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2026-01-08T16:09:40Z

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{{Infobox Vitamin
|Strukturformel = [[Datei:all-trans-Retinol2.svg|250px|alt=|Struktur von Retinol]]
|Name = Vitamin A1
|Andere Namen = * Retinol
* Axerophthol
* (2''E'',4''E'',6''E'',8''E'')-3,7-Dimethyl- 9-(2,6,6-trimethylcyclohex-1-enyl)nona-2,4,6,8-tetraen-1-ol ([[IUPAC-Nomenklatur|IUPAC]])
* {{INCI|Name=RETINOL |ID=37479 |Abruf=2021-09-25}}
|Summenformel = C20H30O
|CAS = {{CASRN|68-26-8}}
|ATC-Code = {{ATC|A11|CA01}}, {{ATC|D10|AD02}}, {{ATC|R01|AX02}}, {{ATC|S01|XA02}}
|Beschreibung = gelber Feststoff
|Vorkommen = z. B. in Fisch, Leber, Eigelb, Milch
|Funktion = Bestandteil des Sehpigments, Wachstumsfaktor, beteiligt bei Testosteronbildung
|Bedarf = 0,8–1,0 mg
|Mangel = u. a. Haarausfall, Sehstörungen (z. B. Nachtblindheit), [[Atrophie]] von Schleimhäuten und Speicheldrüsen
|Überdosis = 7,5 mg
|Molare Masse = 286,46 g·[[mol]]−1
|Aggregat = fest
|Schmelzpunkt = 61–63 °C<ref name="GESTIS">{{GESTIS|ZVG=70220|Name=Retinol|Abruf=2020-04-13}}</ref>
|Siedepunkt = 120–125 °C (0,67 Pa)<ref name="GESTIS" />
|Löslichkeit = * praktisch unlöslich in Wasser<ref name="GESTIS" />
* gut in unpolaren Lösungsmitteln
|Quelle GHS-Kz = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|SIGMA|R7632|Name=Retinol synthetic, ≥95% (HPLC), crystalline|Abruf=2025-04-18}}</ref>
|GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme-klein|07|08}}
|GHS-Signalwort = Gefahr
|H = {{H-Sätze|317|319|360FD|413}}
|EUH = {{EUH-Sätze|-}}
|P = {{P-Sätze|202|273|280|302+352|305+351+338|308+313}}
|Quelle P = <ref name="Sigma" />
|ToxDaten = {{ToxDaten|Typ=LD50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=oral |Wert=2.000 mg·kg−1|Bezeichnung= |Quelle=<ref name="GESTIS" />}}
}}

'''Retinol''', auch '''Vitamin A1''' oder '''Axerophthol''', ist ein fettlösliches, essenzielles [[Vitamine|Vitamin]]. Chemisch gesehen gehört Retinol zu den [[Terpenoide|Diterpenoiden]] und ist ein einwertiger primärer [[Alkohole|Alkohol]]. Der enthaltene Ring aus sechs [[Kohlenstoff]]atomen wird β-[[Jonon]]ring genannt, und das Molekül weist zudem eine Reihe [[Konjugierte Doppelbindung|konjugierter Doppelbindungen]] auf, die für seine Beteiligung am Sehvorgang entscheidend sind.

Oftmals wird – auch in vielen Lehrbüchern – Retinol vereinfachend mit [[Vitamin A]] gleichgesetzt. Man versteht jedoch unter Vitamin A vielmehr eine Stoffgruppe von β-Jononderivaten, die dasselbe biologische Wirkungsspektrum wie all-trans-Retinol aufweisen, ausschließlich der [[Provitamin A|Provitamine A]].<ref>Hanck, Kuenzle, Rehm: ''Vitamin A''. Blackwell Wissensch., Berlin 1991, ISBN 3-8263-2879-5.</ref>

== Geschichte ==
{{Siehe auch|Vitamin_A#Geschichte|titel1=Abschnitt „Geschichte“ bei Vitamin A}}
Retinol wurde 1913 von [[Elmer McCollum]] und [[Marguerite Davis]] (1887–1967) entdeckt.<ref>McCollum, Davis: ''The necessity of certain lipids during growth.'' In: ''J. Biol. Chem.'', Band 15, 1913, S. 167–175.</ref> Sie beschrieben es als ein fettlösliches Vitamin und dessen Bedeutung als [[Xerophthalmie|antixerophthalmatischen]] Faktor. Erst 20 Jahre später erfolgte die Reindarstellung des Retinols aus [[Lebertran]] durch [[Paul Karrer]].

