introducere

Acidul ascorbic este una dintre cele mai importante vitamine necesare organismului uman. De aceea, determinarea si dozarea acestuia, din probe farmaceutice în care se gaseste sau nu asociat cu alte substante medicamentoase, constituie obiectul de studiu a numerosi cercetatori.

Chimia analitica, controlul medicamentelor, chimia-fizica si chimia farmaceutica sunt numai câteva dintre disciplinele care ne furnizeaza metodele necesare.

Lucrarea de fata trateaza vitamina C ca si constituent al diverselor preparate farmaceutice, precum si metodele de determinare si dozare ale sale din aceste preparate.

Studiile efectuate asupra diferitelor reactii care implica vitamina C, care sunt frecvent folosite de chimisti n practica curenta sau de laborator, si care la prima vedere par atât de simple, au aratat ca aceste procese se desfasoara de cele mai multe ori dupa mecanisme complicate, producându-se printr-o serie de etape paralele sau succesive.

S-a observat ca acidul ascorbic joaca un rol esential, de reducator, aparând în multe reactii ca si partener de reactie.

Partea experimentala a lucrarii de fata se bazeaza pe determinarea acidului ascorbic, folosind metode cinetice. Locul analizei prin masuratori cinetice este printre metodele care furnizeaza rezultate de ordinul nanourmelor.

Avantajul lor nu consta numai în sensibilitatea lor, ci si în simplitatea aparaturi, a metodelor de lucru rapiditatea determinarilor, precizia si reproductibilitatea rezultatelor, simplitatea realizarii probelor care nu necesita o pregatire minutioasa sau o preseparare .

Datorita acestor multiple avantaje, am folosit o varianta a acestora (metoda clock).

1. ACIDUL ASCORBIC

1.1. Vitamine

Vitaminele si hormonii sunt substante care in cantitati foarte mici îndeplinesc în organismul animal functii vitale specifice.

Functionarea normala si dezvoltarea organismului este asigurata de:

q       disponibilitatea de glucide, care au rol energetic,

q       de aminoacizi si proteine, care au un rol însemnat în constitutie,

q       de ioni anorganici Na⁺, K⁺, Cl^- necesari lichidelor intra- si extracelulare, de Ca²⁺ si PO₄^3- necesari constructiei scheletului vertebratelor, Fe ³⁺ pentru hematii, Mn ²⁺, Mg²⁺, Cu²⁺, Li ⁺,I^- I

q       în cantitati foarte mici, de vitamine si hormoni.

Dintre toate acestea doar hormonii sunt generati de organism, toate celelalte le primim din mediul exterior (aport exogen).

Daca rolul glucidelor, lipidelor, protidelor, ionilor anorganici este destul de clar astazi, nu acelasi lucru se poate spune despre actiunea hormonilor si vitaminelor, carora nu li se cunoaste suficient modul si locul de actiune, ci doar efectele carentei lor în organism .

Procesele biochimice, extrem de multe si diferite, sunt de natura enzimatica. Enzimele sunt catalizatori specifici si eficienti, de origine polipeptidica .

Ele fixeaza substratul ce urmeaza sa fie transformat chimic si îl activeaza. Reactia chimica are loc cu ajutorul unei coenzime, care joaca rol de reactant, în constitutia careia intra vitamina. Un proces biochimic decurge dupa urmatoarea schema :

E + S E . S E*S' E + S'

Co' + R Co + R'

unde E, S, Co, R sunt enzima substratul de modificat, coenzima-reactant si reactantul de refacere modificati .

Coenzimele sunt mai putin specifice, pot actiona în mai multe procese enzimatice asupra diverselor substraturi activate fiecare de enzima sa specifica .De exemplu, factorul anhidro - citrovorum rezultat din acidul pteroilglutamic este responsabil de grefarea grupelor : metil, metilen, metilol, metin, la atomii de carbo, azot, oxigen, sulf, etc .

