Пиридоксин (65-23-6) Физические и химические свойства

Химический профиль

Пиридоксин

Водорастворимый аналог витамина B6, поставляемый в качестве активного фармацевтического ингредиента (АФИ) / питательного сырья для фармацевтических, нутрицевтических и исследовательских применений.

Номер CAS	65-23-6
Химическое семейство	Аналоги витамина B6 (пиридины)
Типичная форма	Белый кристаллический порошок
Распространённые фармакопейные стандарты	BP, EP, FCC, JP

Пиридоксин промышленно используется в качестве активного фармацевтического ингредиента и пищевого компонента, часто поставляется в соответствии с установками BP/EP/FCC/JP для разработки формуляций, тестирования стабильности и эталонных аналитических стандартов. Команды снабжения, разработки и контроля качества обычно выбирают необходимый стандарт и упаковку исходя из целевого применения и аналитических требований, уделяя особое внимание растворимости и условиям хранения при обработке и исследованиях стабильности.

Пиридоксин представляет собой замещённый пиридин (гидроксиметилпиридин), относящийся к структурному классу витамина B6. Молекула содержит пиридиновое кольцо с метильным заместителем, фенольной гидроксильной группой и двумя гидроксиметильными заместителями, обеспечивающими нейтральность свободного основания и эмпирическую формулу \(\ce{C8H11NO3}\). С электронно-химической точки зрения заместители с кислородом и азотом в кольце создают умеренно полярный каркас с возможностью образования водородных связей: соединение содержит несколько доноров и акцепторов водородных связей и относительно низкую липофильность для гетероароматической системы.

Функционально пиридоксин является водорастворимым и химически проявляет себя как нейтральное, полярное органическое основание с фенольным OH, способным участвовать в водородных связях и претерпевать ферментативное окисление/фосфорилирование в биологических системах. В физиологических условиях он ведёт себя как пролекарство: метаболическое преобразование в печени формирует фосфорилированные и окисленные производные (в частности, пиридоксаль 5'-фосфат), служащие незаменимыми коферментами. Химически свободное основание стабильно как кристаллическое твёрдое вещество при обычных лабораторных условиях, но подвержено стандартным окислительным и фотохимическим преобразованиям замещённых пиридинов при экстремальных условиях.

Пиридоксин обладает широкой фармацевтической и пищевой значимостью как форма витамина B6 для лечения дефицита и профилактики определённых лекарственно-индуцированных невропатий; он также входит в состав пищевых добавок и обогащённых продуктов. Распространённые коммерческие стандарты данного вещества включают BP, EP, FCC, JP.

Основные физикохимические свойства

Плотность и кристаллическая форма

Экспериментально подтверждённое значение данного свойства отсутствует в настоящем контексте данных.

Температура плавления

Экспериментально определённая температура плавления находится в диапазоне 159-162 \(\,^\circ\mathrm{C}\).

Растворимость и поведение при растворении

В записях о растворимости встречаются значения «220000» и «79 мг/мл» (сообщённые данные). Часто цитируемая экспериментальная растворимость в воде/растворителях составляет 79 \(\mathrm{мг}\,\mathrm{мл}^{-1}\), что соответствует высоководорастворимому производному витамина B; такая высокая растворимость обусловлена двумя гидроксиметильными группами и фенольным гидроксилом, способствующими гидратации и образованию водородных связей. Парциальное давление пара очень низкое (0.00000028 [мм рт.ст.]), что соответствует нелетучему кристаллическому твёрдому веществу.

Химические свойства

Кислотно-основное поведение и качественный pKa

Экспериментально подтверждённого значения данного свойства в текущем контексте данных не предоставлено.

(Качественно) Молекула содержит фенольную гидроксильную группу на пиридиновом кольце и основное пиридиновое азотистое атомное ядро. На практике пиридоксин преимущественно существует в форме нейтрального свободного основания в близконейтральных водных условиях; азот пиридина может протонироваться при сильно кислой среде, а фенольный OH действует как слабая кислота по Брёнстеду. Высокая полярность соединения и множественные центры для водородных связей определяют его водную спецификацию и взаимодействия с белками и ферментами, нежели выраженное кислотно-основное поведение в физиологическом диапазоне pH.

Реакционная способность и стабильность

Пиридоксин химически стабильный в виде сухого кристаллического вещества, но может подвергаться окислению и ферментативной трансформации в биологических условиях (превращение в пиридоксаль с последующим фосфорилированием в биологически активный пиридоксаль 5'-фосфат). Он водорастворим и в целом стабилен в нейтральных водных средах, но может быть подвержен окислительной деградации и фотохимическим реакциям, типичным для замещённых пиридинов и фенольных соединений. Наличие нескольких гидроксильных групп повышает чувствительность к этерификации или производным превращениям при соответствующих синтетических условиях.

