Holekalciferol

Holekalciferol
Općenito
Hemijski spoj	Holekalciferol
Druga imena	Vitamin D3, aktivirani 7-dehidroholesterol
Molekularna formula	C27H44O
CAS registarski broj	67-97-0
SMILES	O[C@@H]1CC(\C(=C)CC1)=C\ C=C2/CCC[C@]3([C@H]2CC[C@@H]3[C@H](C)CCCC(C)C)C
InChI	1/C27H44O/c1-19(2)8-6-9-21(4)25-15-16-26-22(10-7-17-27(25,26)5)12-13-23-18-24(28) 14-11-20(23)3/h12-13,19,21,24-26,28H,3,6-11,14-18H2,1-2,4-5H3/b22-12+,23-13-/t21-,24+,25-,26+,27-/m1/s1
Kratki opis	Bijeli, igličasti kristali
Osobine^1
Molarna masa	384,64 g/mol
Agregatno stanje	Čvrsto
Tačka topljenja	83 do 86
Tačka ključanja	496,4
Rastvorljivost	Praktično nerastvorljiv u vodi, slobodno rastvorljiv u apsolutnom etanolu, metanolu i nekim drugim organskim rastvarači. Slabije rastvorljiv u biljnim uljima.
Rizičnost
NFPA 704	0 0 0
^1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Holekalciferol (vitamin D₃) je jedan od pet oblika vitamina D.^[1] To je sekosteroid, to jest, steroidna molekula s jednim otvorenim prstenom. Holekalciferol je neaktivan, a u aktivni oblik se pretvara putem dvije hidroksilacije. Prva se odvija u jetri, druga u bubrezima kada se formira kalcitriol, čiju aktivnost posreduje receptor vitamina D, koji je nuklearni receptor – regulator sinteze na stotine enzima i prisutan je u gotovo svakoj ćeliji u tijelu.^[2]

Sinteza

Prekursor holekalciferola je 7-dehidroholesterol. Unutar epedermskog sloja kože.^[3] 7-dehidroholesterol je izložen elektrocikličnoj reakciji pod uticajem UV zračenja. Posljedica toga je otvaranje prstena prekursora vitamina D, u konrotacijskom putu. Nakon toga, pred-holekalciferol prolazi [1,7] antarafacijalno sigmatropsko preuređivanje^[4] i konačno njegovu izomerizaciju za formiranje vitamina D₃. Iako se raspravlja da li su holekalciferol i svi oblici vitamina D su po definiciji "vitamini", jer definicija vitamina uključuje da takva supstanca ne može biti sintetizirana u organizmu i moraju se uzimati, holekalciferol se sintetizira u organizmu u toku izlaganja ultraljubičastom zračenju.^[5][6]

Holekalciferol se tada hidroksilizira u jetri i postaje kalcifediol (25-hidroksivitamin D₃). Sinteza vitamina D₃ se regulira u tri koraka, kako slijedi:

• Pod uticajem ultraljubičaste svjetlosti, u koži se sintetizira 7-dehidroholesterol. On postiže ravnotežu, nakon nekoliko minuta, zavisno od jačine UV zračenja sunčevoj svjetlost, koje je određeno širinom, sezonom, obračnosti i nadmorskom visinom, te starosne dobi i kožne pigmentacije.
• U endoplazmatskom retikulumu, hidroksilacijom u hepatocitima, holekalciferol prelazi u kalcifediol (25-hidroksiholekalciferol), pod uticajem 25-hidroksilaze, što je labavo (ako i uopće) regulirano. U krvi te molekule u velikoj mjeri odražavaju iznos holekalciferola koji se proizvodi u koži, u kombinaciji sa uzimanjem bilo kojog od vitamina D₂ ili D₃.
• Hidroksilaciju kalcifediola u bubrezima u kalcitriol kataslizira 1-alfa-hidroksilaza da se stimulira bilo paratiroidni hormon ili hipofosfatemija, što je glavna kontrolna tačka u proizvodnji aktivnog cirkulacijskog hormona kalcitriola (1,25-dihidroksivitamin D₃).

Industrijska proizvodnja

Sinteza holekalciferola

Holekalciferol se industrijski proizvodi za upotrebu u multzivitaminskoj hrani i za njeno očvrčavanje. Kao farmaceutski preparat zove se holekalciferol (SAD) ili holekalciferol (međunarodno nevlasničko ime, Britanija). Proizveden je putem ultraljubičastog zračenja 7-dehidroholesterola izvađenog iz lanolin koji se nalazi u ovčijoj vuni.^[7] Holesterol iz masti i voska iz vune, dobiju se alkoholnim čišćenjem vune nakon striženja. Holesterola prolazi kroz proces od četiri koraka kako bi nastao 7-dehidroholesterol, isti spoj koji se proizvodi u koži životinja. 7-dehidroholesterol se zatim ozrači ultraljubičastim svetlom. Tokom zračenja nastaju i neki neželjeni izomeri, koji se uklanjaju raznim tehnikama, dajući smolu koja se topi na temperaturama oko sobne i obično ima moć od 25,000.000 do 30,000.000 međunarodnih jedinica po gramu.

Holekalciferol se industrijski proizvodi i za upotrebu za spravljanje dodataka iz lišaja, koji su pogodni za hranu.^[8][9]

Također pogledajte

• Vitamin D

Reference

1. "Nomenclature of Vitamin D. Recommendations 1981. IUPAC-IUB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN) Arhivirano 24. 6. 2017. na Wayback Machine" reproduced at the Queen Mary, University of London website
2. Campbell N. A.; et al. (2008). Biology. 8th Ed. Person International Edition, San Francisco. ISBN 978-0-321-53616-7. Eksplicitna upotreba et al. u: |author= (pomoć)
3. Norman, Anthony W. (1998) Sunlight, season, skin pigmentation, vitamin D, and 25-hydroxyvitamin D:integral components of the vitamin D endocrine system. Am J Clin Nutr;67:1108–10.
4. Okamura, W. H., Elnagar, H. Y., Ruther, M. & S. Dobreff. (1993). "Thermal [1,7]-sigmatropic shift of previtamin D₃ to vitamin D₃: synthesis and study of pentadeuterio derivatives". Journal of Organic Chemistry. 58 (3): 600–610. doi:10.1021/jo00055a011.
5. Alberts B.; et al. (2002). Molecular Biology of the Cell, 4th Ed. Garland Science. ISBN 0-8153-4072-9. Eksplicitna upotreba et al. u: |author= (pomoć)
6. Voet D., Voet J. G. Biochemistry, 3rd Ed.[publisher= Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0.
7. Vitamin D3 Story. Arhivirano 22. 1. 2012. na Wayback Machine Retrieved 8 April 2012.
8. "Vitashine Vegan Vitamin D3 Supplements". Arhivirano s originala, 4. 3. 2013. Pristupljeno 15. 3. 2013.
9. Ting Wang; Göran Bengtsson; Ingvar Kärnefelt; Lars Olof Björn. "Provitamins and vitamins D₂ and D₃ in Cladina spp. over a latitudinal gradient: possible correlation with UV levels". J Photochem Photobiol B. Department of Plant physiology, Lund University, Sweden. 62 (1–2): 118–22. doi:10.1016/s1011-1344(01)00160-9. PMID 11693362.

Vanjski linkovi

• NIST Chemistry WebBook page for cholecalciferol
• University of California TV - What’s a Vitamin D Deficiency?
• University of California TV - Dose-Response of Vitamin D and a Mechanism for Cancer Prevention
• Vitamin D metabolism, sex hormones, and male reproductive function. Arhivirano 18. 8. 2018. na Wayback Machine