Kyselina acetyloctová

Za bežných fyziologických podmienok je kyselina acetyloctová prítomná ako jej konjugovaná zásada, acetoacetát.

Acetoacetát sa produkuje v mitochondriách pečene z acetoacetylkoenzýmu A. Najprv je naňho pripojený acetyl (pochádzajúci z acetylkoenzýmu A) za vzniku 3-hydroxy-3-metylglutarylkoenzýmu A. Po odštiepení acetylkoenzýmu A následne vzniká acetoacetát. Počiatočný acetoacetát môže pochádzať z posledného cyklu beta-oxidácie mastných kyselín alebo môže byť syntetizovaný z dvoch molekúl acetylkoenzýmu A za katalýzy tiolázou.

U cicavcov je acetoacetát produkovaný v pečeni, spolu s ostatnými dvoma ketolátkami, odkiaľ je vypúšťaný do krvného obehu ako zdroj energie počas hladovania, cvičenia alebo ako prejav cukrovky 1. typu. Pri tomto procese je na acetoacetát najprv presunutý koenzým A zo sukcinylkoenzýmu A, čím ho premení naspäť na acetoacetylkoenzým A. Ten je následne pomocou tiolázy rozdelený na dva acetylkoenzýmy A, ktoré vstupujú do citrátového cyklu. Srdcový sval a kôra obličiek využívajú radšej acetoacetát než glukózu. Mozog využíva acetoacetát pri nízkych koncentráciach glukózy v prípade hladovania alebo cukrovky.

Kyselina acetyloctová sa dá pripraviť hydrolýzou diketénu. Jej estery sú podobne pripravované reakciou diketénu s alkoholmi, z ktorej je možné kyselinu acetyloctovú uvoľniť opäť hydrolýzou.

Všeobecne sa kyselina acetyloctová vyrába pri 0 °C a používa okamžite, keďže je nestabilná. Relatívne rýchlo sa rozkladá na acetón a oxid uhličitý:

CH₃C(O)CH₂CO₂H → CH₃C(O)CH₃ + CO₂

Polčas rozkladu kyseliny acetyloctovej pri 37 °C vo vode je asi 140 minút, zatiaľ čo polčas rozkladu bazickej formy (aniónu, teda acetoacetátu) je 130 hodín. To znamená, že acetoacetát reaguje asi 55-krát pomalšie.

Rozklad acetoacetátu na prchavý acetón sa kedyi využíval na odhalenie cukrovky. Dych a čiastočne i pot pacientov trpiacich cukrovkou totiž zapácha po acetóne, pretože v ich krvi je acetoacetát prítomný vo zvýšenej koncentrácií kvôli nedostatočnému uvoľňovaniu glukózy.

Ako väčšina alkylkarboxylových kyselín, je to slabá kyselina a jej pK_a je 3.58.

Kyselina acetyloctová podlieha keto-enol tautomerizácii, počas ktorej je enol forma čiastočne stabilizovaná konjugáciou intramolekulárnej vodíkovej väzby. Rovnováha je veľmi závislá na rozpúšťadle - keto forma silne prevláda v kyslých rozpúšťadlách (98 % vo vode), zatiaľ čo enol forma tvorá asi 25-49 % v nepolárnych solventoch.

Estery kyseliny acetyloctovej sa dajú využiť ako acetoacetylačné činidlá, ktoré sa bežne využívajú pri tvorbe arylidovej žltej a diarylidových farbív. Diketén takisto reaguje s alkoholmi a amínmi na odpovedajúce deriváty kyseliny acetyloctovej v procese zvanom acetoacetylácia. Príkladom takej reakcie je reakcia so 4-aminoindánon:

Pigment Yellow 16 je typické farbivo obsahujúce acetoacetylovú skupinu.

Kyselina acetyloctová sa stanovuje u pacientov s cukrovkou pomocou testu na ketoacidózu, rovnako pri pozorovaní ľudí na ketogénnej diéte alebo diéte s nízkym obsahom sacharidov. Bežne sa na toto stanovenie používajú diagnostické prúžky, na ktorých je nitroprusid alebo podobné reagenty. Nitroprusid sodný mení farbu z ružovej na fialovú v prítomnosti acetoacetátu, konjugovanej zásady kyseliny acetyloctovej. Vyhodnotenie prebieha vizuálnym porovnaním s referenčnou škálou daného diagnostického prúžku. Týmto testom však nie je možné stanoviť β-hydroxybutyrát, najzastúpenejšiu ketolátku v tele, ani acetón, ktorý je prchavý.

Podobný test je možné urobiť i u dojných kráv na stanovenie ketózy.

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Acetoacetic acid na anglickej Wikipédii.

Chemický portál