De-/Protonierungsgrad bei CE

[Denise Moringlane]

Das Thema wird in letzter Zeit immer wieder in der Abschlussklausur gestellt: Mit einem Puffer von einem pH=6,88
werden Vitamin B1 (als hydrochlorid, pka 4,80) , Vitamin B2 (pk1= 4,32 und pk2= 10,2), Vitamin B6 (als Hydrochlorid, pk1= 4,84 und
pk2= 9,04) getrennt.
Meine Frage ist nun, wie man einfach erklären kann, welche der genannten Vitamine einfach/mehrfach/ neutral vorliegen.

Vielen Dank im voraus !

[Dr. Markus Funk]

Hallo Frau Moringlane,

Thiaminhydrochlorid (Vitamin B1) dissoziiert in Wasser unter Bildung eines Thiaminkations.
Eine wässrige Lösung in der z.B. im Arzneibuch vorgeschriebenen Konzentration von 2,5 g/100 mL hat theoretisch einen pH-Wert von ca. 3.
Das kann man mit der Formel für den pH-Wert einer schwachen Säure, also pH = ½ (pKs - log cs) abschätzen.

Bei Riboflavin (Vitamin B2) und (Pyridoxin) Vitamin B6 kann die Abschätzung über den isoelektrischen Punkt erfolgen.
Allgemein gilt: Entspricht der pH-Wert dem isoelektrischen Punkt, hat das Molekül an diesem Punkt keine Nettoladung mehr und würde sich in einem elektrischen Feld nicht bewegen. Bei pH-Werten oberhalb des isoelektrischen Punktes ist das Molekül negativ geladen, unterhalb trägt es eine positive Ladung.

Berechnet wird der isoelektrische Punkt aus dem arithmetischen Mittel der pKs-Werte.

Der isoelektrische Punkt von Riboflavin liegt laut Arzneibuchkommentar bei pH 6. Diesen Wert erhält man, wenn man einen pKs1 von 1,9 und pks2 von 10,2 verwendet.
Das sind die Werte, die ich in der Literatur gefunden habe, siehe z.B. http://www.druginfosys.com/drug.aspx...ode=648&type=1 oder https://books.google.de/books?id=VXu...0punkt&f=false

Für Pyridoxin errechnet sich der isoelektrische Punkt zu ca. 7 (je nach pK-Werten, die in der Literatur auch leicht schwanken).

pH=6,88 liegt sehr nahe am isoelektroschen von Pyridoxin, so dass es nur zu einem geringen Anteil ionisiert vorliegt. In der folgenden Publikation finden sie das sehr schön graphisch dargestellt:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12867360

Ich hoffe, dass hilft Ihnen weiter.

Viele Grüße
Markus Funk