11-10-2023
Йодорганические соединения - класс органических соединений, имеющих ковалентную полярную связь атома углерода с атомом или группой атомов йода С-J, подтвержденную структурными физико-химическими методами анализа (ЯМР, РСА, масс-спектрометрия и др.).
Имеющиеся в йодсодержащей органической молекуле группировки атомов взаимодействуют друг с другом, что приводит к электронным смещениям в ковалентных химических связях и неизбежно сказывается на физических и химических свойствах органического соединения.[1] Взаимное влияние атомов С-J обусловливается их электроотрицательностью. Электроотрицательность — свойство, характеризующее способность атома того или иного элемента притягивать электроны. Химическая связь С-J образуется элементами с разной электроотрицательностью, именно поэтому происходит электронное смещение, в результате которого отрицательный заряд δ- концентрируется на более электроотрицательном атоме йода, а частичный положительный заряд δ+ формируется на атоме углерода. Многообразие химических форм соединений йода, легкость перехода между различными валентными соединениями, легкая летучесть свободного йода обуславливают многообразие класса йодорганических веществ. К органическим соединениям йода относят также две группы веществ: соединения йодония, имеющие некоторое химическое сходство с соединениями аммония, и йодозосоединения, содержащие связанный с йодом атом кислорода. В природе стабильные соединения трехвалентного йода не обнаружены, хотя нельзя исключать, что некоторые из них являются промежуточными продуктами метаболизма йода.
Уникальные свойства йода и его соединений позволяют этому элементу присутствовать в микроколичествах во всех без исключения объектах живой и неживой природы. Соединения йода в разных валентных состояниях обладают различной миграционной способностью и действием на живые организмы, поэтому при рассмотрении судьбы микроэлемента в биосфере необходимо учитывать как его валентные состояния в конкретных объектах биосферы, так и возможные окислительно-восстановительные превращения в рассматриваемых условиях. В организме человека и животных йод присутствует как в виде неорганических соединений — йодидов так и йодорганических — тиреоглобулина, йодированных аминокислот — монойодтиронина и дийодтиронина, йодсодержащих (до 65 % йода) гормонов — тироксина и трийодтиронина, а также промежуточных продуктов их метаболизма. В циркулирующей крови около 75 % йода находится в виде органических соединений, а остальная часть представлена йодид-ионом. Очевидно, что в обмене йода значительную роль играет ковалентно связанный «органический йод».
Всем живым существам присуще такое явление как «органификация йода». Например, в щитовидной железе человека ежесекундно происходит ферментативное присоединение неорганического йода к аминокислотам белка — тиреоглобулина (йодирование). В результате реакции гидрофильного замещения йодид (J-) встраивается вместо водорода в молекулу аминокислоты — тирозина, образуя прочную связь с углеродом (С — J) и при этом на атоме углерода формируется частичный положительный заряд. Именно благодаря ковалентной связанной форме «органический йод» способен проявлять многообразные биологические свойства и эффекты, в том числе через йодсодержащие гормоны — тироксин и трийодтиронин, участвующие в регуляции всех обменных процессов в организме человека. Кроме щитовидной железы процессы «органификации йода» в меньшей степени осуществляются в молочной и слюнных железах, а также других тканях и органах. Все млекопитающие, включая и человека, при рождении потребляют в основном органический, связанный с белками молока матери, йод. С этим связано чрезвычайно важное значение положительного баланса йода в организме беременных и кормящих женщин. В других живых организмах органический йод присутствует также в виде моно — и дийодтирозинов. Особенно много их в морских гидробионтах, таких как морские губки, ежи, водоросли и т. д.
У человека существуют два различных механизма всасывания, усвоения и метаболизма неорганического и органического йода. В конечном итоге эти механизмы и определяют эффективность и безопасность различных подходов по профилактике йоддефицита. Следует отметить, что высказываемое многими зарубежными и отечественными исследователями мнение о главной регулирующей роли дейодиназ печени в усвоении и метаболизме органического йода сильно упрощено и спорно. Подтверждением этого является неоспоримый факт высокого содержания йода в моче японцев (1,5-10 мг/л йодид ионов), что возможно только в случае всасывания и метаболизма «органического йода». Для справки: ВОЗ принимает нормальным уровень йода 150 мкг/л. Эффективность потребления органического йода определяется сложной системой его распределения и аккумуляции в организме, слаженной работой не только дейодиназ печени, а и дейодиназ в тканях и органах, определяющих оптимальный уровень обмена йода в целом, а также работой «йодного насоса», определяющего скорость и количество усвоенного щитовидной железой йода. В 40-50-е годы XX века за рубежом и в СССР были сделаны многочисленные попытки использования йодированных белков в медицине, фармацевтической и пищевой промышленности, а также сельском хозяйстве. Но, несмотря на полученные положительные результаты, этот подход не нашел дальнейшего практического применения по следующим основным причинам:
В начале XXI века ряд отечественных предприятий приступил к производству йодированных белков («Тиреойод», «Йодказеин», «Биойод», «Йоддар»), которые начали все шире применяться для обогащения пищевых продуктов (молочные, мясные, кондитерские и хлебобулочные изделия). Особенно актуальным является аспект насколько эти новые продукты отвечают требованиям понятия «органический йод».
Иодорганические соединения.