлять «нестандартно» написанные проекционные формулы, надо знать следующие правила преобразования проекционных формул.

1. Формулы можно вращать в плоскости чертежа на 180 о, не меняя их стереохимического смысла:

2. Две (или любое четное число) перестановки заместителей у одного асимметрического атома не меняют стереохимического смысла формулы:

3. Одна (или любое нечетное число) перестановок заместителей у асимметрического центра приводит к формуле оптического антипода:

4. Поворот в плоскости чертежа на 90о превращает формулу в антиподную, если только при этом одновременно не изменить условие расположения заместителей относительно плоскости чертежа, т.е. не считать, что теперь боковые заместители находятся за плоскостью чертежа, а верхний и нижний — перед ней. Если пользоваться формулой с пунктиром, то изменившаяся ориентация пунктира прямо напомнит об этом:

5. Вместо перестановок проекционные формулы можно преобразовывать путем вращения любых трех заместителей по часовой стрелке или против нее; четвертый заместитель при этом положения не меняет (такая операция эквивалентна двум перестановкам):

6. Проекционные формулы нельзя выводить из плоскости чертежа (т.е. нельзя, например, рассматривать их «на просвет» с обратной стороны бумаги — при этом стереохимический смысл формулы изменится).

II.5. Рацематы

Если в формуле вещества есть асимметрический атом, это отнюдь не означает, что такое вещество будет обладать оптической активностью. Если асимметрический центр возникает в ходе обычной реакции (замещение в группе СН2, присоединение по двойной связи и т.п.), то вероятность создания обеих антиподных конфигураций одинакова. Поэтому, несмотря на асимметрию каждой отдельной молекулы, получающееся вещество оказывается оптически неактивным. Такого рода оптически неактивные модификации, состоящие из равного количества обоих антиподов, называются рацематами .

II.6. Диастереомерия

Соединения с несколькими асимметрическими атомами обладают важными особенностями, отличающими их от рассмотренных ранее более простых оптически активных веществ с одним центром асимметрии.

Допустим, что в молекуле некоего вещества имеются два асимметрических атома; обозначим их условно А и Б. Легко видеть, что возможны молекулы со следующими комбинациями:

(-)

(-)

(-)

(+)

Молекула 1

А

Б

Молекула 3

А

Б

(+)

(+)

(+)

(-)

Молекула 2

А

Б

Молекула 4

А

Б

Молекулы 1 и 2 представляют собой пару оптических антиподов; то же самое относится и к паре молекул 3 и 4. Если же сравнивать друг с другом молекулы из разных пар антиподов — 1 и 3, 1 и 4, 2 и 3, 2 и 4, то мы увидим, что перечисленные пары не являются оптическими антиподами: конфигурация одного асимметрического атома у них совпадает, конфигурация другого — не совпадает. Все это пары диастереомеров, т.е. пространственных изомеров, не составляющих друг с другом оптических антиподов.

Диастереомеры отличаются друг от друга не только оптическим вращением, но и всеми другими физическими константами: у них разные температуры плавления и кипения, разные растворимости и др. Различия в свойствах диастереомеров зачастую ничуть не меньше, чем различия в свойствах между структурными изомерами.

Примером соединения рассматриваемого типа может случить хлоряблочная кислота

Ее стереоизомерные формы имеют следующие проекционные формулы:

эритро-формы трео-формы

Названия эритро- и трео- происходят от названий углеводов эритрозы и треозы. Эти названия употребляют для указания взаимного положения заместителей у соединений с двумя асимметрическими атомами: эритро-изомерами называют те, у которых два одинаковых боковых заместителя стоят в стандартной проекционной формуле на одной стороне (справа или слева); трео-изомеры имеют одинаковые боковые заместители на разных сторонах проекционной формулы .

