Витамин в12 физико химические свойства

Цианокобаламин (Витамин В12)

CAS номер: 68-19-9
Брутто формула: C63H88CoN14O14P
Внешний вид: порошок темно-красного цвета без запаха
Химическое название и синонимы: Cyanocobalamin, Cyano-5,6-dimethylbenzimidazole-cobalamin; Vitamin B12.
Физико-химические свойства:
Молекулярная масса 1355.38 г/моль
Растворимость: в воде растворим.
pH: aq solns являются нейтральными
Давление паров: незначительное.
Плотность паров: нет.
Скорость испарения: незначительная.
Вязкость: отсутствует.
Температура замерзания / плавления:> 300 ° C
Температура разложения: недоступна.
Растворимость: умеренно растворим в воде.
Химическая стабильность: Стабилен при нормальных температурах и давлениях. Может разлагаться, когда подвергается воздействию света. Условия, которых следует избегать: свет, пыль, избыток тепла.
Несовместимость с другими материалами: сильные окислители, сильные кислоты.
Опасные продукты разложения: окись углерода, оксиды азота, оксиды фосфора, диоксид углерода, оксиды кобальта.

Описание:

Витамин В12 (Кобаламин) – встречается большей степенью в печени, красном мясе, рыбе и почках. Организм человека может также сам синтезировать Витамин В12 в толстом отделе кишечника с помощью микроорганизмов, но так как всасывается витамин в подвздошной кишке, то польза от аутогенного кобаламина сомнительная.

B12 представляет собой тетрапиррольный комплекс, который содержит кобальт в молекуле и может относиться к нескольким формам кобаламина: цианокобаламин (CN-Cbl) и гидроксокобаламин (OH-Cbl) – эти формы витамина B12 доступны для медицинского использования. Аденозилкобаламин (Ado– Cbl), метилкобаламин Me-Cbl) и кобинамид (CN2-Cbn) такие формы витамина B12 обнаруживаются в биологических или пищевых образцах.

Впервые витамин был открыт в США и в Англии в 1948 году. Позже почти через 30 лет пробовали синтезировать предшественник витамина В12, но из- за сложности данного многостадийного процесса не начал производиться в крупных масштабах. Затем витамин пробовали получать непосредственно из печени, но выход витамина был очень не большой. В настоящее время получают витамин исключительно с помощью микробиологического синтеза.

Роль витамина В12 для организма заключается во множестве функций, включающих участие витамина в синтезе некоторых незаменимых аминокислот, нуклеиновых кислот, миелина (вещество, образующее нервную оболочку), холина, метионина, а также кобаламин стимулирует функцию костного мозга (который отвечает за гемопоэз), способствует образованию гема в эритроцитах. Витамин B12 может участвовать в поддержании сульфгидрильных (SH) групп в восстановленной форме, необходимой для многих SH-активируемых ферментных систем. Благодаря этим реакциям витамин B12 связан с жировым и углеводным обменом и синтезом белка. Дефицит витамина B12 приводит к некоторым видам анемии (например, мегабластной), поражениям пищеварительного тракта и неврологическим патологиям (которые начинаются с неспособности продуцировать миелин и сопровождаются постепенной дегенерацией аксона и нервной головки). Также д ефицит витамина B12 потенциально может привести к серьезным и необратимым повреждениям, особенно мозга и нервной системы. При даже небольшом дефиците В12 , могут наблюдаться такие симптомы, как усталость, вялость, депрессия, плохая память, одышка, головные боли и бледность кожи, в частности, особенно у пожилых людей (старше 60 лет). Дефицит витамина B12 также может вызывать симптомы мании и психоза.

Применение: 

Витамин в12 применяется в медицине и ветеринарии при гипо- и авитаминозах витамина. Существует огромное множество форм витамина в виде таблеток, капсул, пероральных жидкостей, спреев, порошков, в качестве БАДов, в составе мультивитаминных комплексов, в форме растворов для инфузий, даже в составе зубных паст и продуктах питания с целью обогащения пищи витамином. Назначают витамин в12 при различных анемиях, рассеянном склерозе, при недостаточности витаминов группы В, болезнях тройничного нерва и двигательного нейрона, параличе и парезе, при печеночной недостаточности, невралгии и многих других. Часто прием добавок с витамином В12 показан для приверженцев вегетерианского и веганского образа жизни с целью профилактики гиповитаминоза В12 или для устранения авитаминоза В12 и их последствий для организма ,по причине недостаточного потребления продуктов содержащих В12 или неупотребления их вовсе.

