ЦИАНОКОБАЛАМИН

ЦИАНОКОБАЛАМИН (синоним витамин B₁₂) — Coα-(α-5,6- диметилбензимидазолил)-Coβ-цианокобамид — 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 (см.) и в обмене тетрагидрофолиевой кислоты (см. ахлоргидрию (см.), отсутствие аппетита, субфебрильную температуру. В медицине цианокобаламин используется в качестве лекарственного средства. В кристаллическом состоянии цианокобаламин получен в 1948 году.

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 Ц. в организме наземных животных являются актиномицеты. Очень большие количества этого витамина образуются при биологической очистке сточных вод (см.) в составе так наз. 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 в среднем содержится 1,2 мкг витамина B₁₂.

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

Молекулярный вес (масса) цианокобаламина равен 1355,4. В чистом виде цианокобаламин представляет собой кристаллический порошок темнокрасного цвета без запаха. Цианокобаламин не имеет четко 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. Цианокобаламина диамагнитен, кобальт в молекуле цианокобаламина имеет валентность +3 и координационное числа 6. Спектр поглощения 0,002% раствора витамина B₁₂ в воде имеет следующие максимумы: 278+1 нм, 361±1 нм, 548±2 нм. Удельное вращение = - 59±9° и 20643,8 = — 110 + 10° (1,98 мг цианокобаламина в 0,4 мл, воды). 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 pH 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) -излучением. В щелочных растворах цианокобаламин менее устойчив: при pH 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 (см.) цианокобаламин восстанавливается до неактивного продукта. Тиамин (см.) также инактивирует витамин B₁₂.

Промышленное производство витамина B₁₂ основано на его микро-биологическом синтезе с помощью Propioni-bacterium shermanii, синтезирующих витамин в коферментной форме, то есть 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 pH 4,0—4,5 и температуре 80—90° путем сорбции корриноидов на активированном угле и затем на катионите СГ-1 (в Н+-форме) с последующим элюированием (см. Элюция) аммиачноборатным буферным раствором. Для осаждения белков элюат обрабатывают алюмокалиевыми квасцами и далее раствором цианистого калия при pH 6,0, в результате чего осуществляется перевод корриноидов в цианокобаламин. Химическая очистка витамина B₁₂ производится путем 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 (см. Синильная кислота) после разложения цианокобаламина. Спектрофотометрический метод количественного определения (см. Спектрофотометрия) состоит в прямом определении цианокобаламина по максимуму поглощения при длине волны 361 ±1 нм, 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. coli 113/3, LactobacilJus leichmannii, Ochromonas malhamensis, Euglena gracilis и др. Euglena gracilis пригодна также для определения содержания цианокобаламина в сыворотке крови. Микробиологические методы имеют различную чувствительность (от 4•10^-9 до 1•10^-15 г витамина B₁₂в 1 мл) в зависимости от используемого тест-микроорганизма. Наиболее простым является метод с использованием E. coli 113/3. 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 (см. Коферменты). Для этих методов используют ферменты диолдегидратазу (пропан-диолдегидратазу; КФ 4.2.1.28), гли-церолдегидратазу (КФ 4.2.1.30) и др., коферментом которых является аденозилкобаламин. Ферментативный метод основан на том, что количество активного фермента (холофермента) пропорционально количеству кофермента (КоB₁₂, в данном случае — аденозилкобаламина), добавляемого к избытку апофермента (белковой части КоВ, зависимого фермента).

Витамин B₁₂ присутствует в организме человека и животных в трех коферментоактивных формах: оксикобаламина, метилкобаламина и аденозилкобаламина, отличающихся друг от друга характером (З-аксиальных заместителей в молекуле (вместо цианогруппы р-аксиальным лигандом в их молекулах являются соответственно оке и-, метил- или 5'-дезоксиаденозильпый заместители). 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 биохимических реакций, две из них — метилмалонил-КоА — мутазная (фермент метилмалонил-КоА — мутаза; КФ 5.4.99.2) и метионинсинтазная (фермент метионин-синтаза; КФ 4.2.99.10) обнаружены у человека и животных.