Два эритро-изомера представляют собой пару оптических антиподов, при их смешении образуется рацемат. Парой оптических изомеров являются и трео-формы; они тоже дают при смешении рацемат, отличающийся по свойствам от рацемата эритро-формы. Таким образом, всего существуют четыре оптически активных изомера хлоряблочной кислоты и два рацемата.

При дальнейшем росте числа асимметрических центров число пространственных изомеров возрастает, причем каждый новый асимметрический центр вдвое увеличивает число изомеров. Оно определяется формулой 2n, где n — число асимметрических центров.

Число стереоизомеров может уменьшаться из-за частичной симметрии, появляющейся в некоторых структурах. Примером может служить винная кислота, у которой число индивидуальных стереоизомеров сокращается до трех. Их проекционные формулы:

I Iа II III

Формула I идентична с формулой Iа: превращается в нее при повороте на 180о в плоскости чертежа и, следовательно, не изображает нового стереоизомера. Это оптически неактивная модификация — мезо-форма. В отличие от рацемата, который может быть расщеплен на оптические антиподы, мезо-форма принципиально нерасщепляема: каждая ее молекула имеет один асимметрический центр одной конфигурациии, второй — противоположной. В итоге происходит внутримолекулярная компенсация вращения обоих асимметрических центров.

Мезо-формы имеются у всех оптически активных веществ с несколькими одинаковыми (т.е. связанными с одинаковыми заместителями) асимметрическими центрами . Проекционные формулы мезо-форм всегда можно узнать по тому, что их всегда можно разделить горизонтальной линией на две половины, которые по записи на бумаге формально идентичны, в действительности же зеркальны:

Формулы II и III изображают оптические антиподы винной кислоты; при их смешении образуется оптически неактивный рацемат — виноградная кислота.

II.7. Номенклатура оптических изомеров

Самая простая, наиболее старая, однако и ныне еще употребляемая система номенклатуры оптических антиподов основана на сравнении проекционной формулы называемого антипода с проекционной формулой некоего стандартного вещества, выбранного в качестве «ключа». Так, для альфа-оксикислот и альфа -аминокислот ключом является верхняя часть их проекционной формулы (в стандартной записи):

L-оксикислоты (Х = ОН) D-оксикислоты (Х = ОН)

L-аминокислоты (Х = NH2) D-аминокислоты (Х = NH2)

Конфигурацию всех альфа -оксикислот, имеющих в стандартно написанной проекционной формуле Фишера гидроксильную группу слева, обозначают знаком L; если же гидроксил расположен в проекционной формуле справа — знаком D .

Ключом для обозначения конфигурации сахаров служит глицериновый альдегид:

L-(-)-глицериновый альдегид D-(+)-глицериновый альдегид

В молекулах сахаров обозначение D- или L- относится к конфигурации нижнего асимметрического центра.

Система D-,L-обозначений имеет существенные недостатки: во-первых, обозначение D- или L- указывает конфигурацию только одного асимметрического атома, во-вторых, для некоторых соединений получаются разные обозначения, в зависимости от того, взят ли в качестве ключа глицериновый альдегид или оксикислотный ключ, например:

Эти недостатки системы ключей ограничивают ее применение в настоящее время тремя классами оптически активных веществ: сахарами, аминокислотами и оксикислотами. На общее же применение рассчитана «R,S-система Кана, Ингольда и Прелога .

Для определения R- или S-конфигурации оптического антипода необходимо расположить тетраэдр заместителей вокруг асимметрического углеродного атома таким образом, чтобы младший заместитель (обычно это водород) имел направление «от наблюдателя». Тогда если движение при переходе по кругу трех остальных заместителей от старшего к среднему по старшинству и затем к самому младшему происходит против часовой стрелки — это R-изомер (ассоциируется с таким же движением руки при написании буквы R), если по часовой стрелке — это S-изомер (ассоциируется с таким же движением руки при написании буквы S).

Для определения старшинства заместителей у асимметрического атома используются правила подсчета атомных номеров, уже рассматривавшиеся нами в связи с Z,E-номенклатурой геометрических изомеров (см. раздел II.2).

