Цианокобаламин: витамин B12 и его свойства¶

Цианокобаламин — это синтетическая форма витамина B12, водорастворимое биологически активное соединение кобальта, применяемое в медицине как лекарственный препарат и пищевая добавка. В молекуле цианокобаламина атом кобальта в центре корринового кольца связан с цианогруппой (CN), что отличает его от природных коферментных форм — аденозилкобаламина и метилкобаламина. Именно цианокобаламин наиболее устойчив к свету, теплу и окислению, поэтому он стал основной формой выпуска витамина B12 для фармацевтических целей.

¶Химическое строение

Цианокобаламин — это координационное соединение с атомом кобальта в центре. Молекулярная формула — C₆₃H₈₈CoN₁₄O₁₄P, молярная масса около 1355 г/моль. Структура включает:

• корриновое кольцо, родственное порфириновому, но с двумя восстановленными пиррольными кольцами;
• центральный атом кобальта, координирующий четыре азота кольца;
• нуклеотидную часть — 5,6-диметилбензимидазол, связанный с рибозой и фосфатной группой;
• цианогруппу, присоединённую к кобальту сверху.

Кристаллы цианокобаламина имеют тёмно-красный цвет, что обусловлено поглощением света корриновой системой. Вещество хорошо растворимо в воде и этаноле, устойчиво в слабокислой среде, но разрушается под действием сильных окислителей, восстановителей и ультрафиолета.

¶История открытия

Существование «фактора, предотвращающего пернициозную анемию», было предсказано в 1920-х годах. В 1926 году Джордж Майнот и Уильям Мёрфи показали, что сырая печень эффективна при лечении злокачественного малокровия; за это они вместе с Джорджем Уиплом получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1934 году. В 1948 году Эдвард Рикс и Карл Фолькерс независимо выделили кристаллическое вещество из печени — витамин B12. Его структуру в 1956 году установила Дороти Ходжкин с помощью рентгеноструктурного анализа, а в 1972 году Роберт Вудворд и Альберт Эшенмозер осуществили полный химический синтез. За работы по структуре витамина B12 Ходжкин получила Нобелевскую премию по химии в 1964 году.

¶Биологическая роль

В организме человека цианокобаламин превращается в активные коферменты — метилкобаламин и аденозилкобаламин. Они участвуют в двух ключевых реакциях:

1. Синтез метионина — метилкобаламин служит кофактором метионинсинтазы, превращающей гомоцистеин в метионин. Эта реакция связана с обменом фолатов и синтезом нуклеотидов.
2. Метаболизм метилмалонил-КоА — аденозилкобаламин участвует в превращении метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, необходимого для цикла Кребса.

Недостаток витамина B12 ведёт к нарушению кроветворения (мегалобластная анемия), неврологическим расстройствам и поражению слизистых оболочек. Дефицит чаще возникает при атрофическом гастрите, нарушении всасывания в подвздошной кишке, при веганской диете и у людей старшего возраста.

¶Применение в медицине

Цианокобаламин применяется в виде растворов для инъекций, таблеток и в составе поливитаминных комплексов. Основные показания:

• мегалобластная и железодефицитная анемия;
• дефицит витамина B12 различного происхождения;
• неврологические заболевания (полиневриты, невралгии);
• хронические заболевания печени;
• профилактика дефицита при вегетарианском питании.

Вводится внутримышечно, подкожно или внутривенно; суточные дозы зависят от тяжести состояния и могут достигать 500–1000 мкг. При пероральном приёме требуется более высокая доза из-за низкой биодоступности.

¶Пищевые источники

Витамин B12 синтезируется микроорганизмами, а не растениями или животными. Основные источники в рационе:

Веганы и строгие вегетарианцы нуждаются в дополнительном приёме препарата, поскольку растительная пища практически не содержит витамина B12.

¶Побочные эффекты и безопасность

Цианокобаламин считается малотоксичным. Возможны аллергические реакции, редко — анафилаксия, головная боль, тахикардия, крапивница. При длительном приёме в высоких дозах возможно нарушение баланса других витаминов группы B. Препарат противопоказан при гиперчувствительности к кобальту и при эритремии. Применение при беременности и кормлении грудью допускается по назначению врача.

¶Формы выпуска и аналоги

Помимо цианокобаламина, в медицине применяются гидроксокобаламин и метилкобаламин. Гидроксокобаламин чаще используется при отравлениях цианидами, так как способен связывать цианогруппу. Метилкобаламин предпочтителен для неврологических целей. Цианокобаламин остаётся наиболее распространённым из-за стабильности и низкой стоимости производства.

¶Интересные факты

• Цианокобаламин — одно из самых сложных природных соединений; его полный синтез потребовал почти 100 исследователей и 11 лет работы.
• Именно цианокобаламин используется как стандарт при определении содержания витамина B12 в продуктах и биологических жидкостях.
• Цианогруппа в молекуле не встречается в природных формах витамина — она присоединяется в процессе выделения и очистки.