Die erste [[Totalsynthese]] von Retinol gelang 1947 den holländischen Chemikern [[Jozef Ferdinand Arens]] (1914–2001) und [[David Adriaan van Dorp]] (1915–1995) durch schrittweise Reduktion von [[Tretinoin]]. Nach ihnen wurde diese Synthese [[Arens-van Dorp-Synthese]] genannt.<ref>Jozef Ferdinand Arens, David Adriaan van Dorp: ''Synthesis of Vitamin A Aldehyde.'' In: ''[[Nature]]'', 1947, 160, S. 189; [[doi:10.1038/160189a0]].</ref>


== Vorkommen und Bedarf ==
Tiere und Menschen sind zur [[De-novo-Synthese]] von Vitamin A unfähig. Die Bedarfsdeckung erfolgt über die Nahrung. Während [[Fleischfresser]] Vitamin A überwiegend in Form von Retinylestern oder Retinol aufnehmen, verwenden [[Pflanzenfresser]] [[Carotinoide]] als Quelle. Natürliche Hauptnahrungsquellen für Retinylester und Retinol sind [[Leber]], Fischleberöle ([[Lebertran]]), [[Eigelb]] sowie [[Milch]] und [[Milchprodukte]], wobei Leber die mit Abstand größten Mengen enthält.<ref name="Arnhold_6-7">Thomas Arnhold: ''1.4.1 Vitamin-A-Quellen''. In: ''Untersuchungen zum Metabolismus von Vitamin A / Retinoiden im Hinblick auf eine Risikoabschätzung ihrer teratogenen Wirkung beim Menschen''. Dissertation, Braunschweig, 7. März 2000, S. 6–7. [http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00001088 Volltext]</ref>

Der Mensch kann zur Vitamin-A-Bedarfsdeckung sowohl Retinol und Retinylester als auch [[Carotine|Provitamin A]] nutzen. Da das Provitamin nicht gleichermaßen verwertbar ist (Resorption, Umwandlung), ist sein Bedarf höher.

Von der [[Deutsche Gesellschaft für Ernährung|Deutschen Gesellschaft für Ernährung]] (DGE) der tägliche Bedarf für Erwachsene (18 bis 65 Jahre) mit 0,85 mg (Männer) bzw. 0,70 mg (Frauen) Retinolaktivitätsäquivalent angegeben.<ref name="GesErnährung">{{Internetquelle |url=https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/vitamin-a-b-carotin/?L=0 |titel=Vitamin A |hrsg=[[Deutsche Gesellschaft für Ernährung]] |datum=2020 |abruf=2021-11-06}}</ref> 0,1 mg Retinolaktivitätsäquivalent (''retinol activity equivalent'', RAE) entspricht 0,1 mg Retinol, 1,2 mg β-Carotin oder 2,4 mg andere Provitamin-A-Carotinoide. Schwangeren wird 0,8 mg und Stillenden 1,3 mg empfohlen.<ref name="GesErnährung" />

Der Verzehr größerer Mengen von Vitamin A in Form von [[Retinsäuren|Retinsäure]], wie es bereits nach einer Lebermahlzeit oder einer überdosierten Supplementierung der Fall sein kann, birgt das Risiko für [[Hepatotoxizität|lebertoxische]] und [[Teratogen|teratogene]] Wirkungen.<ref name="Höchstmengenvorschläge">{{Internetquelle |url=https://www.bfr.bund.de/cm/343/hoechstmengenvorschlaege-fuer-vitamin-a-in-lebensmitteln-inklusive-nahrungsergaenzungsmitteln.pdf |titel=Höchstmengenvorschläge für Vitamin A in Lebensmitteln inklusive Nahrungsergänzungsmitteln |hrsg=[[Bundesinstitut für Risikobewertung]] |format=PDF |abruf=2021-11-06}}</ref> Das [[Bundesinstitut für Risikobewertung]] (BfR) hat die [[Tolerable Upper Intake Level|tolerierbare obere Einnahmemenge]] (UL) für Retinol und Retinylester (ohne Vitamin A-aktive Carotinoide) für Erwachsene, Stillende und Schwangere auf 3 mg pro Tag beschränkt, bei Kindern oder postmenopausalen Frauen ist diese noch geringer.<ref name="Höchstmengenvorschläge" />

Butterersatzerzeugnisse wie z. B. [[Margarine]] oder [[Milchfett|Mischfetterzeugnisse]] müssen in Deutschland verpflichtend mit Vitamin A angereichert werden (1 mg pro 100 Gramm Lebensmittel).<ref name="Höchstmengenvorschläge" /> Bei allen anderen Lebensmitteln soll eine Anreicherung von präformierten Vitamin A aufgrund der geringen Sicherheitsbreite nicht erfolgen. Gemäß BfR soll der Zusatz von präformiertem Vitamin A zu [[Nahrungsergänzungsmittel|Nahrungsergänzungsmitteln]] (NEM) entweder ganz entfallen. Alternativ wird eine Höchstmenge von 0,2 mg pro Tagesverzehrempfehlung eines NEM angegeben.

