При биосинтезе гема а-амино-в-кетоадипиновая кислота синтезируется из глицерина и сукцинилкоэнзима-А и затем декарбоксилируется до 8-аминолевули- новой кислоты (АЛК) при действии АЛК-синтетазы. Две молекулы 5-аминолевулиновой кислоты конденсируются под действием АЛК-дегидратазы в порфобилиноген, содержащий пиррольное кольцо. Четыре молекулы порфобилиногена затем превращаются в порфириногены. Уропорфириноген, копропорфириноген и протопорфирин (относящиеся к изомерам типа III) последовательно образуются при декарбоксилировании и окислении. Гем представляет собой комплекс протопорфирина с двухвалентным железом, который внедряется в молекулу протопорфирина с помощью фермента феррохелатазы. АЛК ингибируется гемом по типу обратной связи. Окисление гема в составе гемоглобина приводит к образованию биллирубина.

Нарушения метаболизма порфирите. При нарушении синтеза гема некоторые промежуточные продукты могут накапливаться и появляться в повышенных концентрациях в моче, как в случае эритропоэтической и печеночной порфирий (острая перемежающаяся порфирия, кожная порфирия замедленного типа, старческая кожная порфирия), при хроническом алкоголизме и после приема некоторых химических препаратов и лекарств, таких, как гексахлорбензол, пблигалогендифенилы, хлордибензодиоксины, сульфонал, аллилизопропилацетамид, аллилизопропилацетилмочевина,    аллилбарбитураты, 3,5-дикарбоэтокси-1,4-дигидроколлидин, гризеофульвин и т.п.

Свинец ингибирует дегидратазу 5-аминолевули- новой кислоты, феррохелатазу, а также, возможно, оксидазу копропорфининогена и может косвенно вызывать индукцию синтетазы 8-аминолевулиновой кислоты. Повышенные концентрации 8-аминолевулиновой кислоты и копропорфирина в моче являются первыми признаками действия свинца. Вследствие ингибирования феррохелатазы, которая встраивает железо в протопорфирин, повышается уровень протопорфиринов в эритроцитах, при этом 90% всего количества присутствует в виде цинкового комплекса, как и при недостатке железа. При эритроцитарной порфирии протопорфирин присутствует в свободном состоянии.

Для работающих со свинцом относительно безвредными считаются следующие концентрации: 75 мкмоль/л 8-аминолевулиновой кислоты и 0,45 мкмоль/л копропорфиринов в моче. Концентрации выше 150 мкмоль/л для 8-аминолевулиновой кислоты и выше 0,9 мкмоль/л для копропорфиринов следует считать показателем опасного воздействия. Уровень цинкпротопорфирина в крови не должен превышать 0,18 мкмоль/л.

Анализ. Методы определения 8-аминолевулиновой кислоты основаны главным образом на ее конденсации с ацетилацетоном, приводящей к образованию производного пиррола с реакционноспособной метиленовой группой, которое затем конденсируют с н-диметиламинобензальдегидом, в результате образуется соединение, окрашенное в красный цвет, концентрацию которого определяют фотометрически.

Копропорфириноген и копропорфирин определяют либо фотометрически, либо флуориметрически. Их обычно отделяют от других составляющих мочи экстракцией.

При использовании метода Гошека влияние других составляющих снижают, наблюдая флуоресценцию порфирина через красный фильтр. Мочу (0,5 мл) разбавляют в пробирке 5 мл соляной кислоты (0,3 моль/л). Интенсивность флуоресценции, вызываемой УФ-излучением от лампы Эльвалюкс через шоттовский фильтр RG-1, сравнивают с флуоресценцией набора стандартных слайдов.

При использовании метода Маппе 10 мл мочи, 1 мл ледяной уксусной кислоты и 10-12 мл диэтилового эфира встряхивают в пробирке в течение 20 с. Пробирку с приоткрытой притертой пробкой выставляют для окисления на рассеянный солнечный свет или освещают лампой мощностью 60 Вт на расстоянии 20-30 см. Повышенную концентрацию копропорфиринов можно обнаружить при анализе эфирного слоя УФ-излучением. Для фотометрического определения содержимое пробирки переливают в делительную воронку на 50 мл, пробирку ополаскивают 10 мл эфира, который затем добавляют к содержимому воронки. После встряхивания в течение 5-10 с отделяют эфирный слой, отбрасывая слой мочи. Эфирный раствор дважды промывают 5 мл раствора ацетата натрия (0,22 моль/л). Копропорфирин затем экстрагируют двумя порциями (по 4 мл) соляной кислоты (1,5 моль/л). После смешивания измеряют поглощение при трех длинах волн: 380 нм, mах (около 402 нм) и 430 нм. Концентрацию копропорфиринов рассчитывают по формуле

С = 1,24(2П₄₀₂ - П₃₈₀ - П₄₃₀)мкмоль/л.

Для определения цинкпротопорфирина в капле необработанной цельной крови можно использовать гематофлуориметр ESA-ZnP фирмы Колора (7 303 Lorch, ФРГ). Используют следующие длины волн: 425 нм-возбуждение и 555 нм-испускание. Метод прост, анализ можно выполнить за 1 мин.

Куфнер и Шлегель описали очень сложные методы определения предшественников гема в крови и моче. Для выделения предшественников была применена тонкослойная хроматография.

Определение активности 8-аминолевулинатдегидрогеназы в эритроцитах -чрезвычайно чувствительный тест для обнаружения свинцовой интоксикации. Он использовался в основном в целях охраны здоровья работающих.