Цианокобаламин

Большая медицинская энциклопедия
Авторы: И. П. Рудакова; В. М. Авакумов

Цианокобаламин (витамин B₁₂) – кобальтсодержащее комплексное соединение, относящееся к веществам, содержащим корриновое ядро,– корриноидам, является витамином. Цианокобаламин обладает антипернициозным действием, влияет на гемопоэз, участвует в переносе метильных групп, например, при синтезе метионина, а также в синтезе нуклеиновых кислот и в обмене тетрагидрофолиевой кислоты. При недостаточности цианокобаламина экзогенного (алиментарного) или эндогенного характера развиваются анемия, изменения в спинном мозге типа фуникулярного миелоза, полиневропатия и др., отмечают ахлоргидрию, отсутствие аппетита, субфебрильную температуру. В медицине цианокобаламин используется в качестве лекарственного средства. В кристаллическом состоянии цианокобаламин получен в 1948 г.

Биосинтез витамина B₁₂ осуществляется только микроорганизмами, среди которых основная роль принадлежит бактериям, актиномицетам и сине-зеленым водорослям. По-видимому, за счет последних витамин B₁₂ накапливается в теле моллюсков, рыб и других водных животных; источником цианокобаламина в организме наземных животных являются актиномицеты. Очень большие количества этого витамина образуются при биологической очистке сточных вод в составе так называемого активного ила. Витамин B₁₂ синтезируется также микрофлорой кишечника животных и человека при условии содержания кобальта в составе пищевых веществ. Источником витамина B₁₂ в питании человека служат лишь животные продукты; самыми богатыми из них по содержанию витамина B₁₂ являются печень рыб, говяжья печень и почки. В животных продуктах витамина B₁₂ содержится (в мкг на 100 г сырого веса продукта):

• в говяжьей печени – 50-130;
• говяжьих почках – 20-50;
• печени трески – 40;
• сельди (филе) – 13;
• пикше – 11;
• треске – 10;
• камбале – 10;
• муке рыбной – 10-25;
• говядине – 2-8;
• телятине – 2;
• сыре – 1,4-3,6;
• коровьем молоке – 0,2-0,6;
• свинине – 0,1-5.
• В желтке куриного яйца 1,2

Основной частью молекулы цианокобаламина является кобальтовый комплекс азотистого макроцикла, носящего название «коррин». Ядро коррина содержит четыре восстановленных пиррольных кольца (или ядра), имеющих в в-положениях метильные, ацетамидные и пропионамидные заместители.

Молекулярный вес (масса) цианокобаламина равен 1355,4. В чистом виде цианокобаламин представляет собой кристаллический порошок тёмно-красного цвета без запаха. Цианокобаламин не имеет чётко выраженной температуры плавления: при температуре выше 200° он начинает постепенно темнеть и разлагаться, но не плавится вплоть до 320°. Порошок цианокобаламина гигроскопичен, трудно растворим в воде (растворяется лишь 1,25% вещества при 25°), растворим в 95% спирте, практически нерастворим в эфире, хлороформе, ацетоне. Цианокобаламин диамагнитен, кобальт в молекуле цианокобаламина имеет валентность + 3 и координационное число 6.

Цианокобаламин кристаллизуется из воды или водного раствора ацетона. Его кристаллы имеют вид красных призм и содержат кристаллизационную воду. В кристаллическом виде при комнатной температуре и в темноте цианокобаламин устойчив. Водные растворы цианокобаламина наиболее стабильны при рН 4,0-6,0, они могут без заметной потери биологической активности подвергаться автоклавированию и тогда сохраняются в темноте при комнатной температуре в течение нескольких лет. Однако наиболее современным методом стерилизации растворов витамина B₁₂ является их обработка в замороженном состоянии (в запаянных ампулах) гамма-излучением. В щелочных растворах цианокобаламин менее устойчив: при рН 8,0 за несколько часов нагревания при 100° он разрушается примерно на 90%. Нагревание в 0,1 н. растворе едкого натра тоже разрушает витамин B₁₂, как и его гидролиз разбавленными или слабыми кислотами. При гидролизе аскорбиновой кислотой цианокобаламин восстанавливается до неактивного продукта. Тиамин также инактивирует витамин B₁₂.

Промышленное производство витамина B₁₂ основано на его микро-биологическом синтезе с помощью Propionibacterium shermanii, синтезирующих витамин в форме кофермента, т. е. в форме аденозилкобаламина, который при последующей обработке цианистым калием превращается в устойчивый цианокобаламин. Выделение витамина B₁₂ из ферментационных растворов осуществляется после гидролиза бактериальной массы при рН 4,0-4,5 и температуре 80-90° путём сорбции корриноидов на активированном угле и затем на катионите СГ-1 (в Н+-форме) с последующим элюированием аммиачно-боратным буферным раствором. Для осаждения белков элюат обрабатывают алюмокалиевыми квасцами и далее раствором цианистого калия при рН 6,0, в результате чего осуществляется перевод корриноидов в цианокобаламин. Химическая очистка витамина B₁₂ производится путём получения его комплекса с резорцином и последующего разложения этого комплекса и кристаллизации витамина B₁₂ из водно-ацетоновых растворов. Чистота кристаллического витамина B₁₂ при этом способе очистки не ниже 95%.

