Цианокобаламин: свойства и применение¶

Цианокобаламин (витамин B₁₂) — водорастворимое биологически активное соединение кобальта, относящееся к группе витаминов B и играющее ключевую роль в кроветворении, функционировании нервной системы и обмене веществ. Химически представляет собой координационное соединение кобальта с корриновым макроциклом, в котором центральный атом кобальта связан с цианогруппой (—CN). Именно наличие этой группы отличает цианокобаламин от других природных форм витамина B₁₂ — гидроксокобаламина, метилкобаламина и аденозилкобаламина. В медицинской практике цианокобаламин применяется как лекарственный препарат для лечения и профилактики B₁₂-дефицитных состояний.

¶Химическая природа

Молекулярная формула цианокобаламина — C₆₃H₈₈CoN₁₄O₁₄P, молярная масса составляет около 1355 г/моль. Это тёмно-красные кристаллы, хорошо растворимые в воде и устойчивые к нагреванию в слабокислой среде, но разрушающиеся под действием света, щелочей и сильных окислителей. Цианогруппа в молекуле является артефактом выделения: в живых организмах она не синтезируется, а присоединяется к кобальту в процессе промышленного получения витамина из бактериальных культур. По этой причине цианокобаламин считается наиболее стабильной, но не самой физиологичной формой витамина B₁₂.

¶Биологическая роль

В организме цианокобаламин превращается в активные коферментные формы — метилкобаламин и аденозилкобаламин, которые участвуют в двух важнейших реакциях:

• Синтез метионина — метилкобаламин служит кофактором метионинсинтазы, превращающей гомоцистеин в метионин. Эта реакция необходима для образования тетрагидрофолата и синтеза ДНК.
• Метилмалонил-КоА-мутаза — аденозилкобаламин катализирует превращение метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, участвуя в метаболизме жирных кислот и аминокислот.

Недостаток витамина B₁₂ нарушает эритропоэз, приводит к мегалобластной анемии, демиелинизации нервных волокон и неврологическим расстройствам.

¶Источники поступления

Человек не синтезирует витамин B₁₂ самостоятельно. Его продуцентами являются бактерии и археи, в том числе микрофлора кишечника, однако синтезируемый в толстой кишке витамин практически не всасывается. Основные пищевые источники — продукты животного происхождения: печень, мясо, рыба, яйца, молоко и молочные продукты. Растительная пища его не содержит, поэтому веганы и строгие вегетарианцы входят в группу риска по развитию дефицита. Суточная потребность взрослого человека составляет около 2,4 мкг.

¶Всасывание

Процесс усвоения цианокобаламина многоступенчатый. В желудке витамин освобождается из пищевых белков под действием соляной кислоты и пепсина, затем связывается с внутренним фактором Касла — гликопротеином, вырабатываемым париетальными клетками желудка. Комплекс «витамин — внутренний фактор» всасывается в подвздошной кишке через рецепторный эндоцитоз. Нарушение выработки внутреннего фактора (при атрофическом гастрите, резекции желудка, аутоиммунном поражении) ведёт к развитию пернициозной анемии.

¶Применение в медицине

Цианокобаламин выпускается в виде растворов для инъекций, таблеток и входит в состав поливитаминных комплексов. Показания к применению:

• мегалобластная и железодефицитная анемия;
• B₁₂-дефицитные состояния, в том числе при вегетарианстве;
• полиневриты, невралгии, радикулит;
• хронические заболевания печени;
• профилактика дефицита при резекции желудка или кишечника.

Препарат вводят внутримышечно, подкожно или внутривенно; дозировка подбирается индивидуально. При длительном применении возможны аллергические реакции, тромбоз, нарушение сердечного ритма.

¶Дефицит и его последствия

Недостаток цианокобаламина развивается постепенно, поскольку запасы витамина в печени рассчитаны на несколько лет. Симптомы включают слабость, бледность, одышку, парестезии, нарушение походки, снижение памяти. В тяжёлых случаях формируется фуникулярный миелоз — дегенерация задних и боковых столбов спинного мозга. Диагностика основана на определении уровня витамина B₁₂ в сыворотке крови, а также метилмалоновой кислоты и гомоцистеина.

¶Получение

Промышленное производство цианокобаламина основано на микробиологическом синтезе с использованием бактерий Propionibacterium freudenreichii или Pseudomonas denitrificans. В питательную среду добавляют соли кобальта и предшественники корринового кольца. После ферментации витамин экстрагируют, очищают хроматографическими методами и стабилизируют добавлением цианида. Полученный кристаллический порошок используют для изготовления лекарственных форм.

¶Интересные факты

Цианокобаламин — единственный витамин, содержащий в молекуле атом металла. Его кристаллы имеют насыщенный красный цвет, за что витамин B₁₂ называют «красным витамином». Открытие витамина связано с изучением пернициозной анемии: в 1926 году Джордж Майнот и Уильям Мёрфи показали, что сырая печень излечивает это заболевание, а в 1948 году Эдвард Риккес и Карл Фолкерс выделили кристаллическое соединение. За работы по изучению витамина B₁₂ Нобелевская премия по химии была присуждена в 1964 году Дороти Ходжкин, установившей его пространственную структуру методом рентгеновской кристаллографии.