Для выбора R,S-обозначений по проекционной формуле необходимо путем четного числа перестановок (не изменяющих, как мы знаем, стереохимического смысла формулы) расположить заместители так, чтобы младший из них (обычно водород) оказался внизу проекционной формулы. Тогда старшинство остальных трех заместителей, падающее по часовой стрелке, соответствует обозначению R, против часовой стрелки — обозначению S :

Контрольные задачи

3. Определите конфигурацию асимметрического центра аскорбиновой кислоты (витамина С) (по R,S-номенклатуре и по сравнению с глицериновым альдегидом):

4. Алкалоид эфедрин имеет формулу:

Дайте название этого соединения, используя R,S-номенклатуру.

5. Цистеин — заменимая аминокислота, участвующая в регуляции процессов обмена веществ, представляет собой L-1-амино-2-меркаптопропионовую кислоту. Изобразите его структурную формулу и дайте название по R,S-номенклатуре.

7. Синэстрол — синтетический эстрогенный препарат нестероидного строения. Дайте его название с обозначением стереохимической конфигурации:

II.8. Стереохимия циклических соединений

При замыкании цепи углеродных атомов в плоский цикл валентные углы атомов углерода вынуждены отклоняться от своего нормального тетраэдрического значения, причем величина этого отклонения зависит от числа атомов в цикле. Чем больше угол отклонения валентных связей, тем больше должен быть запас энергии молекулы, тем меньше устойчивость цикла. Однако, плоское строение имеет только трехчленный циклический углеводород (циклопропан); начиная с циклобутана молекулы циклоалканов имеют неплоское строение, что понижает «напряжение» в системе.

Молекула циклогексана может существовать в виде нескольких конформаций, в которых сохраняются «нормальные» валентные углы (для упрощения показаны только атомы углерода):

Энергетически наиболее выгодной является конформация I — так называемая форма «кресла». Конформация II — «твист» — занимает промежуточное положение: она менее выгодна, чем конформация кресла (из-за наличия в ней заслоненно расположенных атомов водорода), но более выгодна, чем конформация III. Конформация III — «ванна» — наименее выгодна из трех вследствие значительного отталкивания направленных верх атомов водорода.

Рассмотрение двенадцати связей С-Н в конформации кресла позволяет разделить их на две группы: шесть аксиальных связей, направленных поочередно то вверх, то вниз, и шесть экваториальных связей, направленных в стороны. В монозамещенных циклогексанах заместитель может находиться либо в экваториальном, либо в аксиальном положении. Эти две конформации обычно находятся в равновесии и быстро переходят друг в друга через конформацию твист:

а- е-

Экваториальная конформация (е) обычно беднее энергией и поэтому более выгодна, чем аксиальная (а).

При появлении в циклах заместителей (боковых цепей) кроме проблемы конформации самого цикла перед исследователем встают и проблемы конфигурации заместителей: так, в случае наличия двух одинаковых или различных заместителей появляются цис-транс-изомера. Отметим, что говорить о цис-транс-конфигурации заместителей имеет смысл только в приложении к насыщенным малым и средним циклам (до С8): в кольцах с большим числом звеньев подвижность становится уже столь значительной, что рассуждения о цис- или транс- положении заместителей теряют смысл.

Так, классическим примером являются стереоизомерные циклопропан-1,2-дикарбоновые кислоты. Существуют две стереоизомерные кислоты: одна из них, имеющая т.пл. 139 оС, способна образовывать циклический ангидрид и является, следовательно, цис-изомером. Другая стереоизомерная кислота с т.пл. 175 оС, циклического ангидрида не образует; это транс-изомер :

цис- транс-

Хотя молекула циклопентана на самом деле неплоская, для наглядности удобно изображать ее в плоском виде, как на приведенном выше рисунке, имея в виду, что в цис-изомере два заместителя находятся по одну сторону цикла, а в транс-изомере — по разные стороны цикла.