Методы качественного определения цианокобаламина основаны на хроматографических, электрофоретических и биологических свойствах витамина B₁₂. Количественные методы определения цианокобаламина делят на химические, физико-химические, микробиологические и ферментативные. Известные химические методы количественного определения цианокобаламина и его производных – кобаламинов заключаются в количественном определении 5,6-диметилбензимидазола, кобальта или цианида после разложения цианокобаламина.

Спектрофотометрический метод количественного определения состоит в прямом определении цианокобаламина по максимуму поглощения при длине волны 361 ±1 им, этот метод принят для количественного определения витамина B₁₂ и описан в ГФХ. Микробиологические методы количественного определения кобаламинов основаны на свойстве отдельных микроорганизмов расти лишь при наличии в питательной среде кобаламинов. К таким микроорганизмам относятся Е. coii 113/3, Lactobacillus leichmannii, Ochromonas malhamensis, Euglena gracilis и др. Euglena gracilis пригодна также для определения содержания цианокобаламина в сыворотке крови.

Для количественного определения витамина B₁₂ в сыворотке крови широко применяют метод радиоизотопного разведения, который по чувствительности близок к микробиологическому, а по быстроте выполнения превосходит его.

Ферментативные методы определения кобаламинов являются исключительно чувствительными и позволяют определять их пикомолярные количества. Они начали разрабатываться после открытия в живых организмах коферментных форм витамина B₁₂ – метилкобаламина и аденозилкобаламина. Для этих методов используют ферменты диолдегидратазу, глицеролдегидратазу и другие, коферментом которых является аденозилкобаламин. Ферментативный метод основан на том, что количество активного фермента (холофермента) пропорционально количеству кофермента (KoBt2, в данном случае – аденозилкобаламина), добавляемого к избытку апофермента (белковой части KoBt2-зависимого фермента).

Витамин B₁₂ присутствует в организме человека и животных в трех кофермент-активных формах: оксикобаламина, метилкобаламина и аденозилкобаламина, отличающихся друг от друга характером в-аксиальных заместителей в молекуле. Установлено, что эти три кобаламина могут превращаться друг в друга. Большая часть кобаламинов в организме человека и животных находится в форме аденозил- и оксикобаламина. У здоровых людей основной формой витамина B₁₂ в плазме крови является метилкобаламин.

Оксикобаламин является главной транспортной и депонируемой формой витамина B₁₂. Метилкобаламин и аденозилкобаламин – коферментные формы витамина B₁₂ в составе КоB₁₂- или B₁₂-зависимых ферментов – участвуют в катализе большого числа биологических реакций, две из них – метилмалонил-КоА – мутазная (фермент метилмалонил-КоА-мутаза) и метионинсинтазная (фермент метионин-синтаза) обнаружены у человека и животных.

Потребность человека в витамине B₁₂

Витамин B₁₂ всасывается преимущественно в подвздошной кишке.

Потребность человека в витамине B₁₂ очень невелика и составляет:

• для детей:
  • в возрасте до 3 месяцев – 0,3 мкг;
  • в возрасте 4-6 месяцев – 0,4 мкг,
  • в возрасте 7-12 месяцев – 0,5 мкг,
  • в возрасте 1-3 лет – 1 мкг;
  • в возрасте 4-6 лет – 1,5 мкг;
  • в возрасте 7-10 лет – 2 мкг.
• для взрослых и детей с 11 лет и старше 3 мкг в день
• для беременных женщин и кормящих матерей – 4 мкг в день;

Поскольку витамин B₁₂ синтезируется микрофлорой кишечника, то основной причиной его недостаточности является, как правило, не дефицит цианокобаламина в пище, а различные нарушения его всасывания.

Для всасывания в кишечнике небольших физиологических доз витамина B₁₂ необходим так наз. внутренний фактор, антианемический фактор, или фактор Касла. При образовании в просвете кишечника не физиологически высоких концентраций витамина B₁₂, напр. в результате приёма больших доз этого витамина, он может поступать в кровоток без участия внутреннего фактора за счет пассивного переноса и пиноцитоза.

Транспорт кобаламинов в плазме крови осуществляется с помощью трех транспортных белков – транскобаламинов  I, II и III. Установлено, что транскобаламин I относится к сывороточным а-глобулинам, а транскобаламин II – к в-глобулинам.

Недостаточность витамина B12

Основными проявлениями недостаточности витамина B12 являются нарушения процессов кроветворения, приводящие к гиперхромной мегалобластической анемии, лейкопении, нейтропении и тромбоцитопении.

Одной из причин развития фуникулярного миелоза также является гиповитаминоз B₁₂. Установлена взаимосвязь между витамином B₁₂ и фолиевой кислотой в процессах кроветворения. Существенная роль коферментных форм витамина B₁₂ установлена не только для кроветворения, но и для процесса опухолевого роста. По экспериментальным данным, быстрый рост некоторых опухолей связан с увеличением содержания в организме метилкобаламина и активности фермента метионинсинтетазы, катализирующей превращение гомоцистеина в метионин.

Радиоактивный цианокобаламин

Наличие в молекуле цианокобаламина кобальта позволило получить радиоактивный витамин B₁₂ путём включения 56Co, 57Co, 58Со и 60Со в состав питательных сред, на которых выращивали микроорганизмы, синтезирующие витамин B₁₂. Изотопы кобальта используются в диагностике различных заболеваний. Кроме того, меченный радиоактивным кобальтом витамин B₁₂ применяют для количественного определения этого витамина в сыворотке крови. Для введения радиоизотопной метки в витамин B₁₂ наиболее применимыми изотопами кобальта являются 57Со и 58Co, поскольку доза облучения в этих случаях намного меньше, чем при использовании, напр., 60Со. Для введения в молекулы цианокобаламина используют также 32P и 14С. Первый добавляют в виде 32P-фосфата в питательную среду и быстро выделяют меченый корриноид; однако короткий период полураспада 32P ограничивает применение этого метода. Радиоактивный углерод используют для введения в молекулы предшественников витамина B₁₂. Меченные 13C корриноиды широко применяются в 13C-ЯМР-спектроскопии.

Цианокобаламин как медицинский препарат

В качестве лекарственных средств в медицине используют цианокобаламины, а также метаболически более активные формы витамина B₁₂ – оксикобаламин и кобамамид.

Цианокобаламин (Суаnocobalaminum; синонимы: Antipernicin, Соbione, Vitaminum B₁₂ и др.) представляет собой кристаллический порошок тёмно-красного цвета без запаха, гигроскопичный, трудно растворимый в воде.

Цианокобаламин является эффективным противоанемическим средством и используется для лечения злокачественной анемии, постгеморрагических железодефицитных состояний, апластических анемий у детей, анемий алиментарного и другого происхождения. Цианокобаламин применяют также при лучевой болезни, дистрофии у недоношенных и новорожденных детей после перенесенных инфекций, при спру, заболеваниях печени, полиневритах, радикулите, невралгиях, в т. ч. невралгии тройничного нерва, диабетических невропатиях, заболеваниях центральной нервной системы (амиотрофическом боковом склерозе, энцефаломиелите и др.), болезни Дауна, при кожных заболеваниях и др.

Цианокобаламин назначают внутрь (для улучшения всасывания – с фолиевой кислотой), внутримышечно, подкожно, внутривенно и интралюмбально.

При пернициозной анемии цианокобаламин вводят в инъекциях по 100-200 мкг 1 раз в 2 дня до наступления ремиссии (или ежедневно в течение первой недели до ретикулоцитарного криза). При пернициозной анемии с явлениями фуникулярного миелоза и при макроцитарных анемиях с поражением нервной системы – по 500 мкг и более (до 1000 мкг на инъекцию) в первые 7-10 дней ежедневно, а затем с интервалом в 3-5-7 дней.

Для поддерживающей терапии при фуникулярном миелозе обычно назначают по 100 мкг цианокобаламина 2 раза в месяц, а при наличии неврологических симптомов – по 200-400 мкг 2-4 раза в месяц.

При постгеморрагических и железодефицитных анемиях назначают внутримышечно по 30-100 мкг цианокобаламина 2-3 раза в неделю; при апластических анемиях у детей – по 100 мкг ежедневно; при анемиях алиментарного характера в раннем детском возрасте и анемиях у недоношенных – по 30 мкг в течение 15 дней.

При заболеваниях нервной системы цианокобаламин назначают в возрастающих дозах от 200 до 500 мкг на инъекцию, в качестве поддерживающей терапии при улучшении состояния по 100 мкг в день; курс лечения до 2 недель.

При травматических поражениях периферических нервов цианокобаламин вводят по 200-400 мкг 1 раз в 2 дня в течение 40-45 дней.

При гепатитах, циррозах печени назначают (взрослым и детям) по 30-60 мкг в день или по 100 мкг через день в течение 25-40 дней.

При дистрофии у детей раннего возраста и после перенесенных инфекций, при болезни Дауна и детском церебральном параличе цианокобаламин назначают по 15-30 мкг через день.