Pâna în prezent se cunosc circa douazeci de vitamine, dar nu pentru toate este clar modul de actiune .

Sunt cunoscute însa efectele insuficientei lor în organism, manifestate ca '' avitaminoze " . Aceste afectiuni sunt usor de eliminat prin administrare de vitamine sau alimente bogate în vitamine .

În mod normal, necesarul de vitamine este asigurat de un regim alimentar echilibrat . În cazul unor regimuri alimentare unilaterale, apar avitaminozele :

q       populatiile asiatice, care se hraneau doar cu orez decorticat, se îmbolnaveau de beri - beri (avitaminoza B1),

q       marinarii si exploratorii zonelor arctice, care se hraneau doar cu carne conservata, fara un aport de vegetale în alimentatie, erau afectati de scorbut (avitaminoza C),

q       în sud - estul Europei, unde populatia se hranea mai ales cu porumb, bântuia pelagra (avitaminoza PP) .

Vitaminele sunt denumite astazi prin literele alfabetului (A, B1, C, K, D) prin efectele lor (vitamina antixeroftalmica, anevrina, vitamina de coagulare, acid ascorbic) sau unele denumiri traditionale (retinol, tiamina, etc) .

Diversitatea structurala si particularitatea actiunii fac improprie o sistematizare a vitaminelor . Doar din punct de vedere al solubilitatii vitaminele se împart în liposolubile (A, D, E, K) si solubile în apa (complexul B si C).

Cantitatile de vitamine necesare sunt foarte mici . Cantitatea minima de substanta care administrata animalelor de experienta face sa dispara fenomenul de avitaminoza se numeste unitate internationala a respectivei vitamine . UI se masoara în mg si se exprima în una din formele comerciale stabile . De exemplu, pentru vitamina A : UI =0,3 g retinol sau 0,34g acetat de retinol .

Hidroxilul enolic din structura acidului ascorbic îi confera o aciditate comparabila cu cea a acizilor carboxilici. Este un agent puternic reducator . Se oxideaza usor la acidul diceto-gluconic inactiv si de aici la acid treonic si oxalic.

1.2. Acidul ascorbic . Generalitati .

Acidul asorbic sau vitamina C se gaseste în natura sub doua aspecte [2] : redus - ca acid L-ascorbic sau (5R)-5-[(S)-1,2-dhidroxietil]-3,4-dihidroxi-2(5H)-furanona [3] si oxidata - ca acid dehidroascorbic (acid L-treo-2,3-hexodiulosonic g -lactona), mult mai abundent.

Formulele chimice de structura ale celor doi compusi sunt :

Acid L-ascorbic

( Acidum Ascorbicum)

Acid dehidroascorbic

Acidul dehidroascorbic C₆H₆O₆  M = 174,11 ; C 41,39% ; H 3,47% ; O 55,14% . Este forma reversibil oxidata a acidului ascorbic si este biologic activ . Se prepara prin actiunea benzochinonei asupra acidului ascorbic .

Proprietati fizice

Cristale fine, aciculare ; solubil în apa la 60⁰ C . În solutii, cele doua grupari carbonil (din pozitiile 2 si 3) trec în forma hidratata -C(OH)₂ -C(OH)₂ - . Practic, reactia sa este neutra : pK_a = 3,90 . [a]_D²⁰ + 56⁰ . Solutiile sale apoase sunt mult mai putin stabile decât cele ale acidului ascorbic . Acidul dehidroascorbic, în solutie, este convertit usor în acid ascorbic, prin reducerea cu acid sulfuros (H₂SO₃) .

Acidul ascorbic C₆H₈O₆ M = 176,13 ; C 40,91% ; H 4,58% ; O 54,51% .

Vitamina C constituie o exceptie printre vitamine, fiind practic singura care exista în natura într-o forma unica ; ea nu formeaza complecsi cu nucleotidele sau coenzimele, necunoscându-se înlocuitori naturali sau sintetici [4] .