Дизамещенные производные циклогексана также могут существовать в цис- или транс-форме:

а) 1,2-дизамещенные циклогексаны:

б) 1,3-дизамещенные циклогексаны:

в) 1,4-дизамещенные циклогексаны:

Обратим внимание на то обстоятельство, что понятия цис- и транс- в производных циклогексана относительны: вместо двугранных углов между связями, равных нулю (цис-форма) или 180о (транс-форма) в ряду циклогексана наблюдаются иные углы. Например, у 1,2-замещенных в обеих конфигурациях, как цис-, так и транс-, угол между валентными связями одинаков: он составляет всего 60о, т.е. ближе к истинной цис-форме.

II.9. Другие типы оптически активных веществ

В этом разделе перечислены некоторые другие классы органических соединений, также обладающих оптической активностью (т.е. существующие в виде пар оптических антиподов.

Атом углерода не обладает монополией на создание хиральных центров в молекулах органических соединений. Центром хиральности могут быть также атомы кремния, олова, четырехковалентного азота в четвертичных аммониевых солях и окисях третичных аминов:

В этих соединениях центр асимметрии имеет тетраэдрическую конфигурацию, как и асимметрический атом углерода. Существуют, однако, и соединения с иной пространственной структурой хирального центра.

Пирамидальную конфигурацию имеют хиральные центры, образованные атомами трехвалентного азота, фосфора, мышьяка, сурьмы, серы. В принципе, центр асимметрии можно считать тетраэдрическим, если в качестве четвертого заместителя принять неподеленную электронную пару гетероатома:

Оптическая активность может возникать и без хирального центра, за счет хиральности структуры всей молекулы в целом (молекулярная хиральность или молекулярная асимметрия). Наиболее характерными примерами являются наличие хиральной оси либо хиральной плоскости.

Хиральная ось возникает, например, в алленах, содержащих различные заместители при sp2-гибридных углеродных атомах. Легко видеть, что приведенные ниже соединения являются зеркальными изображениями, а, значит, оптическими антиподами:

Ось хиральности показана на рисунках стрелкой.

Другой класс соединений, имеющих хиральную ось — оптически активные бифенилы, имеющие в орто-положениях объемистые заместители, затрудняющие свободное вращение вокруг С-С связи, соединяющей ареновые кольца:

Способ стабилизации солянокислого цистеина

О П И CЖН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ll) 763333 (61) Дополнительное к авт. свил-ву с (22) Заявлено 20.11.78 (21) 2685461/23 04 (5! }М. Кл.

С 07 С 149/247//

А 61 К 31/095 с присоединением заявки №

Государстовииый комитет

СССР (23) Приоритет:

Э. 10. Гудриниеце, В. С. Королькова, 3. Ф. Тетере, Д. P. Зицане и P. М. Волынова (72) Авторы изобретения

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Латвийский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института комбикормовой промышленности (7l ) Заявители (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СОЛЯНОКИСЛОГО ЦИСТЕИНА

Изобретение относится к способу стабилизации солянокислого цистеина, используемого в .медицине, биологии и химии. Однако, широкому применению цистеина препятствует его легкая окисляемость на воздухе с образованием цистина.

Известен способ стабилизации водных растворов цистеина, заключающийся в использовании многоатомных спиртов, таких как сорбит,.в присутствии растворимых сульфитов, при рН среде 5,5 (t).

Однако для получения стабильных растворов цистеина необходим двухкратный избыток сорбита.

Известен также способ стабилизации водного ($ раствора цистеина при использовании в качестве стабилизирующего агента моносахаридов (глюкозы, фруктозы) или дисахаридов . (мальтозы, лактозы) (2) .

В этом случае получается устойчивый высо » коконцентрированный раствор цистеина, который пригоден для инъекций в течение 60 дней.