Die [[Hauskatze|Katze]] benötigt ebenfalls Retinol oder Vitamin A1, nimmt jedoch eine Sonderstellung ein, da sie im Gegensatz zu fast allen anderen Tieren β-Carotin nicht in Retinol umwandeln und sich daher natürlicherweise nur durch den Verzehr von Leber ausreichend mit Vitamin A versorgen kann.<ref>James G Morris: [http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=607588 ''Idiosyncratic nutrient requirements of cats appear to be diet-induced evolutionary adaptations''.] In: ''Nutrition Research Reviews'', 2002, 15:, S. 153–168; Cambridge University Press</ref> Trockenfuttermittel werden daher häufig mit [[Lutein]] aus [[Tagetes]]blütenextrakt angereichert, welches von der Katze in Retinol umgewandelt werden kann.

== Aufnahme, Speicherung und Mobilisierung ==
Retinylester stellen die Hauptform des in der Nahrung vorkommenden Vitamin A dar, können jedoch nicht direkt aus der Nahrung aufgenommen werden. Zunächst müssen sie im [[Darmlumen]] zu Retinol [[Hydrolyse|hydrolysiert]] werden. Nach der Aufnahme des Retinols in die [[Enterozyt]]en erfolgt dessen Wiederveresterung mit langkettigen [[Fettsäuren]].<ref>Thomas Arnhold: ''1.4.2 Absorption und Metabolismus im Intestinaltrakt''. In: ''Untersuchungen zum Metabolismus von Vitamin A / Retinoiden im Hinblick auf eine Risikoabschätzung ihrer teratogenen Wirkung beim Menschen''. Dissertation, Braunschweig, 7. März 2000, S. 7–8; [http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00001088 Volltext]</ref>

In Säugetieren befinden sich circa 50 bis 80 Prozent des gesamten Vitamin A, bestehend aus Retinylestern und Retinol, in der Leber. Die [[Ito-Zelle]]n der Leber speichern davon circa 90 bis 95 Prozent. Fast das gesamte Vitamin A (98 %) in den Ito-Zellen liegt in der Esterform vor und ist in Fetttröpfchen verpackt.<ref>Rune Blomhoff: ''Vitamin A in Health and Disease''. CRC Press, 1994, ISBN 0-8247-9120-7, S. 9.</ref> Eine Hydrolyse ist somit auch Voraussetzung für die Freisetzung von Vitamin A aus der Leber. Diese erfolgt unter Wirkung eines Enzyms (Retinylester-Hydrolase).<ref>Thomas Arnhold: ''1.4.4 Mobilisierung aus der Leber und Aufnahme in extrahepatische Zellen''. In: ''Untersuchungen zum Metabolismus von Vitamin A / Retinoiden im Hinblick auf eine Risikoabschätzung ihrer teratogenen Wirkung beim Menschen''. Dissertation, Braunschweig, 7. März 2000, S. 7–8; [http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00001088 Volltext]</ref>

== Stoffwechsel ==
{{Siehe auch|Vitamin_A#Physiologie|titel1=Abschnitt „Physiologie“ bei Vitamin A}}
Der Vitamin-A-Stoffwechsel wird im Wesentlichen durch sogenannte RBPs ([[Retinol-bindende Proteine|Retinol-Bindeproteine]]) gesteuert. Nur mit deren Hilfe wird Vitamin A für den Körper nutzbar, wodurch ein Mangel an diesen Proteinen zu ähnlichen Symptomen führen kann wie ein Vitamin-A-Mangel ([[Hypovitaminose]]) selbst.

Kann überschüssiges Retinol nicht durch RBPs gebunden werden, so treten Vergiftungserscheinungen auf. Sie spielen daher auch bei einer Hypervitaminose A eine entscheidende Rolle. Da sie einen sogenannten [[Zinkfinger]] besitzen, ist das Spurenelement [[Zink]] wichtig für den gesamten Vitamin-A-Haushalt – sowohl bei Unter- als auch Überversorgung.

