Menadioni

Menadioni on K-vitamiinien esiaste. Sitä kutsutaan myös nimillä K3-vitamiini, 2-metyyli-1,4-naftaleenidioni, 2-metyyli-1,4-naftokinoni ja menaftoni.
Menadionin suoloja käytetään K-vitamiinilisänä eläinten rehuissa, muttei ihmisten lisänä menadionin ja sen suolojen lievän myrkyllisyyden vuoksi.
Ihmisillä ja monilla muilla eläimillä UBIAD1-kalvoproteiini tuottaa esiasteena toimivista menadioneista geranyyligeranyylipyrofosfaattien avulla K-vitamiinitoimintoisia menatetrenoneja (MK4). UBIAD1:tä on useissa soluissa muun muassa solulimakalvostossa ja Golgin laitteessa.
Kemia.
Menadionikiteet haisevat heikosti kitkerältä. Ne ovat rasvaliukoisia. Eri kasviöljyihin menadionia liukenee noin 1 g/50 ml öljyä. Menadioniliuoksia voidaan kuumentaa jopa 120 °C asti ilman menadionin merkittävää hajoamista. Aine on liukoinen dietyylieetteriin, bentseeniin (1 g/10 ml) ja kloroformiin, vähäliukoinen etanoliin (1 g/60 ml) ja asetoniin, liukenematon veteen
Menadionin kinoni voi pelkistyä kinoliksi eli karbonyylit muuntuvat hydroksyyliryhmiksi. Kinolimuotoa kutsutaan menadioliksi. Se muodostaa estereitä, joita ovat esimerkiksi menadionin diasetaatti (CAS-numero 573-20-6) ja dibutyraatti (CAS 53370-44-8). Menadioni voi muodostaa myös suoloja, joita ovat esimerkiksi vetysulfaatin natrium- (CAS 130-37-0) ja dimetyylipyrimidinolisuolat (CAS 14451-99-1). Tiettyjä suoloja ja estereitä kutsutaan joskus nimellä K4-vitamiini.
Suolat.
Menadionin natriumvetysulfaatti (MSB) esiintyy trihydraattina. Hydraatin CAS on 6147-37-1. Hydraatti muodostaa valkeita hygroskooppisia kiteitä. Valo voi muuntaa sitä purppuraksi. 1 g hydraattia liukenee noin 2 ml vettä. Hydraatti on lähes liukenematon dietyylieetteriin ja bentseeniin. NaOH:n lisäys hydraatin liuokseen johtaa keltaisen ja rasvaliukoisen menadionisakan muodostumiseen. Hydraatin sulamispiste on 121–124 °C ja irtotiheys 0.7–0.8 g/cm3. Se kestää happea, mutta hajoaa valossa ja kuumassa – rehun pelletöinti noin 90 °C:ssa voi laskea rehun alkuperäistä MSB-pitoisuutta jopa 50%. Pitkäaikainen säilytys huoneenlämmössä johtaa lisähävikkiin.
Valmistus.
Menadionia saadaan 2-metyylinaftaleenista käyttämällä natriumdikromaattia katalyyttinä. MSB-suolaa saadaan menadionista reagoimalla sitä natriumvetysulfaatin kanssa vaikkapa etanolissa tai 1-butanolissa. Tuotteesta poistetaan väri piimaan tai aktiivihiilen avulla, tuote kiteytetään, sentrifugoidaan ja pestään etanolilla tai 1-butanolilla ja kuivataan.
Käyttö.
Menadionisuoloja, kuten natriumvetysulfaattia ja dimetyylipyrimidinolia, käytetään eläinten rehuissa K-vitamiinilisänä. Fyllokinonia ja muita K-vitamiineja voitaisiin käyttää, mutta menadionin suolat ovat näitä halvempia. Suoloja käytetään menadionin sijaan, sillä menadioni on sellaisenaan rasvaliukoinen. Sen imeytymisteho kasvaa rehun rasvapitoisuuden kasvaessa. Suolat imeytyvät vesiliukoisuutensa takia paremmin. Lisäksi menadioni hajoaa rehuissa säilytyksen aikana nopeammin kuin sen suolat.
Vastasyntyneille ihmisille menadionia ja sen suoloja on joskus annettu K-vitamiinilisänä pyrkimyksenä estää K-vitamiinipuutoksesta johtuvia vakavia verenvuotoja. Menadionin käyttö tässä tarkoituksessa on kuitenkin useimmissa maissa lopetettu menadionin myrkyllisyyden takia. Nykyään monissa maissa vastasyntyneille annetaan lihaspistoksena paljon turvallisempaa fyllokinonia.
Turvallisuus.
Menadioni ärsyttää hengitysteitä ja ihoa.
Isot menadioniannokset ovat myrkyllisiä. Kananpojille ja hiirille niellyn menadionin LD50 on vastaavasti 800 ja 600 mg per painokilo. Koe-eläinten pääasiallinen myrkytysoire on hemolyyttinen eli punasolutuhosta johtuva anemia ja haiman laajentuminen. Vastasyntyneillä ihmisillä menadionin annostelu lisää hemolyyttisen anemian, hyperbilirubinemian eli veren bilirubiinipitoisuuden kasvua ja kernikteruksen eli bilirubiinin aivokertymien riskiä.
Myrkytysoireita kuten hemolyysiä aiheuttavat happiradikaalit, sillä menadioni voi pelkistyä semikinoniradikaaliksi, joka reagoi hapen kanssa tuottaen superoksidin.