Получение: 

Получение витамина в12 осуществляют путем микробиологического синтеза из таких организмов, как актиномиценты, водоросли одноклеточные, а также фото- и метано синтезирующие бактерии. Например, источником В12 служат пропионовокислые бактерии, которых культивируют на средах с глюкозой, неорганическими солями, хлоридом кобальта, казеиновым гидролизатом и витаминами. Затем в среду добавляют 5,6-диметилбензимидазол( предшественник витамина), наблюдается активный рост в течение 5-6 суток и синтез витамина с выходом около 5,6-8,7 мг/л. Для более успешного синтеза и высокого выхода витамина активно также используют кукурузный субстрат и мутант пропионовокислых бактерий, выход витамина может составлять в таком случае до 30 мг/л витамина В12.

Действие на организм: 

При пероральном попадании в организм В12 связывается с белком слюны — R-протеином, который защищает его в желудке от действия соляной кислоты. При поступлении в желудок, витамин, освободившись от R-протеина, соединяется с гликопротеидом – внутренним фактором Касла (Кастла) (который в свою очередь, вырабатывается париетальными клетками фундальных желез, расположенных в области дна тела и интрамедиальной части желудка) – проводящего его через агрессивную среду желудочного сока, защищая его от пищеварительных ферментов, а также от микрофлоры кишечника. В соединении с гликопротеидом В12 становится способен проникнуть через эпителиальные клетки подвздошной кишки и далее с помощью транспортных белков крови (альфа- и бетаглобулинов) в виде гидроксикобаламина разносится по организму и главным образом попадает в печень.

Сам по себе кобаламин не активен, для включения себя в два основных процесса — окисления остатка жирных кислот и трансаминирования аминокислоты гомоцистеина с последующим образованием метионина — принимает две коферментные формы: дезоксиаденозин-кобаламин и метилкобаламин соответсвенно.

Дезоксиаденозин-кобаламин участвует в реакции изомеризации – переноса радикальной группы на место водорода, а водорода на свободную связь углерода. В реакциях окисления незаменимых аминокислот (валин, изолейцин, цистеин и т.д.), это приводит к образованию большого количества энергии в виде сукценил-SKoA, используемого в цикле трикарбоновых кислот.

Метилкобаламин помогает образованию метионина из гистидина. Метионин является предшественником таких незаменимых веществ, как – адреналин, креатин, карнитина и др. Кроме того, реакция образования метионина способствует удержанию фолиевой кислоты (Витамин В9) внутри клетки.

Гиповитаминозы проявляются чаще всего не в следствии неправильного питания, а из-за нарушения в одном из звеньев проникновения кобаламина в организм, будь то дефицит внутреннего фактора Касла, поражение эпителиальных клеток нисходящей части подвздошной кишки и прочие нарушения мешающие нормальному транспорту витамина. Как правило, дефицит можно восполнить добавлением в рацион витамина В12 или применением инъекционных форм цианокобаламина (Естественно, это не будет являться лечением основного заболевания в большинстве случаев).

Цианокобаламин вводят интраназально, перорально и парентерально, тогда как гидроксокобаламин вводят только парентерально. Хранится витамин в основном в печени, но в костном мозге также содержится значительное количество поглощенного витамина В12. Этот витамин проникает через плаценту и распространяется в грудное молоко. Энтерогепатическая рециркуляция сохраняет системные запасы. Период полувыведения составляет около 6 суток (а в печени в среднем 400 дней). Ликвидация происходит главным образом через желчь. Однако избыток цианокобаламина из организма экскретируется и в неизмененном виде с мочой.

Из культуральной жидкости выделяют витамин, с помощью экстракции применяя органические растворители, ионообменной хроматографией. Если необходим витамин В12 для животноводческих целей, то продуцентами могут служить метанобразующие бактерии, а для медицинского использования витамин В12 получают обычно из бактерий Propionibacterium shermanii.