== Synthese ==
Die erste vollständige Synthese des Retinols stammt aus dem Jahr 1937 und ging von [[β-Ionon]] aus. Dieses wird zunächst mit [[Ethylbromacetat]] und [[Zink]] in einer [[Reformatzki-Reaktion]] umgesetzt. Der erhaltene [[Carbonsäureester]] wird mit [[Ortho-Toluidin|''ortho''-Toluidin]] und [[Methylmagnesiumiodid]] in ein [[Carbonsäureamide|Carbonsäureamid]] überführt. Dieses wird durch Umsetzung mit [[Phosphorpentachlorid]] und anschließende Reaktion mit [[Chrom(II)-chlorid]] in ein [[Imine|Imin]] überführt. [[Hydrolyse]] ergibt den entsprechenden [[Aldehyde|Aldehyd]], der in einer [[Aldol-Kondensation]] mit [[3-Methylbut-2-enal|3-Methyl-2-butenal]] das [[Retinal]] ergibt. Dieses kann in einer [[Meerwein-Ponndorf-Verley-Reduktion]] mit [[Aluminiumisopropanolat]] zum Retinol reduziert werden.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Werner Bonrath, Bo Gao, Peter Houston, Tom McClymont, Marc-André Müller, Christian Schäfer, Christiane Schweiggert, Jan Schütz, Jonathan A. Medlock |Titel=75 Years of Vitamin A Production: A Historical and Scientific Overview of the Development of New Methodologies in Chemistry, Formulation, and Biotechnology |Sammelwerk=Organic Process Research & Development |Band=27 |Nummer=9 |Datum=2023-09-15 |DOI=10.1021/acs.oprd.3c00161 |Seiten=1557–1584 }}</ref>

Die erste industrielle Synthese, die bei [[Roche Holding|Roche]] entwickelt wurde, ging ebenfalls von [[β-Ionon]] aus. Dieses wird in einer [[Darzens-Glycidester-Kondensation]] mit [[Methylchloracetat]] zu einem Aldehyd umgesetzt. An diesen wird dann ein [[Grignard-Reagenz]] aus [[Ethylmagnesiumbromid]] und [[3-Methylpent-2-en-4-in-1-ol]] addiert. Die eingeführte Dreifachbindung wird durch [[Lindlar-Hydrierung]] in eine Doppelbindung umgewandelt. Die terminale Hydroxygruppe wird mittels [[Acetylchlorid]] / [[Pyridin]] [[Acetylierung|acetyliert]] und die zweite Hydroxygruppe durch Erhitzen mit [[Iod]] eliminiert, um [[Retinylacetat]] zu erhalten. Durch dessen Hydrolyse ist Retinol erhältlich.<ref name=":0" />

Später entwickelte die [[BASF]] mithilfe von [[Georg Wittig]] eine weitere industrielle Synthese. Wittig teilte seine Erkenntnisse zur von ihm entdeckten und nach ihm benannten [[Wittig-Reaktion]] und diese wurde ein Schlüsselschritt in der entwickelten Synthese. [[β-Ionon]] wird mit [[Vinylmagnesiumchlorid]] oder [[Vinylmagnesiumbromid]] zu einem [[Allylalkohole|Allylalkohol]] umgesetzt. Umsetzung mit [[Triphenylphosphan]] und einer Säure ([[Chlorwasserstoff]], [[Bromwasserstoff]] oder [[Schwefelsäure]]) ergibt ein [[Phosphonium|Phosphoniumsalz]] mit zwei konjugierten Doppelbindungen. Dieses kann mit [[4-Acetoxy-2-methyl-2-butenal]] und [[Natriummethanolat]] in einer Wittig-Reaktion zu Retinylacetat umgesetzt werden.<ref name=":0" />

== Reaktionen ==
Die [[Biosynthese]] Vitamin-A-aktiver Verbindungen geht von einem Retinyl[[ester]] (meist Vitamin-A-[[Palmitinsäure|Palmitat]]) aus:
[[Datei:Vitamin-A-Synthese.png|zentriert|300px|alt=Vier Strukturformeln zur Synthese des Vitamin A|Synthese des Vitamin A]]

Retinol ist die Stammkomponente der [[Retinoide]]. Die Oxidation des Alkohols führt zum [[Retinal]], das zu Retinsäure ([[Tretinoin]]) weiter oxidiert werden kann.<ref>Thomas Arnhold: ''1.2.3 Struktur natürlicher und synthetischer Retinoide''. In: ''Untersuchungen zum Metabolismus von Vitamin A / Retinoiden im Hinblick auf eine Risikoabschätzung ihrer teratogenen Wirkung beim Menschen''. Dissertation, Braunschweig, 7. März 2000, S. 3; [http://www.digibib.tu-bs.de/?docid=00001088 Volltext]</ref>