Полная стабилизация раствора цистеина происходит только при большом избытке сахара, что не позволяет получать растворы чистого цкстеина.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является способ стабилизации водных растворов цистеина с использованием в качестве добавок пирролидона или пироглутаминовой кислоты при рН 7,53 (3).

Стабилизация водных растворов цистеина по этому способу заключается в следующем.

2 г хлоргидрата цистеина и 1,5 г пирролидона растворяют в 100 мл дистиллированной воды, подщелачивают бнкарбонатом натрия до рН 7,5 и получают раствор, устойчивый в течение 6 месяцев.

Недостатки этого способа состоят в том, что. при. стабилизацитт вводится значительное количество пирролидона, что не позволяет получить растворы чистого цистеина, способ позволяет стабилизировать цистеин только в растворах, а также сравнительно непродолжительная устойчивость стабилизированного цистеина.

Цель изобретения — увеличение стабильности солянокислого цистеина и уменьшение содержания в нем примесей.

Составитель А. Анисимов

Техред А. Бойкас:

Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Горват

Подписное

Заказ 6571/8 Тираж 495

ВНИИПИ: Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Поставленная цель достигается тем, что в качестве стабилизирующей добавки используют

2,2 -метилен-ди- (4-метил-6-трет-бутилфенол)

НГ-2246 в количестве 0005 0,017о от веса солянокислого цистеина.

Стабилизатор предпочтительно добавляют. в процессе кристаллизации солянокиелого цистеи на.

Сущность способа заключается в следующем.

К насыщенному раствору солянокислого 10 цистеина добавляют этанольный раствор

HI 2246 в количестве 0,005-0,01% от веса цистеина и оставляют на 24 ч при 0 С, Выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат и хранят в обычных условиях. 15 с

При хранении солянокислого цистеина, стаби-. лизированно 0 005-0,01% НГ-2246 при комнатной температуре в течение года, не обнаруживаются даже следы цистейна, в то время, как в контрольном образце количество цистеина за этот 20 период достигает 37,5%.

Пример 1. 10 r солянокислого цистеина растворяют в 17 мл разбавленной соляной кислоты (1:1) и прибавляют 0,01% от веса цистеина НГ-2246, растворенного в этаноле и остав- 25 ляют на 24 ч при 0 С, Выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат и получают 9,5 стабилизированного солянокислого цистеина с т, пл, 178 — 180 (разл.

172 — 180 .

Найдено, %: C0 21,52 1ч 8,20 $19,61

СЗН,М$ НСЕ

Вычйслено, %: C821,78 N 8,30 $19,86

Полученный продукт оставляют при комнатной температуре в течение года. 35

Пример 2. 10 г солянокислого цистеи4 на растворяют в 17 мл разбавленной соляной кислоты (1:1) и прибавляют 0,02% от веса цистеина НГ-2246, растворенного в этаноле и оставляют на 24 ч при 0 С.

Выпавшие кристаллы отфильтровывают, сушат и получают 9,4 r стабилизированного солянокислого цистеина с т. пт. 178 — 180 (разл.).

Найдено, %: С В 21 49, N 8,15 $19,56

3 7NNS S л

Вычислено, %: Cg 21 78 N 8,30 S 19,86

Полученный продукт оставляют при комнатной температуре в течение года.

Предлагаемый способ стабилизации солянокис. лого цистеина отличается большой простотой и технологичностью и может быть использован в процессе синтеза цистеина, так как стабилизатор

НГ-2246 вводится в процесс кристаллизации, не требуя дополнительных операций.

Формула изобретения

Способ стабилизации солянокислого цистеина путем введения добавок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности целевого продукта в качестве добавки испольt зуют 2,2 -метилен-ди- (4-метил-6-трет-бутилфенол) в количестве 0,®5 — 001% от веса солянокйслого цистеина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии N 31993, РЖХ 17Н200П, 1972.

2. Патент Японии Р 15597, РЖХ 10Н553П, 1968.

3. Патент Японии N 31994, РЖХ 17Н201П, 1972 (прототип) .

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *