維他命B12

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維生素B12
Cobalamin.png
Cyanocobalamin-3D-sticks.png
系統(IUPAC)命名名稱
α-(5,6-dimethylbenzimidazolyl)cobamidcyanide
臨床數據
合法狀態
給藥途徑 口服、靜脈注射
藥代動力學數據
生物利用度 readily absorbed in distal half of the ileum
蛋白結合度 Very high to specific transcobalamins plasma proteins
Binding of hydroxocobalamin is slightly higher than cyanocobalamin.
代謝
生物半衰期 約6天(在肝臟中為400天)
排泄
識別信息
CAS註冊號 68-19-9
ATC代碼 B03BA01
PubChem CID: 5479203
DrugBank APRD00326
ChemSpider 10469504
化學數據
;;">化學式 C63H88CoN14O14P
;;">摩爾質量 1355.37 g/mol
維生素B12的化學結構

維生素B12(Vitamin B12)為B族維生素之一,是一類含的複雜有機化合物。

分子結構是以鈷離子為中心的咕啉環和5,6-二甲基苯並咪唑為鹼基組成的核苷酸。化學式為C63H88O14N14PCo,分子量為1355.37 g/mol。

概念[編輯]

維生素B12一詞有兩種不同含義。在廣義上它是指一組含化合物即鈷胺素(cobalamins):氰鈷胺(cyanocobalamin,經氰化物提純而成的人工成品)、羥鈷胺(hydroxocobalamin,即維生素B12α)及維生素B12的兩種輔酶形式,甲鈷胺(methylcobalamin, MeB12)和5-脫氧腺苷鈷胺素(5-deoxyadenosylcobalamin),又名腺苷鈷胺(adenosylcobalamin, AdoB12)。其更特定的含義是,僅指以上各種形式中的一種即氰鈷胺,是B12來自食物和營養補充的主要形式。

偽-B12(Pseudo-B12)指的是在特定生物中發現的類似B12的物質,如螺旋藻屬藍綠藻藍細菌)。然而,這些物質對人體沒有B12的生物活性。

歷史[編輯]

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,喬治·惠普爾喬治·邁諾特威廉·莫菲因為「發現貧血的肝臟治療法」("for their discoveries concerning liver therapy in cases of anaemia")獲得諾貝爾生理學或醫學獎。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,英國生物化學家多蘿西·霍奇金(D.C. Hodgkin)利用X射線測出了5-脫氧腺苷鈷胺素的分子晶體結構

全合成[編輯]

最早的維生素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,至今仍是有機合成的經典之作。由於當時表征技術(主要是核磁比較落後)的限制,該全合成的真實性曾受到有機界的懷疑。

性質[編輯]

維生素B12是唯一含有主要礦物質的維生素。水溶性。在吸收時需要與鈣結合,大部分為小腸所吸收。人體只能利用甲鈷胺和腺苷鈷胺,其他鈷胺素要在細胞中轉化為這兩種形式才能被人體利用。

來源[編輯]

維生素B12的主要來源是動物性食物,如動物肝臟牛肉豬肉牛奶奶酪

維生素B12廣泛存在於動物食品中,正常的膳食將會保證體內有足量的維生素B12,鮮見缺乏。但若患有吸收障礙的病人有可能患上維生素B12缺乏症。另外,因為維生素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,否則很容易缺乏維生素B12[3],通常建議蛋奶素,否則只能靠人工營養品補充。此外,如果在妊娠期的婦女是素食主義者,新生兒患有維他命B12缺乏症的風險會增大(6)。胃口不好的老年人群也是維他命b12缺乏症的主要人群。長期有慢性疾病困擾的人群,可能會影響神經遞質的功能,激素和免疫系統(7)。有些藥物治療有副作用,這可能會導致抑鬱症。在一項觀察性研究顯示,二甲雙胍治療的副作用的2型糖尿病在迴腸末端減少鈷胺素的吸收增加維生素B12缺乏症的風險。

生理功能[編輯]

輔酶B12參與的反應主要有兩類:[4]

  1. 碳上的氫原子與鄰位碳上一個基團之間的交換,例如由甲基丙二醯CoA合成琥珀醯CoA的過程。一般認為反應是自由基機理,腺苷鈷胺的Co-C鍵均裂後,AdCH2·奪取底物的氫原子,然後底物環化為環丙烷,再開環,從AdCH3奪去一個氫原子,形成重排產物。
  2. 兩個分子之間的甲基轉移,例如下面提到的由同型半胱氨酸合成甲硫氨酸的反應。先是甲基四氫葉酸的甲基轉移到鈷胺素上,生成甲鈷胺,然後再由甲鈷胺對底物硫醇發生甲基化。

甲硫氨酸循環中,同半胱氨酸(Homocysteine)接受N5-甲基四氫葉酸的甲基轉變為甲硫氨酸的反應,需要以維生素B12作為輔酶的N5-甲基四氫葉酸轉甲基酶的催化。若體內維生素B12缺乏,甲硫氨酸循環就不能正常進行,後果有三方面:一、甲硫氨酸的合成受阻。二、堆積過多的同半胱氨酸會導致同半胱氨酸尿症(Homocystinuria)的出現。三、四氫葉酸的再生受到很大影響。而四氫葉酸是轉運甲基的工具,嘌呤和嘧啶的合成都需要它提供甲基。結果,核酸合成障礙將導致細胞分裂的不正常,症狀有巨幼紅細胞性貧血(megaloblastic anemia),即惡性貧血。

氰鈷胺中與Co+連接的CN基被5-脫氧腺苷取代生成鈷胺醯胺輔酶(B12輔酶)。鈷胺醯胺輔酶可增加葉酸利用率,促進糖類脂肪蛋白質代謝

VitamineB12.png

維生素B12是一個共底物參與甲基化和合成核酸和神經遞質,如血清素,多巴胺和去甲腎上腺素的各種細胞反應(6.7)。這是必要的trimonoamine神經遞質的合成可增強抗抑鬱的功能。細胞內濃度的維生素B12可以通過同型半胱氨酸的總血漿濃度,這可以通過使用5- methyletetrahydrofolate作為甲基供體基團的酶促反應轉化為蛋氨酸(8,9)。因此,高半胱氨酸的血漿濃度落入如維生素B12的細胞內濃度上升。需要高半胱氨酸的生產蛋氨酸的,這是參與許多生化過程包括單胺神經遞質血清素,去甲腎上腺素和多巴胺的remethylation維生素B12的活性代謝物(7,10)。因此,在維生素B12缺乏可能干擾這些神經遞質的產生和功能。

用法[編輯]

結構簡式
  • 氰鈷胺可以口服或肌肉注射。
  • 羥鈷胺一般只用於肌注。
  • 甲鈷胺主要用於治療周圍神經病變引起的疼痛和麻木,可以通過注射和口服兩種方式給藥。
  • 從食物中獲取:肉,蛋,奶,奶酪,動物肝臟等
  • 每天建議攝取量:2.4ug/天

適應症[編輯]

不良反應[編輯]

參考文獻[編輯]

引用[編輯]

  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]. (原始內容存檔於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:葉酸和維生素B12治療癌症會增加死亡風險 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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書籍[編輯]

外部連結[編輯]