Токсикологические данные:

LD50 при внутривенном введении — мышь — 2 г / кг

Оглавление:

1. Химическая структура витамина B12
2. Описание витамина B12
3. Из истории витамина B12
4. Функции витамина B12
5. Содержание витамина B12 в пищевых продуктах
6. Продукты питания, богатые витамином B12 — видео
7. Недостаток витамина B12
8. Дефицит витамина В12: причины, симптомы, — видео
9. Что мешает усвоению витамина B12?
10. Избыток витамина B12
11. Токсичность витамина B12
12. Вегетарианство и витамин B12
13. Вегетарианство и витамин B12 — видео
14. Суточная норма потребления витамина B12
15. Показания к приему витамина B12
16. Противопоказания к витамину B12
17. Возможные побочные действия витамина B12
18. Взаимодействие витамина B12 с лекарственными препаратами
19. Процесс поступления витамина B12 в организм и его выведение
20. Интересные факты о витамине B12

Химическая структура витамина B12

Витамин B12 относится к группе водорастворимых витаминов. Он имеет сложную структуру, в основе которого заложено корриновое кольцо. Ион кобальта расположен в центре корринового кольца и образует четыре координационные связи с атомами N (азота). Пятая связь соединяет кольцо и диметилбензимидазольный нуклеотид. Шестая связь остается свободной. С ее помощью образуется единственно известная связь металла и углерода.

К группе витамина B12 относят:

цианокобаламин	гидроксикобаламин	метилкобаламин	аденозилкобаламин

Наиболее важным для организма человека является цианкобаламин, именно он поступает в организм человека с продуктами.

Описание витамина B12

Витамин B12 – один из немногих витаминов водорастворимого типа, которые образуют депо в организме человека. Он аккумулируется в почках, в легких, в селезенке, но наибольший процент запасов накапливается в печени.

Цианокобаламин активно участвует в обменных процессах белков, в синтезе аминокислот, пуринов и нуклеиновых кислот. Предполагается, что он участвует и в работе ферментной системы организма.

По физическим свойствам витамин B12 представляет порошкообразное вещество тёмно-красного цвета, не имеющее запаха. Свой цвет витамин имеет за счёт содержания в его молекулах кобальта. Это делает его единственным витамином, содержащим металл. Для правильного усвоения в организме, витамин B12 должен поступать с кальцием, поэтому, как правило, их назначают в комплексе. Также отличительной особенностью витамина является его способность самостоятельно вырабатываться организмом, но этого количества будет недостаточно, для нормальной жизнедеятельности. Требуется систематическое поступление цианокобаламина вместе с определёнными продуктами питания. На витамин B12 не влияют действие света и высокие температуры.

Из истории витамина B12

Открытие витамина B12 связано с изучением пернициозной анемии (болезнь Аддисона-Бирмера), которая как раз таки связана с недостатком цианокобаламина. Эта форма малокровия была описана еще в 1849 г., долгое время она считалась неизлечимой. Но позже выяснили, что сыворотка из сырой печени помогает излечить этот недуг.

Впервые цианкобаламин и оксикобаламин был выделен в 1948 г. Е.Л. Смитом и К.А. Фолкерсом независимо друг от друга. Строение витамина B12 устанавливалось на протяжении 8 лет Ходжином, Смитом и Тоддом, а полный синтез осуществили Вудворд и Эшенмозер в 1972 г.

Функции витамина B12

Витамин B12 участвует во многих процессах организма, но не оказывает прямого воздействия на органы и ткани. Только соединения, которые он образует, участвуют в процессах деления и обновления клеток.

1. Цианокобаламин принимает участие в работе кроветворных органов и процессе эритропоэза; помогает эритроцитам удерживать правильную двояковогнутую форму и переносить молекулы кислорода через кровеносное русло к органам и тканям.
2. Улучшает поглощение клетками кислорода.
3. Строительство нервных синапсов не обходится без цианокобаламина. Нервные клетки покрыты снаружи специальной миелиновой оболочкой, которая выполняет защитную функцию. При недостатке витамина B12 происходит ее повреждение и клетки ЦНС  подвергаются риску быть поврежденными.
4. Вырабатывает холин в соединении с фолиевой кислотой, что улучшает работу мозга и развивает память.
5. Аминокислоты, необходимые для нормального функционирования клеток организма, полноценно усваиваются только при наличии достаточного количества цианкобаламина.
6. Витамин B12 помогает клеткам слизистых оболочек, кожи и мышц оставаться в активном состоянии и сохранять способность к функционированию.
7. Липотропная функция кобаламина выражается в предупреждении жировой инфильтрации печени и повышении потребления кислорода тканями организма при гипоксии хронического и острого типа.
8. Цианокобаламин способствует нормализации кровяного давления при артериальной гипотонии.
9. Витамин B12 принимает участие в коррекции иммунной системы. При его достаточном поступлении в организм повышается способность иммунных клеток к сопротивлению вредным факторам окружающей среды.
10. Цианокобаламин улучшает сон.
11. В работе репродуктивных органов кобаламину отводится важная роль. Он повышает качество и количество сперматозоидов в семенной жидкости.

