Diketogulonsäure


Diketogulonsäure

Strukturformel
Struktur von Diketogulonsäure
Fischer-Projektion
Allgemeines
Name Diketogulonsäure
Andere Namen
  • L-Diketogulonsäure
  • (4S,5R)-4,5,6-trihydroxy- 2,3-diketohexansäure
  • DKG
Summenformel
  • C6H8O7
  • C6H10O8 (Monohydrat)
  • C6H12O9 (Dihydrat)
CAS-Nummer 3445-22-5
PubChem 440390
Eigenschaften
Molare Masse 192,12 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

L-Diketogulonsäure ist ein Reaktionsprodukt der Dehydroascorbinsäure. Der IUPAC-Name (4S,5R)-4,5,6-trihydroxy-2,3-diketohexansäure wird in wissenschaftlichen Publikationen oft durch das Akronym DKG ersetzt.

Modifikationen

Ähnlich wie Monosaccharide und Ascorbinsäure kann die Diketogulonsäure je nach Bedingungen als offenkettige und als cyclische Acetal-Form vorliegen. Das offenkettige Tautomer kann weiterhin durch Wasseranlagerung an die beiden Keto-Gruppen geminale Diole bilden. Nachgewiesen sind hier sowohl das Mono-, als auch das Dihydrat[2].

Reaktion und Bedeutung

In wässrigen Lösungen wird L-Diketogulonsäure durch Verseifung (Hydrolyse) aus Dehydroascorbinsäure (DHA) gebildet. Das gebildete Diketogulonsäure-Molekül neigt dazu, in wässrigen Lösungen mit im neutralen pH-Bereich in eine Vielzahl von Produkten weiter abgebaut zu werden.[3] So konnte man Erythroascorbinsäure [4], L-Lyxon- und L-Xylonsäure [5], L-Threoson (3,4-Dihydroxy-2-oxo-butanal) [3], L-Threonsäure [3], Oxalacetat und CO2 bei Decarboxylierungen nachweisen. Neben dem oxidativen Abbauweg gibt es auch einen nicht-oxidativen Abbau von DKG, was zu Oxalacetat und L-Erythrulose führt.[6]

Der Abbauweg von Diketogulonsäure (via 2,3-Diketogulono-γ-lacton) ist kompliziert. Man unterscheidet zwischen oxidativen Abbauprodukten (A-E) und nicht-oxidativen Abbauprodukten (F). Bislang wurden nachgewiesen: L-Threoson (A), L-Lyxonsäure (B), L-Xylonsäure (C), L-Threonsäure (D), Eyrthroascorbinsäure (E), L-Erythrulose (F), Oxalacetat und CO2 (nach [3]).


Im Jahr 2001 konnte nachgewiesen werden, dass die Diketogulonsäure und zwei ihrer Abbauprodukte (3,4-Diketogulono-γ-lacton und 2,3-Diketogulono-γ-lacton) Proteine aus Eigelb gegen die Oxidation durch Kupferionen schützen.[7] Die Forscher führten dies auf die Anwesenheit der Endiol-Gruppe in beiden γ-Lactonen zurück, die damit strukturell und funktionell der Ascorbinsäure ähneln. Das 3,4-Diketogulono-γ-lacton erwies sich dabei als erheblich wirksamer.

Da Dehydroascorbinsäure oft bei der quantitativen Bestimmung von Vitamin C (Ascorbinsäure) als Reaktionsprodukt gemessen wird kann die beschriebene Zerfallsreaktion die Messung verfälschen.

Einzelnachweise

  1. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  2. H. Trommer, R. H. H. Neubert: Ascorbinsäure: neue Erkenntnisse zur Wirkungsweise eines vielseitigen, antioxidativen Vitamins, Institut für Pharmazie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Nishikawa Y et al. (2001): Identification of 3,4-Dihydroxy-2-oxo-butanal (L-threosone) as an Intermediate Compound in Oxidative Degradation of Dehydro-L-ascorbic Acid and 2,3-Diketo-L-gulonic Acid in a Deuterium Oxide Phosphate Buffer. In: Biosci. Biotechnol. Biochem. 65 (8), 1707-1712; PMID 11577707; doi:10.1271/bbb.65.1707; PDF (freier Volltextzugriff)
  4. Jung Ch. und Wells WW. (1998): Spontaneous conversion of L-dehydroascorbic acid to L-ascorbic acid and L-erythroascorbic acid. In: Arch Biochem Biophys. 355(1):9–14; PMID 9647661.
  5. Kanfer J. et al. (1960): Formation of l-Lyxonic and l-Xylonic Acids from l-Ascorbic Acid in Rat Kidney. In: J. Biol. Chem. 235; 2518–2521; PDF (freier Volltextzugriff).
  6. Simpson G. und Ortwerth BJ (2000): The non-oxidative degradation of ascorbic acid at physiological conditions. In: Biochim Biophys Acta. 1501(1):12–24; PMID 10727845.
  7. Li et al.(2001): Effects of 2,3-Diketo-L-Gulonic Acid on the Oxidation of Yolk Lipoprotein. In: Biosci. Biotechnol. Biochem. 65(3), 599–604; PMID 11330674; doi:10.1271/bbb.65.599; PDF(freier Volltextzugriff).