При спру, лучевой болезни, диабетической невропатии назначают по 60-100 мкг ежедневно в течение 20-30 дней.

При фуникулярном миелозе, амиотрофическом боковом склерозе и рассеянном склерозе цианокобаламин вводят иногда в субарахноидальное пространство по 15-30 мкг, постепенно увеличивая дозу до 200-250 мкг.

Обычно цианокобаламин переносится хорошо. Однако при повышенной чувствительности к препарату могут возникать аллергические явления, нервное возбуждение, тахикардия, боли в области сердца. В этих случаях лечение цианокобаламином временно прекращают, а в дальнейшем его назначают в малых дозах – по 15-30 мкг. В процессе лечения цианокобаламином необходимо контролировать свертываемость крови и соблюдать особую осторожность, назначая его больным со стенокардией и наклонностью к тромбообразованию. Не следует также назначать цианокобаламин больным с острыми тромбоэмболическими осложнениями. Не рекомендуется совместное (в одном шприце) введение растворов цианокобаламина, тиамина и пиридоксина, т. к. содержащийся в молекуле цианокобаламина ион кобальта способствует разрушению этих веществ; цианокобаламин может также усиливать аллергические реакции, вызываемые тиамином, цианокобаламин противопоказан при эритремии, эритроцитозе.

Форма выпуска: ампулы по 30; 100; 200 и 500 мкг в 1 мл изотонического р-ра натрия хлорида, т. е. по 1 мл 0,003; 0,01; 0,02 и 0,05% раствора; таблетки, содержащие цианокобаламина 50 мкг и фолиевой кислоты 800 мкг. Цианокобаламин входит также в состав поливитаминных препаратов. Хранение: в запаянных ампулах в защищенном от света месте.

Оксикобаламин

Оксикобаламин (Охуеоbalaminum; синонимы: Hydroxycobalaminum и др.) по сравнению с цианокобаламином является более активной формой, дольше сохраняется в организме, что обусловлено его способностью прочнее связываться с белками плазмы крови и медленнее выводиться с мочой. Оксикобаламин в меньшей степени, чем цианокобаламин, увеличивает свертываемость крови.

Показания, дозы, и противопоказания к назначению те же, что и для цианокобаламина. Форма выпуска: ампулы по 1 мл, содержащие 100; 500 и 1000 мкг оксикобаламина. Хранение: в запаянных ампулах в тёмном месте.

Кобамамид

Кобамамид (Cobamamidum; синонимы: кобамидный кофермент, Adenosylcobalamin, Coenzyme B₁₂ и др.) – наиболее биологически активная форма витамина B₁₂.

Кобамамид, обладая свойствами цианокобаламина, отличается от него выраженной анаболической активностью. В отличие от анаболических средств гормональной природы препарат не вызывает побочных реакций.

У новорожденных, недоношенных или ослабленных детей с выраженной гипотрофией, кобамамид стимулирует активность пищевых и формирование прочих рефлексов, увеличивает прибавку массы тела, повышает мышечный тонус и двигательную активность. Препарат эффективен в комплексной терапии гипоксических состояний новорожденных; он способствует компенсации метаболического ацидоза, нормализации окислительно-восстановительных процессов. При невротической анорексии у взрослых кобамамид улучшает аппетит, стимулирует деятельность кишечника, способствует увеличению массы тела и др.

Препарат вводят внутрь подкожно, внутримышечно, внутривенно.

Новорожденным и детям первого года жизни в качестве анаболического средства, а также при гипоксии и анемии препарат обычно назначают внутрь. Таблетку без оболочки (1000 мкг) растворяют перед употреблением в 25 мл 5% раствора глюкозы и дают по 1 чайной ложке (200 мкг) за 30 минут до кормления 5 раз в день. Курс лечения 7-10 дней.

Детям старше года кобамамид назначают по 500 мкг (в 50 мл кипячёной воды за полчаса до еды) 2-3 раза в день в течение 7-30 дней. В тяжёлых случаях новорожденным препарат вводят внутривенно по 500 мкг одновременно с введением раствора глюкозы, кокарбоксилазы и гидрокарбоната натрия в течение 3-4 первых дней после рождения, в последующие 6-7 дней кобамамид вводят внутримышечно в той же дозе.

Взрослым при невротической анорексии и астении препарат назначают внутрь по 500-1000 мкг 3-6 раз в день (суточная доза до 3000 мкг) в течение 1-3 месяцев.

Форма выпуска: таблетки по 500 и 1000 мкг без оболочки; таблетки, покрытые оболочкой, по 100, 500 и 1000 мкг в ампулах в виде лиофилизированного порошка по 100, 500 и 1000 мкг.

Хранение: в сухом, защищенном от света месте.

Большая медицинская энциклопедия 1979 г.