維他命B12

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维生素B12
Cobalamin.png
Cyanocobalamin-3D-sticks.png
系统(IUPAC)命名名称
α-(5,6-dimethylbenzimidazolyl)cobamidcyanide
临床数据
口服、靜脈注射
药代动力学数据
生物利用度 readily absorbed in distal half of the ileum
蛋白结合度 Very high to specific transcobalamins plasma proteins
Binding of hydroxocobalamin is slightly higher than cyanocobalamin.
代谢
半衰期 约6天(在肝脏中为400天)
排泄
识别号
68-19-9
B03BA01
PubChem CID 5479203
DrugBank APRD00326
ChemSpider 10469504
化学数据
化学式 C63H88CoN14O14P
1355.37 g/mol
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。化学式為C63H88O14N14PCo,分子量為1355.37 g/mol。

概念[编辑]

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。

歷史[编辑]

1930年代,美國內科醫生卡斯爾(W.B. Castle)發現在正常人胃部可分離出一種「內因子」,但卻無法在惡性貧血病患的胃分泌物中發現,而這類惡性貧血的患者食用動物的肝臟之後,能改善病情,卡斯爾醫生便假設能預防惡性貧血的「外因子」存在於動物的肝臟當中。1934年,乔治·惠普尔乔治·迈诺特威廉·莫菲因为“发现贫血的肝脏治疗法”("for their discoveries concerning liver therapy in cases of anaemia")获得诺贝尔生理学或医学奖。1948年-1949年,兩位化學家在美國分離出這個抗貧血的因子,並確定此因子為維生素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[编辑]

最早的维生素B12全合成是由伍德沃德[1]阿爾伯特·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[编辑]

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[编辑]

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,因為维生素B12主要來自於動物食品,尤其是奶酪。蛋奶素或者奶素食者可以透過奶酪來攝取大量B12,而純素食者除非額外補充,否則很容易缺乏维生素B12[3],通常建議蛋奶素,否則只能靠人工營養品補充。此外,如果在妊娠期的妇女是素食主义者,新生儿患有维他命B12缺乏症的风险会增大(6)。胃口不好的老年人群也是维他命b12缺乏症的主要人群。长期有慢性疾病困扰的人群,可能会影响神经递质的功能,激素和免疫系统(7)。有些药物治疗有副作用,这可能会导致抑郁症。在一项观察性研究显示,二甲双胍治疗的副作用的2型糖尿病在回肠末端减少钴胺素的吸收增加维生素B12缺乏症的风险。

生理功能[编辑]

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-甲基四氫葉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-甲基四氫葉酸转甲基酶的催化。若体内维生素B12缺乏,甲硫氨酸循环就不能正常进行,後果有三方面: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、四氫葉酸的再生受到很大影响。而四氫葉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,核酸合成障礙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

维生素B12是一个共底物参与甲基化和合成核酸和神经递质,如血清素,多巴胺和去甲肾上腺素的各种细胞反应(6.7)。这是必要的trimonoamine神经递质的合成可增强抗抑郁的功能。细胞内浓度的维生素B12可以通过同型半胱氨酸的总血浆浓度,这可以通过使用5- methyletetrahydrofolate作为甲基供体基团的酶促反应转化为蛋氨酸(8,9)。因此,高半胱氨酸的血浆浓度落入如维生素B12的细胞内浓度上升。需要高半胱氨酸的生产蛋氨酸的,这是参与许多生化过程包括单胺神经递质血清素,去甲肾上腺素和多巴胺的remethylation维生素B12的活性代谢物(7,10)。因此,在维生素B12缺乏可能干扰这些神经递质的产生和功能。

用法[编辑]

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。
  • 从食物中获取:肉,蛋,奶,奶酪,动物肝脏等
  • 每天建议摄取量:2.4ug/天

适应症[编辑]

不良反应[编辑]

参考文献[编辑]

引用[编辑]

  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. 
  5. ^ JAMA:叶酸和维生素B12治疗癌症会增加死亡风险 http://www.bioon.com/biology/cancer/415603.shtml

6. Almeida, O. P., Ford, A. H., Hirani, V., Singh, V., McCaul, K., & Flicker, L. (2014). B vitamins to enhance treatment response to antidepressants in middle-aged and older adults: results from the B-VITAGE randomised, double-blind, placebo-controlled trial. The British Journal of Psychiatry, 205(6), 450-457.

7. Biemans, E., Hart, H. E., Rutten, G. E., Renteria, V. G. C., Kooijman-Buiting, A. M., & Beulens, J. W. (2014). Cobalamin status and its relation with depression, cognition and neuropathy in patients with type 2 diabetes mellitus using metformin. Acta diabetologica, 1-11.

8. Bottiglieri, T., Laundy, M., Crellin, R., Toone, B. K., Carney, M. W., & Reynolds, E. H. (2000). Homocysteine, folate, methylation, and monoamine metabolism in depression. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry, 69(2), 228-232.

9. Nanri, A., Eguchi, M., Kuwahara, K., Kochi, T., Kurotani, K., Ito, R., ... & Kabe, I. (2014). Macronutrient intake and depressive symptoms among Japanese male workers: The Furukawa Nutrition and Health Study. Psychiatry research, 220(1), 263-268.

10. Oh, R., & Brown, D. L. (2003). Vitamin B12 deficiency. American family physician, 67(5), 979.

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书籍[编辑]

外部連結[编辑]