维生素B12

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维生素B12
IUPAC命名
α-(5,6-dimethylbenzimidazolyl)cobamidcyanide
识别
CAS号 68-19-9
ATC编码 B03BA01
PubChem CID 5479203
DrugBank APRD00326
ChemSpider 10469504
化学性质
化学式 C63H88CoN14O14P 
分子量 1355.37 g/mol
药代动力学性质
生物利用度 readily absorbed in distal half of the ileum
蛋白结合 Very high to specific transcobalamins plasma proteins
Binding of hydroxocobalamin is slightly higher than cyanocobalamin.
代谢 hepatic
半衰期 Approximately 6 days
(400 days in the liver)
排泄 renal
治疗考量
怀孕分级 ?
合法状态 POM ()
途径 oral, iv
维生素B12的化学结构

维生素B12(Vitamin B12)为B族维生素之一,是一类含的复杂有机化合物。

分子结构是以钴离子为中心的咕啉环和5,6-二甲基苯并咪唑为碱基组成的核苷酸。化学式为C63H88O14N14PCo,分子量为1355.37 g/mol。

概念

维生素B12一词有两种不同含义。在广义上它是指一组含化合物即钴胺素(cobalamins):氰钴胺(cyanocobalamin,经氰化物提纯而成的人工成品)、羟钴胺(hydroxocobalamin,即维生素B12α)及维生素B12的两种辅酶形式,甲钴胺(methylcobalamin, MeB12)和5-脱氧腺苷钴胺素(5-deoxyadenosylcobalamin),又名腺苷钴胺(adenosylcobalamin, AdoB12)。其更特定的含义是,仅指以上各种形式中的一种即氰钴胺,是B12来自食物和营养补充的主要形式。

伪-B12(Pseudo-B12)指的是在特定生物中发现的类似B12的物质,如螺旋藻属蓝绿藻蓝细菌)。然而,这些物质对人体没有B12的生物活性。

历史

20世纪30年代,美国内科医生卡斯尔(W.B. Castle)发现在正常人胃部可分离出一种“内因子”,但却无法在恶性贫血病患的胃分泌物中发现,而这类恶性贫血的患者食用动物的肝脏之后,能改善病情,卡斯尔医生便假设能预防恶性贫血的“外因子”存在于动物的肝脏当中。1948年-1949年,两位化学家在美国分离出这个抗贫血的因子,并确定此因子为维生素B12

1964年,英国生物化学家多萝西·霍奇金(D.C. Hodgkin)利用X射线测出了5-脱氧腺苷钴胺素的分子晶体结构

全合成

最早的维生素B12全合成是由伍德沃德[1]阿尔伯特·艾申莫瑟(Albert Eschenmoser)[2] 完成的,至今仍是有机合成的经典之作。由于当时表征技术(主要是核磁比较落后)的限制,该全合成的真实性曾受到有机界的怀疑。

性质

维生素B12是唯一含有主要矿物质的维生素。水溶性。在吸收时需要与钙结合,大部分为小肠所吸收。人体只能利用甲钴胺和腺苷钴胺,其他钴胺素要在细胞中转化为这两种形式才能被人体利用。

来源

维生素B12的主要来源是动物性食物,如动物肝脏牛肉猪肉牛奶奶酪

维生素B12广泛存在于动物食品中,正常的膳食将会保证体内有足量的维生素B12,鲜见缺乏。但若患有吸收障碍的病人有可能患上维生素B12缺乏症。另外,因为维生素B12主要来自于动物食品,纯素食者除非额外补充,否则很容易缺乏维生素B12[3],通常建议蛋奶素,否则只能靠人工营养品补充。然而新的科学研究发现,素食者并不会出现明显的贫血现象,乃因大自然的B12是由细菌所制造,动物吃了这些细菌身上才会有丰富的B12,而素食者只要透过食物吃下对人体无害的细菌,这些菌自然也会产生足够的B12,不足以造成贫血的问题。

生理功能

辅酶B12参与的反应主要有两类:[4]

  1. 碳上的氢原子与邻位碳上一个基团之间的交换,例如由甲基丙二酰CoA合成琥珀酰CoA的过程。一般认为反应是自由基机理,腺苷钴胺的Co-C键均裂后,AdCH2·夺取底物的氢原子,然后底物环化为环丙烷,再开环,从AdCH3夺去一个氢原子,形成重排产物。
  2. 两个分子之间的甲基转移,例如下面提到的由同型半胱氨酸合成甲硫氨酸的反应。先是甲基四氢叶酸的甲基转移到钴胺素上,生成甲钴胺,然后再由甲钴胺对底物硫醇发生甲基化。

甲硫氨酸循环中,同半胱氨酸(Homocysteine)接受N5-甲基四氢叶酸的甲基转变为甲硫氨酸的反应,需要以维生素B12作为辅酶的N5-甲基四氢叶酸转甲基酶的催化。若体内维生素B12缺乏,甲硫氨酸循环就不能正常进行,后果有三方面:一、甲硫氨酸的合成受阻。二、堆积过多的同半胱氨酸会导致同半胱氨酸尿症(Homocystinuria)的出现。三、四氢叶酸的再生受到很大影响。而四氢叶酸是转运甲基的工具,嘌呤和嘧啶的合成都需要它提供甲基。结果,核酸合成障碍将导致细胞分裂的不正常,症状有巨幼红细胞性贫血(megaloblastic anemia),即恶性贫血。

氰钴胺中与Co+连接的CN基被5-脱氧腺苷取代生成钴胺酰胺辅酶(B12辅酶)。钴胺酰胺辅酶可增加叶酸利用率,促进糖类脂肪蛋白质代谢

VitamineB12.png

用法

结构简式
  • 氰钴胺可以口服或肌肉注射。
  • 羟钴胺一般只用于肌注。
  • 甲钴胺主要用于治疗周围神经病变引起的疼痛和麻木,可以通过注射和口服两种方式给药。

适应症

不良反应

外部链接

参考文献

  1. 《生物化学》,周爱儒主编,人民卫生出版社,ISBN 7-117-03892-6
  1. ^ Khan,AG and Easwaran,SV (1976). "Woodward's Synthesis of Vitamin B-12". Science 196: 1410–20.
  2. ^ Riether, D. and Mulzer, J. (2003). "Total Synthesis of Cobyric Acid: Historical Development and Recent Synthetic Innovations". Eur. J. Org. Chem. 2003 (1): 30–45. doi:10.1002/1099-0690(200301)2003:1<30::AID-EJOC30>3.0.CO;2-I.
  3. ^ Pernicious Anaemia Society - What is Pernicious Anaemia?. [22 January 2011]. (原始内容存档于2 July 2007). 
  4. ^ Donald and Judith Voet. Biochemistry 2nd. John Wiley & Sons Ltd. 1995: 675. ISBN 0-471-58651-X. OCLC 31819701. 

外部链接

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