Молекулярные параметры

Молекулярная масса и формула

Молекулярная формула: \(\ce{C8H11NO3}\)
Молекулярная масса (сообщённая): 169.18

Дополнительные вычисленные идентификаторы и дескрипторы включают точную/моноизотопную массу 169.07389321, топологическую полярную поверхностную площадь 73.6, количество доноров водородных связей 3, количество акцепторов водородных связей 4, количество вращающихся связей 2 и формальный заряд 0.

LogP и структурные особенности

Сообщённые дескрипторы распределения: XLogP = -0.8 и LogP = -0.77 (экспериментальные/вычисленные данные). Отрицательные значения LogP отражают низкую липофильность, обусловленную тремя гидроксильными функциональными группами и полярным гетероароматическим каркасом; именно это обеспечивает высокую водорастворимость и низкое распределение по липидным мембранам по сравнению с более липофильными гетероциклами.

Структурные идентификаторы (SMILES, InChI)

SMILES: CC1=NC=C(C(=C1O)CO)CO
InChI: InChI=1S/C8H11NO3/c1-5-8(12)7(4-11)6(3-10)2-9-5/h2,10-12H,3-4H2,1H3
InChIKey: LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N

Идентификаторы и синонимы

Регистрационные номера и коды

Номер CAS: 65-23-6
Номер EC: 200-603-0
UNII: KV2JZ1BI6Z
ChEBI: CHEBI:16709
ChEMBL: CHEMBL1364
DrugBank: DB00165
HMDB: HMDB0000239
KEGG: C00314 / D08454

Синонимы и непатентованные наименования

Распространённые синонимы и систематические названия (выборочно):
- Пиридоксин
- Пиридоксол
- Пиридоксин
- 4,5-бис(гидроксиметил)-2-метилпиридин-3-ол
- 3-гидрокси-4,5-бис(гидроксиметил)-2-метилпиридин
- Адэрмин
- Гравидокс
- Витамин B6 (один из витамеров)

(Дополнительные синонимы, предоставленные поставщиками, и исторические наименования фиксируются в поставщических и нормативных списках.)

Промышленные и фармацевтические применения

Роль как активного ингредиента или промежуточного соединения

Пиридоксин фармацевтически служит активной формой витамина B6, применяемой для лечения дефицита витамина B6 и профилактики периферической невропатии, связанной с некоторыми лекарственными средствами. В биологических системах он является предшественником, который ферментативно преобразуется в пиридоксаль 5'-фосфат — активный кофермент, необходимый для множества реакций аминотрансферазы и декарбоксилазы. В промышленности используется в пищевых добавках, обогащённых продуктах и фармацевтических препаратах в виде свободного основания или солей (например, гидрохлорида).

Контекст разработки и формулирования

В фармацевтических формах пиридоксин обычно применяется в виде пероральных твёрдых дозировочных форм; гидрохлорид соли — часто используемая, более гигроскопичная и растворимая форма (соответствующий CAS для гидрохлорида: 58-56-0). В процессе разработки уделяется внимание контролю влаги, стабилизации против окисления и света, а также выбору вспомогательных веществ, сохраняющих активный витамер и обеспечивающих надёжное растворение благодаря высокой водорастворимости. В списках ВОЗ по основным лекарственным средствам отмечены пероральные твёрдые формы (25 мг гидрохлорида) для терапевтического применения.

Спецификации и марки качества

Типичные типы марок (фармацевтическая, аналитическая, техническая)

Типичные коммерческие категории качества, применимые к пиридоксину, включают фармацевтическую (фармакопейную) марку для использования в лекарственных препаратах, аналитическую марку для лабораторных/контрольных работ и техническую или пищевая марки для обогащения и кормовых применений. Вещество поставляется в различных фармакопейных марках, соответствующих указанным коммерческим категориям качества.

Указанные коммерческие марки: BP, EP, FCC, JP.

Общие качественные характеристики (качественное описание)

Качественные характеристики, которые обычно различают марки, включают чистоту (активное содержание), остаточные растворители, полиморфную/физическую форму, остаточные неорганические соли и микробиологические параметры для марок, предназначенных для пищевого или фармацевтического применения. Фармацевтический материал обычно специфицирован с аналитической документацией (идентификация, активность, профиль примесей и влажность) и контролем окислительной деградации; пищевые/FCC марки акцентируют внимание на пригодности для обогащения пищи и соблюдении требований к пищевым добавкам.

Обзор безопасности и обращения

Токсикологический профиль и аспекты воздействия

Пиридоксин является незаменимым нутриентом при физиологических дозах, но может быть токсичен при значительно более высоком потреблении. Острая пероральная LD50: 4 г/кг (крыса). Хроническое употребление граммовых дозировок связано с сенсорной нейропатией и атаксиями у человека, а также с токсическим поражением яичек в исследованиях на грызунах; основное беспокойство при передозировке связано с неблагоприятным воздействием на нервную систему. Зарегистрированные классификации опасности подчеркивают раздражающее действие: раздражение кожи, серьезное раздражение глаз и потенциальное раздражение дыхательных путей при профессиональном воздействии. Для лечебного применения клинически установлены пределы безопасности; при производстве и обращении рекомендуется контролировать вдыхание и кожное воздействие.