Proprietati fizice

Cristale (de obicei plate, uneori aciculare, în sistem monoclinic) incolore sau pulbere cristalina alba, fara miros . Stabil în aer, în stare uscata . În preparatele impure si în multi produsi naturali, vitamina se oxideaza când este expusa la aer si lumina .

Usor solubil în apa (80% la 100⁰ C, 40% la 45⁰ C), solubil în alcool si metanol, practic insolubil în benzen, cloroform, eter, eter de petrol, uleiuri grasimi, solventi grasi .

Agent reducator puternic, decoloreaza multi coloranti . Solutiile apoase sunt rapid oxidate de aer, reactia fiind accelerata de alcalii, fier, cupru . Forma stabila de sare este ascorbatul de sodiu

Constante fizice

p.t. = 192⁰ C ; d = 1,65 ; [a]_D²⁵ + 20,5⁰ la +21,5⁰ (c = 1) ; [a]_D²³ +48⁰ (c = 1 în metanol) ; pH = 3 (5 mg/ ml) ; pH = 2 (50 mg/ ml) ; pK₁ = 4,17 ; pK₂ = 11,57 ; UV_max = 245 nm (solutii neutre) ; e = +0,127 V (potentialul redox a primei trepte de disociere, la pH = 5,0) ; 1g AA se dizolva în 3 ml apa, 30 ml alcool, 50 ml alcool absolut, 100 ml glicerol, 20 ml propilen glicol

1 unitate internationala (UI) = 0,05 mg acid L-ascorbic cristalizat

Provenienta

Vitamina C se gaseste în majoritatea plantelor verzi si în fructe, mai ales citrice Tabelul 1.1.cuprinde continutul în aceasta vitamina a câtorva produse naturale

Continutul în acid ascorbic s-a determinat în 38 de organe vegetative, ce apartin la 29 specii de plante, din familiile : Chenopodiaceae Amarantaceae, Caryophylalceae, din ordinele Urticales si Primulales etc., care apartin trunchiului Centrospermatophyta si în 63 organe vegetative de la 45 de speciii de plante din ordinele Rhodales, Cucurbitales, Campanulalles si Compositales, plante care apartin trunchiului Teichiospermatophyta. Continutul în acid ascorbic al acestor plante este cuprins între 0 - 1755 g, pentru 100g produs vegetal uscat .

Organele vegetative cu continut mare de vitamina C sunt : frunzele de cânepa, de smochin, de revent, de ciubotica cucului, frunzele si rizomul de hrean, frunzele si rizomul de gulie, pulpa fructului de pepene verde, frunzele de brusture s.a.

Tabelul 1.2. prezinta continutul în acid ascorbic la unele plante din trunchiul Teichiospermatophyta., iar tabelul 1.3. prezinta continutul în acid ascorbic la unele plante din trunchiul Centrospermatophyta.

Tabel 1.2. Continutul în acid ascorbic la plante din trunchiul Teichiospermatophyta

Tabel 1.3 continutul în acid ascorbic la unele plante din trunchiul Centrospermatophyta

Din aceste tabele se poate observa ca, pentru continutul mare de vitamina C se pot valorifica : frunzele de smochin, de revent, de ciubotica cucului, frunzele si rizomul de hrean, frunzele si rizomul de gulie, pulpa fructului de pepene, frunzele de brusture, etc.

Fiziologie si rol

Plantele superioare, precum si majoritatea organismelor mari sunt capabile  sa sintetizeze vitamina C.

Fac exceptie de la aceasta, probabil datorita lipsei unor enzime, omul, primatele si în mod paradoxal, cobaii .

Organismul este capabil sa depoziteze în rezerve o parte din cantitatea ingerata, în organe cum sunt : suprarenalele, cristalinul, corpul vitros, umoarea apoasa, leucocite .