Содержание витамина B12 в пищевых продуктах

Витамин B12 – единственный витамин, который образуется в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Синтез происходит в кишечнике крупного и мелкого рогатого скота, птиц, рыб и самого человека. Главный источник витамина – печень животных.

Но некоторые продукты искусственно обогащаются кобаламином. К примеру:

• энергетические батончики;
• сухие завтраки;
• витаминизированные кукурузные хлопья;
• шоколад.

Продукты с высоким содержанием витамина B12:

Наибольшее количество цианокобаламина содержится в мясных продуктах. Мышечная ткань крупного и мелкого рогатого скота способна депонировать витамин B12. Регулярное употребление мясной пищи поддерживает содержание цианокобаламин в организме на необходимом уровне.

Продукты питания, богатые витамином B12 — видео

Недостаток витамина B12

При нехватке цианокобаламина в организме развивается железодефицитная анемия (или гиповитаминоз). Анемия характеризуется снижением уровня гемоглобина в крови. Порядка 40% населения земного шара имеет дефицит витамина B12, при этом подобной проблеме подвержены люди разного возраста, после шестидесяти лет недостаток цианокобаламина наблюдается у каждого второго человека. Подобная нехватка встречается у людей, в чьём рационе недостаёт продуктов животного происхождения, например, у вегетарианцев или же нарушен процесс усвоения и всасывания витамина, чаще в силу возрастных изменений.

Симптомы железодефицитной анемии:

• депрессивное состояние;
• слабость;
• раздражительность;
• проблемы с кратковременной памятью;
• воспаленный, красный язык;
• снижение скорости рефлексов;
• бледность кожи, слизистых оболочек век и полости рта;
• ухудшение свертываемости крови;
• перхоть и выпадение волос;
• дисбиоз кишечника, его воспаление или наличие гельминтов;
• ухудшение зрения;
• пониженная кислотность, гастрит;
• онемение и покалывание в конечностях;
• снижение степени наполненности пульса;
• нарушение регулярности менструального цикла;
• хроническая усталость;
• образование катаракты;
• мегалобластная анемия;
• фуникулярный миелоз;
• параличи, при которых нарушаются функции органов малого таза;
• парестезии;
• наличие аутоиммунных патологий;
• снижение аппетита;
• ахилия;
• эрозии и язвы на слизистых покровах;
• приступы диареи;
• головокружение;
• язвы в углах рта;
• заболевания кожи;
• деградация личности человека.

Выраженность симптомов зависит от процентного содержания цианокобаламина в органах и тканях:

1. Недостаток от 15% до 30% от необходимой нормы характеризуется недомоганием. При этом человек сохраняет работоспособность, но чувствует постоянную усталость.
2. Недостаток более 30% от необходимой нормы резко усиливает неблагоприятные симптомы. Общее состояние резко ухудшается. Человек ощущает сильную слабость, теряет работоспособность.

Гиповитаминоз витамина B12 – повод обратиться к врачу. Лечение проводится медикаментозно, путем приема препаратов железа или введением инъекций с цианокобаламином. Запрещается самовольно принимать лекарственные препараты. Действиями, не согласованными со специалистом, можно нанести вред своему здоровью.

Дефицит витамина В12: причины, симптомы, — видео

Что мешает усвоению витамина B12?

Анемия может появиться не только на фоне недостаточного поступления в организм витамина B12, но и по причине плохого всасывания его в тонком кишечнике. Причина — различные заболевания желудочно-кишечного тракта:

1. Недостаточная выработка фактора Кастла. При эрозивной или язвенной болезни желудка фактор Кастла (специальный белок, связывающий цианокобаламин) вырабатывается в недостаточном количестве. Через стенку тонкого кишечника витамин B12 может проникать только в виде соединения, образованного при помощи фактора Кастла. При его нехватке молекулы витамина выводятся через кишечник, не попадая в кровоток.
2. Ахилия. Недостаточная выработка желудочного сока так же мешает усвоению цианокобаламина.