== Analytik ==
Die zuverlässige qualitative und quantitative Bestimmung erfolgt nach angemessener [[Probenvorbereitung]] durch Kopplung der [[Hochleistungsflüssigkeitschromatographie|HPLC]] mit der [[Massenspektrometrie]].<ref>Y. Zhang, J. Kong, X. Jiang, J. Wu, X. Wu: ''Serum fat-soluble vitamins and the menstrual cycle in women of childbearing age''. In: ''Food Funct.'' 3. Januar 2023, 14(1), S. 231–239; PMID 36484265.</ref><ref>R. Pang, S. Feng, K. Cao, Y. Sun, Y. Guo, D. Ma, CP. Pang, X. Liu, J. Qian, Y Xie, Y. Shi, H. He, J. Peng, C. Chen, J. Cui, SA. Labisi, Y. Zhang, Y. Fu, J. Li, Y. Wan, C. Xin, H. Liu, Q. Zhang, RN. Weinreb, H. Wang, N. Wang: ''Association of serum retinol concentration with normal-tension glaucoma''. In: ''Eye'' (London), September 2022, 36(9), S. 1820–182s41433-021-01740-6; PMID 34385698.</ref><ref>P. Huang, G. Ke, X. Lin, Q. Wang, W. Lu, L. Zeng, S. Xu: ''Correlation analysis between vitamin A, D, and E status with altitude, seasonal variation, and other factors, among children aged 0-6 years in a Chinese population living in the Tibetan plateau of Ganzi prefecture''. In: ''J Clin Lab Anal.'', September 2022, 36(9), S. e24620; PMID 35908778.</ref><ref>X. Chen, Z. Gong, S. Shen: ''Determination of vitamin A and vitamin E in human serum by ultra-high performance liquid chromatography-tandem triple quadrupole mass spectrometry''. In: ''Wei Sheng Yan Jiu'', März 2021, 50(2), S. 301–307 (chinesisch); PMID 33985641</ref>
Auch zum Einsatz der Gaschromatographie in Kopplung mit der Massenspektrometrie wurden Arbeiten veröffentlicht.<ref>J.L. Napoli, B.C. Pramanik, J.B. Williams, M.I. Dawson, P.D. Hobbs: ''Quantification of retinoic acid by gas-liquid chromatography-mass spectrometry: total versus all-trans-retinoic acid in human plasma''. In: ''J Lipid Res.'', März 1985, 26(3), S. 387–392; PMID 3989394.</ref>

== Retinylester ==
Retinylester sind [[Konjugation (Chemie)|Konjugate]] des Retinols mit [[Fettsäuren]]. Überwiegend werden die gesättigten Fettsäuren [[Palmitinsäure]] und [[Stearinsäure]], in geringeren Mengen auch die ungesättigten Fettsäuren [[Ölsäure]], [[Linolsäure]] und [[α-Linolensäure|Linolensäure]] zur Konjugation genutzt.<ref name="Arnhold_6-7" />

== Weblinks ==
* {{Internetquelle
|url=https://www.bfr.bund.de/cm/343/hoechstmengenvorschlaege-fuer-vitamin-a-in-lebensmitteln-inklusive-nahrungsergaenzungsmitteln.pdf
|titel=Höchstmengenvorschläge für Vitamin A in Lebensmitteln inklusive Nahrungsergänzungsmitteln
|hrsg=[[Bundesinstitut für Risikobewertung]]
|datum=2021
|format=PDF
|abruf=2022-01-06}}
* {{Internetquelle
|url=https://www.bfr.bund.de/cm/343/hoechstmengenvorschlaege-fuer-beta-carotin-in-lebensmitteln-inklusive-nahrungsergaenzungsmitteln.pdf
|titel=Höchstmengenvorschläge für Beta-Carotin in Lebensmitteln inklusive Nahrungsergänzungsmitteln
|hrsg=[[Bundesinstitut für Risikobewertung]]
|datum=2021
|format=PDF
|abruf=2022-01-06}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Gesundheitshinweis}}

[[Kategorie:Alkylcyclohexen]]
[[Kategorie:Allylalkohol]]
[[Kategorie:Pentaen]]
[[Kategorie:Vitamin]]
[[Kategorie:Arzneistoff]]

Retinol - Versionsgeschichte

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