Alte organe au un continut redus printre acestea enumerându-se globulele rosii muschii, pancreasul, creierul [4] .

Valorile vitaminei C în sânge este cuprinsa între 0,2-0,7 mg / 100 ml, cu valori medii de 0,62 mg / ml ; serul contine 0,1-0,7 mg / 100 ml .

Relatia dintre valorile plasmatice si cele ingerate de vitamina C sunt redate în tabelul 1.2 .

În cazul carentelor, vitamina dispare din plasma .

Daca se mareste ratia alimentara de acid ascorbic, se mentine si o crestere a valorilor plasmatice pâna se ajunge la o valoare maxima . Peste aceasta valoare, începe o eliminare prin urina a surplusului ingerat, valorile plasmatice neânregistrând cresteri semnificative .

Dupa ingestia a 50-100 mg, procentul plasmatic masurat dupa douasprezece zile (când se stabileste echilibrul) este de 0,97mg (vara) si 0,89 mg (iarna). Eliminarea prin urina este mult mai rapida dupa administrare intravenoasa .

Acidul ascorbic se elimina pe mai multe cai : urina, scaun, transpiratie .

Excretia urinara este în functie de gradul de saturare al organismului . Vara, ea ajunge pâna la 26,7 mg vitamina totala (25,6 mg de vitamina redusa), iar iarna atinge valori de 31,4 mg vitamina totala (24,4 mg de vitamina redusa), în 24 de ore

Unele alimente sau medicamente pot modifica excretia de acid ascorbic (uleiul din ficatul de morun, salicilati, acid acetilsalicilic, barbiturice, anestezice, estradiol, stilbestrol, atropina, adrenalina . Insulina si bicarbonatul de sodiu diminueaza aceasta excretie .

Eliminarea fecala este relativ constanta si dependenta de aportul de vitamina C putând creste semnificativ în afectiunile intestinale . Acidul ascorbic apare în cantitati mari în scaun dupa eforturi musculare intense [5] .

Continutul de vitamina C în organism diminueaza la batrânete . O alimentatie irationala sau subnutritia favorizeaza aceasta stare de fapt .

Este dificila mentionarea unei cifre exacte pentru necesitatile individuale zilnice O doza de 10 mg poate fi suficienta pentru a preveni manifestarile scorbutului (boala declansata de insuficienta de vitamina C), dar aportul optim este mult mai mare .

n prezent ea este evaluata la 70-75 mg, valorile reale necesare fiecarui individ fiind în functie de vârsta, sex, greutate .

În cazul maladiilor infectioase, reumatismul si tuberculoza, apar diminuari puternice ale continutului de vitamina C din sânge, care sunt dificil de recuperat ulterior chiar si în cazul unui aport foarte ridicat .

Manifestarile clinice ale scorbutului sunt arhicunoscute, de aceea aici vom aminti numai câteva dintre ele : dureri ale spatelui si membrelor, tendinta agravarii acneei cu toate complicatiile sale, echimoze, keratoza foliculului pilos care sfârseste prin a deveni hemoragica si producerea asa numitor "pete scorbutice" caracteristice, tulburari cardiace, s. a . Gravitatea leziunilor variaza de la un individ la altul .

Prevenirea scorbutului se poate face cunoscând rolul vitaminei C în organism

rol important în procesele redox din organism .

participa la metabolizarea tirozinei (oxidarea L-tirozinei) si a acidului folic (transformarea în acid folinic), ceea ce poate explica legatura dintre carentele de vitamina C si anemie .

exercita un control asupra morfologiei tesuturilor, în vederea cresterii, în special la tesutul osos, dinti, tesuturi cicatriciale [7] .

interactioneaza cu suprarenalele . Administrarea de ACTH produce o hipertrofie glandulara cu diminuarea continutului de acid ascorbic . Forma activa a hormonilor corticali ar putea fi un complex corticosteroid, complex de vitamine hidrosolubile si de corpi pitruitari

este un factor antiinfectios, stimulând activitatea fagocitara si formarea de anticorpi . Actiunea sa antimicrobiana se datoreaza probabil, fie unei lize a polizaharidelor din constitutia membranei micro-organismelor, fie distrugerii învelisului mucos care le protejeaza .

constituie un factor antistres, permitând organismului sa se adapteze mult mai usor factorilor exteriori : frig, efort, boli, etc .

