Витамин В2 (рибофлавин) представляет собой 6,7-диметил-9-(В-1' -рибитил) -изоаллоксазин:
Кроме рибофлавина, в медицинской практике применяют его коферментную форму - рибофлавина мононуклеотид: 7,8-диметил-10-(1-О-рибитил)-изоаллоксазин-5'-фосфат натрия, или рибофлан – 5 – монофосфат натрия:
Рибофлавин и рибофлавина мононуклеотид - желто-оранжевые кристаллические порошки со слабым специфическим запахом. Мало растворимы в воде, практически нерастворимы в спирте, эфире, хлороформе, растворимы в растворах щелочей. Водные растворы препаратов имеют желтовато-оранжевый цвет с интенсивной флюоресценцией в УФ-свете.
Являются лабильными химическими веществами, легко разлагаются на свету.
Рибофлавин и его производные обладают характерными спектрами поглощения в УФ-области и оптической активностью в щелочной или слабо щелочной среде (в кислой и нейтральной средах оптически неактивен). При определении оптической активности рибофлавина в присутствии 0,1 М спиртового раствора калия гидроксида величина удельного вращения регламентируется в пределах от -110° до -130°. В среде 0,1 М раствора натрия гидроксида величина удельного вращения составляет -170°. Если к щелочному раствору препарата добавить раствор кислоты борной в количестве, необходимом для нейтрализации щелочи, поменяется направление оптической активности, а величина удельного вращения возрастет до +370°.
Рибофлавин и его производные как полифункциональные вещества обладают определенными кислотно-основными и восстановительными свойствами, а также способностью к гидролитическому расщеплению.
Рибофлавин и его производные — амфотерные соединения. Кислотные свойства связаны главным образом с наличием имидной группы. Очень слабыми кислотными свойствами обладают и спиртовые гидроксильные группы рибитильного остатка. За счет амид-ного фрагмента молекулы рибофлавина образуют комплексные нерастворимые соединения с солями А§+, Со2+, Нg2+ и с солями других тяжелых металлов.
Как основание рибофлавин растворяется в ледяной уксусной кислоте и минеральных кислотах, образует осадки с общеалкалоидными осадительными реактивами.
Окислительно-восстановительные свойства рибофлавина и его производных связаны с наличием сопряженной изоаллоксазиновой системы. Восстановление рибофлавина приводит к образованию бесцветного лейкорибофлавина, который может окисляться до характерно окрашенного рибофлавина.
Химичеcкое строение рибофлавина обусловливает различные типы окисления в зависимости от условий проведения процесса. Рибофлавин окисляется при действии различных окислителей (калия перманганат, калия дихромат и др.).
При окислении препарата концентрированной Н2SО4 образуется продукт красного цвета.
При действии на препарат раствора периодата натрия окисляется рибитильный фрагмент молекулы (реакция Малапрада). Данная реакция лежит в основе одной из методик количественного определения лекарственного вещества:
Выделившуюся в результате реакции кислоту муравьиную оттитровывают (потенциометрически или в присутствии индикатора) стандартным раствором натрия гидроксида.
По другой методике после действия периодатом к раствору прибавляют натрия йодид и кислоту серную. Выделившийся в результате реакции иод оттитровывают стандартным раствором натрия тиосульфата.
Разбавленный раствор рибофлавина в воде имеет яркую зеленую флюоресценцию при подсвечивании в УФ-свете, исчезающую при добавлении как раствора кислоты, так и раствора щелочи.
Добавление гидросульфита натрия приводит к исчезновению и флюоресценции, и окрашивания.
При действии кислоты и УФ-света образуется люмихром (производное изоаллоксазина), а при действии щелочи — люмифлавин (производное изоаллоксазина):
Количественное определение.
Химическая структура рибофлавина позволяет применять для его количественного определения различные методики химического и физико-химического анализа:
1) УФ-спектрофотометрию (Д.тах = 267 нм);
2) спектрофотометрию в видимой области (А,тах = 444 нм);
3) флуориметрические методики;
4) периодатное окисление (реакция Малапрада);
5) метод ацетилирования.