Цианокобаламин

Цианокобаламин является наиболее распространенным и широко производимым химическим соединением, обладающим витаминной активностью витамина B12. Витамин В12 – это общее название любого витамера витамина В12. Поскольку организм способен конвертировать цианокобаламин в любое активное соединение витамина В12, цианокобаламин сам по себе является формой (или витамером) В12, хотя в значительной степени является искусственным соединением. Цианокобаламин обычно не встречается в живых организмах, однако животные могут преобразовывать коммерчески производимый цианокобаламин в активную (кофакторную) форму витамина, например, метилкобаламин. Количество цианида, высвобождаемого в этом процессе, настолько мало, что его токсичность незначительна.

Фармакологическая группа: Витамины; Витамины группы В
Фармакологическое действие: витамер витамина В12. В организме (преимущественно в печени) превращается в метилкобаламин и 5-дезоксиаденозилкобаламин. Метилкобаламин участвует в реакции превращения гомоцистеина в метионин и S-аденозилметионин - ключевые реакции метаболизма пиримидиновых и пуриновых оснований (а, следовательно, ДНК и РНК). При недостаточности витамина в данной реакции его может замещать метилтетрагидрофолиевая кислота, при этом нарушаются фолиевопотребные реакции метаболизма. 5-дезоксиаденозилкобаламин служит кофактором при изомеризации L-метилмалонил-КоЛ в сукцинил-КоА - важной реакции метаболизма углеводов и липидов. Дефицит витамина В12 приводит к нарушению пролиферации быстроделящихся клеток кроветворной ткани и эпителия, а также к нарушению образования миелиновой оболочки нейронов.
Молекулярная формула: C63H88CoN14O14P
Молярная масса: 1355,38 г/моль
Внешний вид: темно-красное твердое вещество
Температура плавления: > 300 ° C
Температура кипения: > 300 ° C
Растворимость в воде: хорошая

Цианокобаламин является наиболее известным и широко производимым витамером из семьи витамина B12 (семейства химических соединений, которые функционируют как B12 в организме), так как цианокобаламин является наиболее стабильной к воздействию воздуха формой B12. Он легче всего поддается кристаллизации и, следовательно, проще всего очищается после производства путем бактериальной ферментации, или синтеза в пробирке. Он может быть получен в виде темно-красных кристаллов или аморфного порошка красного цвета. Цианокобаламин очень гигроскопичен в безводной форме, а также обладает умеренной растворимостью в воде (1:80). Он устойчив к стерилизации в автоклаве в течение короткого периода времени при температуре 121°C. Коферменты витамина В12 очень нестабильны к воздействию света. У животных лиганд цианида замещен другими группами (аденозил, метил), которые представляют собой биологически активные формы. Оставшаяся часть цианокобаламина остается неизменной.

Центральный атом кобальта обычно существует в трехвалентном состоянии, Co (III). Однако при воздействии на цианокобаламин различных восстановительных условий центральный атом кобальта может быть сведен к Со (II) или даже Co (I), которые обычно обозначаются как B12r и B12S соответственно. B12r и B12S могут быть получены из цианокобаламина путем контролируемого восстановления, или химически путем восстановления с использованием боргидрида натрия в щелочном растворе, цинка в уксусной кислоте, или путем воздействия тиолов. Как B12r, так и B12S являются неопределенно стабильными в бескислородных условиях. B12r в растворах приобретает оранжево-коричневый цвет. При естественном дневном свете B12S голубовато-зеленого цвета, а в условиях искусственного освещения – фиолетовый. B12S – это нуклеофильные частицы, входящие в состав водных растворов и часто называемые «супернуклеофилы». Это свойство позволяет создавать удобные препараты-аналоги кобаламина с различными заместителями, посредством нуклеофильной атаки на галогенированный заместитель или ненасыщенные заместители. Например, цианокобаламин может быть преобразован в его аналоги кобаламины через сведение к B12S, с последующим добавлением соответствующих алкилгалогенидов, ацилгалогенидов, алкена или алкина. Сложности, связанные со стеринами – это основной ограничивающий фактор в синтезе аналогов кофермента B12. Например, нет никакой реакции между неопентил хлоридом и B12S, а вторичные аналоги алкилгалогенида являются слишком нестабильными для изоляции. Исследования позволяют предположить, что это связано с сильной координацией между бензимидазолом и центральным атомом кобальта, оттягивающим его в плоскость корринового кольца. Транс-эффект также определяет поляризуемость связи Со-С. Однако, как только бензимидазол отделяется от кобальта при кватернизации с метилиодидом, он заменяется H2O или гидроксильными ионами. Различные вторичные алкилгалогениды затем легко атакуются модифицированным B12S с получением соответствующих стабильных аналогов кобаламина. Продукты обычно извлекают и очищают с помощью экстракции фенол метиленхлорида или колоночной хроматографии. Аналоги кобаламина, полученные этим способом, включают естественные коферменты метилкобаламин и кобаламид, а также другие кобаламины, которые не встречаются в природе, например, винилкобаламин, карбоксиметилкобаламин и циклогексилкобаламин. Эта реакция в настоящее время разрабатывается для использования в качестве катализатора для химического дегалогенирования, органического реагента и фотосенсибилизированной каталитической системы.