Acidul dehidroascorbic are o activitate antiscorbutica comparabila . În organism el este rapid transformat, neregasindu-se nici în urina, nici în tesuturi .

Aceasta transformare produce o distrugere puternica a substantei active. La manifestarea maladiilor infectioase, nivelul acidului ascorbic din sânge scade, pe când cel al acidului dehidroascorbic, creste . Convalescenta este marcata de o variatie inversa a celor doi acizi .

Injectarea în doze mari a acidului dehidroascorbic se pare ca ar avea un anumit grad de toxicitate . la cobai, el provoaca o atrofiere a parului, cu manifestari pornind de la scaderea secretiei glandelor sebacee, pâna la decesul animalului, în functie de doza

Indicatii terapeutice

Hipovitaminozele C, scorbutul si maladia Barlow-Mőller sunt singurele indicatii absolute ale vitaminei C . Daca se poate spune ca exista cazuri mai rare de scorbut declarat, starile prescorbutice, fara manifestari clinice, sunt mult mai dese .

În timpul sarcinii si alaptarii, a maladiilor si a eforturilor prelungite, organismul necesita cantitati crescute de vitamina .

De asemenea, este foarte necesara nou nascutilor alimentati artificial . Administrarea dozelor foarte mari este inutila în aceste cazuri . Nici cazurile existentei unui singur rinichi, nu permit organismului acumularea de rezerve de acid ascorbic si atingerea unui nivel sanguin stabil .

Pornind de la cele spuse pâna acum, nu este cazul sa consideram acidul ascorbic ca medicament antimicrobian . Totusi el joaca un rol important în tratare si creste posibilitatile de aparare ale organismului, dar si în recuperare, pe perioada convalescentei .

Prezentare farmaceutica

Sub forma de acid ascorbic, neasociat cu alte substante medicamentoase, vitamina C poarta urmatoarele denumiri, pe piata internationala :

Cebion, Cebid, Cantaxin, Celaskon, Cevalin, Cevatine, Cevimin, Cevitex, Cewin, Cevitil, Cipca, Cebicure, C-Vitamin, Cevitamin, Testascorbic, Allercorb, Cecon, Cetebe, Ce-Vi-Sol, Ascorin, Ascorteal, Cegiolan, Adenex, Ascorvit, Cevex, Lemascorb, Ciamin, Hybrin, Vitacee, Cantan, Catavin C, Celin, Cenetone, Cescorbat, Cereon, Cergona, Cetemican, Cetamid, Planavit C, Colascor, Concemin, Duoscorb, Scorbacid, Davitamon C, Proscorbin, Scorbu-C, Ribena, Vicelat, Vitacin, Vitacimin, Vitascorbol, Xitix, Cevitan, Laroscorbine .

Contraindicatii

Acidul ascorbic este contraindicat în litiaza renala, daca doza este mai mare de 1g / zi .

Precautii

La doze mai mari de 2g / zi poate interfera cu unele probe biologice : creatinina glucoza sanguina si urinara .

La doze crescute (mai mari de 1g / zi) sunt favorizate tulburarile digestive (diaree) sau urinare (precipitarea calculilor uratici, oxalatici sau de cisteina) . La bolnavii cu deficit de G-6-PD poate provoca hemoliza acuta .

Incompatibilitati farmaceutice

Vitamina C nu poate fi formulata împreuna cu salicilat de sodiu, azotat de sodiu salicilat de teobromina sodica, methenamina .