Метилкобаламин как форма витамина B12¶

Метилкобаламин — одна из природных коферментных форм витамина B12 (кобаламина), в которой атом кобальта в корриновом кольце связан с метильной группой. Наряду с аденозилкобаламином относится к двум активным формам кобаламина, участвующим в обмене веществ человека и животных. Применяется в медицине, пищевой промышленности и в составе биологически активных добавок.

¶Химическое строение

Метилкобаламин представляет собой координационное соединение кобальта, встроенного в макроциклическую корриновую систему. Четыре пиррольных кольца образуют плоское кольцо, в центре которого находится атом кобальта в степени окисления +3. Помимо метильного лиганда, с металлом связан нуклеотидный остаток — 5,6-диметилбензимидазол, присоединённый через рибозу и фосфатную группу. Молекулярная формула — C63H91CoN13O14P, молярная масса около 1344 г/моль.

Связь кобальт — углерод в метилкобаламине относительно лабильна. Под действием света, особенно ультрафиолетового, она разрушается с образованием гидроксокобаламина, поэтому растворы препарата хранят в защищённом от света месте. Кристаллы метилкобаламина имеют тёмно-красный цвет, хорошо растворимы в воде, устойчивы в слабокислой среде и разрушаются в щелочной.

¶Биологическая роль

Метилкобаламин служит коферментом фермента метионинсинтазы, которая катализирует перенос метильной группы с 5-метилтетрагидрофолата на гомоцистеин. В результате образуются метионин и тетрагидрофолат. Эта реакция связывает цикл фолатов и метиониновый цикл, поэтому её нарушение отражается сразу на нескольких обменных путях.

Недостаток метилкобаламина приводит к накоплению гомоцистеина и к «фолатной ловушке»: фолаты задерживаются в форме 5-метилтетрагидрофолата и не могут участвовать в синтезе нуклеотидов. Это нарушает деление клеток, прежде всего быстро обновляющихся — клеток костного мозга и эпителия. Клинически дефицит проявляется мегалобластной анемией, неврологическими расстройствами, поражением периферических нервов.

Вторая активная форма, аденозилкобаламин, работает в митохондриях и участвует в превращении метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА. Метилкобаламин действует преимущественно в цитоплазме. Обе формы организм может синтезировать из поступающих с пищей кобаламинов, поэтому метилкобаламин не является незаменимым пищевым веществом сам по себе.

¶Источники и получение

В природе метилкобаламин образуется в клетках бактерий и архей, которые синтезируют кобаламин de novo. Животные и человек не способны к его синтезу и получают витамин с пищей — преимущественно из продуктов животного происхождения: печени, мяса, рыбы, яиц, молочных продуктов. В растениях витамин B12 практически отсутствует.

Промышленно метилкобаламин получают микробиологическим синтезом с последующей химической или ферментативной модификацией. Бактерии рода Propionibacterium и Pseudomonas денитрификаны накапливают кобаламины в процессе ферментации, после чего смесь разделяют хроматографическими методами и вводят метильную группу. Готовое вещество выпускают в виде кристаллического порошка, таблеток, растворов для инъекций.

¶Применение

В медицине метилкобаламин используется при лечении и профилактике дефицита витамина B12, при мегалобластной анемии, при некоторых формах периферической нейропатии. В ряде стран он входит в состав комбинированных препаратов для терапии диабетической нейропатии. Форма выпуска включает таблетки для рассасывания, растворы для внутримышечного и внутривенного введения.

В пищевой промышленности метилкобаламин и другие формы кобаламина применяются для обогащения продуктов — энергетических напитков, растительных заменителей мяса, детского питания, а также в составе биологически активных добавок. В отличие от цианокобаламина, метилкобаламин не содержит цианидной группы, что учитывают при производстве некоторых продуктов.

В лабораторной практике метилкобаламин используют как реагент в биохимических исследованиях, в том числе при изучении метионинсинтазы и реакций метилирования.

¶Сравнение с другими формами

Цианокобаламин, наиболее распространённый в аптечной сети, в организме превращается в активные формы, включая метилкобаламин. Сторонники применения метилкобаламина указывают на его естественность и лучшее удержание в тканях; сравнительные клинические данные о преимуществах перед цианокобаламином ограничены и не позволяют делать однозначных выводов.

¶Безопасность и хранение

Метилкобаламин считается малотоксичным соединением; избыток водорастворимого витамина выводится с мочой. Возможны аллергические реакции при индивидуальной непереносимости. Препарат разрушается на свету, поэтому растворы готовят непосредственно перед применением и хранят в защищённой от света упаковке при умеренной температуре. Срок годности кристаллического вещества при соблюдении условий хранения составляет несколько лет.

¶Источники

• Химическая энциклопедия
• Биохимия: учебник для медицинских вузов
• Фармакология: национальное руководство
• Научные публикации по метаболизму кобаламинов