Цианокобаламин коммерчески производится путем бактериальной ферментации. При ферментации с помощью различных микроорганизмов образуется смесь из метил-, гидроксо-, и аденозилкобаламина. Эти соединения преобразуются в цианокобаламин при добавлении цианида калия в присутствии нитрита натрия и тепла. Поскольку большинство видов Propionibacterium не производит экзотоксинов или эндотоксинов и имеет статус GRAS (то есть считается в целом безопасными) в США, они в настоящее время считаются наиболее предпочтительными бактериальными организмами брожения для производства витамина В12. Исторически сложилось, что форма витамина В12 гидроксокобаламин часто производится бактериями, а затем, в процессе очищения активированным углем после отделения от бактериальных культур, превращается в цианокобаламин. При первом извлечении витамина В12 это изменение было не сразу понято. Цианид естественным образом присутствует в активированном угле, и гидроксикобаламин, имеющий большое сродство к цианиду, принимает его и создает цианокобаламин. Цианокобаламин присутствует в большинстве фармацевтических препаратов, так как добавление цианида стабилизирует молекулу. Франция обеспечивает 80% мирового производства цианокобаламина. В год продается более 10 тонн этого соединения, 55% всех продаж приходится на корма для животных, а оставшиеся 45% - на человеческое потребление.

Цианокобаламин обычно назначают по следующим причинам: после полного или частичного хирургического удаления желудка или кишечника, для обеспечения достаточного уровня витамина В12 в крови, для лечения злокачественной анемии; дефицита витамина В12 из-за низкого его поступления из пищи; при тиреотоксикозе; кровоизлияниях; раке, болезнях печени и почек. Инъекции цианокобаламина часто назначают пациентам с обходным желудочным анастамозом, при шунтировании части тонкого кишечника, затрудняющем поглощение B12 из продуктов питания и витаминов. Цианокобаламид также используется при тесте Шиллинга, чтобы выявить способность человека усваивать витамин В12.

В случаях отравления цианидом пациенту дают гидроксикобаламин, предшественник цианокобаламина. Гидроксикобаламин связывается с цианид-ионом и формирует цианокобаламин, который затем может выделяться через почки. Гидроксикобаламин использовался в течение многих лет во Франции и в декабре 2006 года был одобрен FDA под торговым наименованием Cyanokit.

При пероральном применении цианокобаламина может возникать ряд аллергических реакций, таких как крапивница, затрудненное дыхание, отек лица, губ, языка или горла. Менее серьезные побочные эффекты могут включать в себя головную боль, тошноту, расстройство желудка, диарею, боли в суставах, зуд или сыпь. При лечении некоторых форм анемии (например, мегалобластной анемии), использование цианокобаламина может привести к серьезной гипокалиемии, иногда со смертельным исходом (однако такой же эффект должен наблюдаться и при приеме любого витамера B12, не только цианокобаламина). При применении витамина B12 пациенты с болезнью Лебера могут страдать от быстрой атрофии зрительного нерва. Формы витамина В12 для инъекций (например, сам гидроксокобаламин), как правило, доступны в качестве фармацевтических препаратов, и являются наиболее часто используемыми инъекционными формами витамина B12 во многих странах. Инъекции цианокобаламина остаются наиболее распространенными формами инъекций витамина В12 в Соединенных Штатах.

Цианокобаламин применяется при состояниях, сопровождающихся дефицитом витамина В12. Отпускается по рецепту врача.

:Tags

Читать еще: Бутея односемянная , Быстрый сон , Карсил (Силибинин) , Саркозин (метилглицин) , Фентоламин ,