Избыток витамина B12

Избыточное поступление витамина B12 в организм человека носит название «гипервитаминоз».

Симптомы гипервитаминоза витамина B12:

• сердечная недостаточность застойной формы;
• образование тромбов в кровеносных сосудах;
• крапивница;
• отек легких;
• анафилактический шок (в редких случаях).

Патологическое состояние иногда проявляется симптомами, сходными с аллергической реакцией.

Токсичность витамина B12

Витамин B12 — химическое соединение, значит как химическое соединение оно теоретически может обладать определенной степенью токсичности.

Проводились исследования на предмет токсического воздействия цианокобаламина на организм человека. Прием препарата в количестве 1000 мкг на протяжении пяти лет не дал никаких результатов.

Инъекции витамина B12 так же признаны безопасными.

Вегетарианство и витамин B12

Отказ от мясных продуктов грозит развитием железодефицитной анемии. Соответственно, возникает необходимость медикаментозного лечения. Вегетарианцы убеждены, что организм человека может запасаться витамином B12 на длительное время (около 20 лет). Действительно, в паренхиматозных органах аккумулируется некоторое количество данного вещества, но этих запасов на десятилетия, скорее всего, не хватит.

В растительных продуктах содержание цианокобаламина ничтожно. Но и это мизерное количество находится в форме, которое организм человека не может усвоить.

Доказательством служит статистика: более половины поклонников вегетарианской диеты страдает анемией и вынуждены принимать витамин B12 в виде медицинских препаратов.

Вегетарианство и витамин B12 — видео

Суточная норма потребления витамина B12

Дозировка зависит от тяжести состояния пациента и его возраста:

1. Грудным детям от 0 месяцев до одного года рекомендуется доза в 400 нг.
2. В возрасте от 1 до 3 лет назначают около 900 нг.
3. От 4 до 8 лет – 1,2 мкг.
4. От 9до 13 лет – 1,8 мкг.
5. Подросткам и взрослым рекомендуется доза около 2,4 мкг.
6. При беременности женщинам назначают до 2,6 мкг.
7. Период лактации требует не менее 2,8 мкг.

Прием препарата без ведома врача строго запрещён.

Показания к приему витамина B12

Цианокобаламин рекомендуется к применению при наличии:

• анемии хронического характера, протекающих на фоне недостатка железа;
• других видов анемий, в составе комплексного консервативного лечения;
• хронического гепатита;
• поражения печени циррозом;
• алкоголизма;
• радикулита;
• невралгии;
• новообразований в поджелудочной железе и кишечнике;
• стрессовых состояний;
• для профилактики авитаминоза.

Противопоказания к витамину B12

Витамин B12 не следует принимать при:

• наличии тромбов;
• стенокардии;
• эритроцитоза;
• беременности;
• при наличии раковой опухоли, которая сопровождается мегалобластной анемией;
• эритремии.

При наличии одного или нескольких из перечисленных противопоказаний препарат запрещен к приему.

Возможные побочные действия витамина B12

Как и любой лекарственный препарат, цианокобаламин может оказать негативное воздействие на организм. Прием препарата следует прекратить при появлении аллергических реакций, головных болей, диареи, нервного перевозбуждения и кардиалгии.

Взаимодействие витамина B12 с лекарственными препаратами

Прием нескольких медицинских препаратов иногда грозит неприятными последствиями для организма вследствие их несовместимости.

Цианокобаламин несовместим с:

• витамином A;
• бромидом;
• пиридоксином;
• тяжелыми металлами;
• витамином C;
• нейролептиками;
• противотуберкулезными препаратами.

Кроме того, лекарства против эпилептичеких припадков, калий и колхицин снижают степень всасываемости витамина B12.

Так же нельзя сочетать цианокобаламин с лекарствами, повышающими свертываемость, а на фоне тиамина возможно возникновение аллергической реакции.

Процесс поступления витамина B12 в организм и его выведение

Цианокобаламин поступает в кровяное русло при помощи белкового соединения под названием фактор Кастла. Фактор Кастла вырабатывается клетками слизистой выстилки желудка. Он связывает молекулы витамина и помогает им проникат?