Витамин B₁₂ всасывается преимущественно в подвздошной кишке. Потребность человека в витамине B₁₂ очень невелика и составляет для взрослых и детей с 11 лет и старше 3 мкг в день (для беременных женщин и кормящих матерей — 4 мкг в день); для детей в возрасте до 3 месяцев — 0,3 мкг; 4—6 месяцев — 0,4 мкг; 7—12 месяцев — 0,5 мкг; 1—3 лет — 1 мкг; 4—6 лет — 1,5 мкг; 7 —10 лет — 2 мкг. 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 называемый внутренний фактор, антианемический фактор, или фактор Касла (см. Касла факторы). При образовании в просвете кишечника нефизиологически высоких концентраций витамина B₁₂, например в результате приема 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 и к р-глобулинам. Основными проявлениями недостаточности витамина B₁₂ являются нарушения процессов кроветворения, приводящие к гиперхромной мегалобластической анемии (см.), лейкопении (см.), нейтропении и тромбоцитопении (см.). 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 цианокобаламин кобальта позволило получить радиоактивный витамин B₁₂ путем включения 56Со, б7Со, 58Co и 60Co в состав питательных сред, на которых выращивали микроорганизмы, синтезирующие витамин B₁₂. Изотопы кобальта (см. Изотопы) 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 58Со, поскольку доза облучения в этих случаях намного меньше, чем при использовании, например, 60Со. Для введения в молекулы цианокобаламина используют также 32Р и 14С. Первый добавляют в виде 32P-фосфата в питательную среду и быстро выделяют меченый корриноид; однако короткий период полураспада 32Р ограничивает применение этого метода. Радиоактивный углерод (см.) используют для введения в молекулы предшественников витамина B₁₂. Меченные 13С корриноиды широко применяются в 13C-ЯМР-спектроскопии (см, Ядерный магнитный резонанс).

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

Цианокобаламин (Суапо-cobalaminum; синоним: Antipernicin, Со-bione, Vitaminum B₁₂ и др.) представляет собой кристаллический порошок темно-красного цвета без запаха, гигроскопичный, трудно растворимый в воде.

Цианокобаламин является эффективным противоанемическим средством (см.) и используется для лечения злокачественной анемии (см. Пернициозная анемия), постгеморрагических железодефицитных состояний (см. Железодефицитная анемия), апластических анемий у детей, анемий алиментарного и другого происхождения (см. Анемия). Цианокобаламин применяют также при лучевой болезни (см.), дистрофии у недоношенных и новорожденных детей после перенесенных инфекций (см. Дистрофия), при спру (см.), заболеваниях печени, полиневритах (см.), радикулите (см.), невралгиях (см.), в том числе невралгии тройничного нерва (см.), диабетических невропатиях, заболеваниях центральной нервной системы (амиотрофическом боковом склерозе, энцефаломиелите и др.), болезни Дауна (см. Дауна болезнь), 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 цианокобалами-на 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 субарахноидально 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 (см.) и пиридоксина (см.), так как содержащийся в молекуле цианокобаламина ион кобальта способствует разрушению этих веществ; цианокобаламин может также усиливать аллергические реакции, вызываемые тиамином, цианокобаламин противопоказан при эритремии, эритроцитезе.

Форма выпуска: ампулы по 30; 100; 200 и 500 мкг в 1 мл изотонического раствора натрия хлорида, то есть 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 (Охусоbalaminum; синоним: Hydroxycobalaminum и др.) по сравнению с цианокобаламином является более активной коферментной 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 цианокобаламин. Форма выпуска: ампулы по 1 мл, содержащие 100; 500 и 1000 мкг оксикобал амина. Хранение: в запаянных ампулах в темном месте.

Кобамамид (Cobamamidum; синоним: кобамидный кофермент, Adeno-sylcobalamin, 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 (см. Анаболические стероиды) 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 м 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 кипяченой воды за полчаса до еды) 2—3 раза в день в течение 7—30 дней. В тяжелых 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.

Библиогр.: Авакумов В. М. и др. Коферментный препарат витамина B₁₂ — кобамамид, Хим.-фарм. журн., т. 14, № 7, с. 115, 1980; Березовский В. М. Химия витаминов, с. 577, М., 1973; Витамины, под ред. М. И. Смирнова, с. 264, М., 1974; Канопкайте С. И. Кобаламины, Вильнюс, 1978; Клиническая фармакология, под ред. В. В. Закусова, с. 363, М., 1978; Коферменты, под ред. В. А. Яковлева, с. 291, М., 1973; Спиричев В.Б. и Барашнев Ю. И., Врожденные нарушения обмена витаминов, с. 92, М., 1977; Экспериментальная витаминология, под ред. Ю. М. Островского, с. 438, Минск, 1979; Friedrich W. Vitamin B₁₂ und verwandte Corrinoide, Stuttgart, 1975; StroheckerR. a. Henning H. M. Vitamin assay, Wein-heim, 1965.

И. П. Рудакова; В. М. Авакумов (фарм.).