кобаламина з різними типами лігандів
В залежності від типу ліганда в?-положенні (заступника X) розрізняють кілька форм вітаміну В 12 (Мал. 1.1.3).
Ціанокобаламін -? - (5,6-діметілбензімідазол) кобамід (X=CN) - лікарська форма вітаміну В12, що не зустрічається в природі. Являє собою кристалічну речовину рубіново-червоного кольору, вище 200 ° С поступово розкладається, не плавлячись до 320 ° С; розчинний у воді (1,25% при 25 ° С), нижчих спиртах і аліфатичних кислотах, фенолі, ДМСО, не розчинний в інших органічних розчинниках [11]. Група CN і залишок 5,6-діметілбензімідазолілріботіда займає в молекулі аксіальне становище стосовно корріновому циклу. Ціанокобаламін руйнується під дією окислювачів, відновників і світла. Його водні розчини стійкі при рН 4,0 - 7,0 [12]. Дана форма вітаміну В12 утворюється при виділенні його з природних джерел із застосуванням - іонів [13].
Гідроксокобаламін (X=ОН) - фіолетово-червоні кристали. Одна з основних форм вітаміну В 12, у вигляді якої він транспортується білками крові (транскобаламіном II і кобалофілінамі) і депонується в організмі. Міститься в крові і деяких органах людини і тварин. Він був виділений поряд з ціанкобаламін з культуральної середовища Str. Griseus [14] і екстрактів печінки [15]. Гідроксокобаламін виходить при виділенні вітаміну В 12 з природних джерел в лужному середовищі. Легко перетворюється в інші форми вітаміну В 12 [16].
Аквакобаламін (X=H 2 O) подібний гідроксокобаламіну (a), який у водному розчині в залежності від pH (а саме pH lt; 7) може переходити в аквакобаламін (b):
Аквакобаламін менш стійкий, ніж ціанокобаламін, особливо в лужному розчині [17]. 5'-дезоксиаденозилкобаламін, кофермент В 12 (X=5 - дезоксиаденозіл) - червоні кристали. Являє собою коферментную форму вітаміну В 12. У вигляді цього коферменту вітамін виявляє своє Біокаталітичні дію і здійснює метаболічні функції [12].
Метилкобаламін (X=СН 3), є природною формою вітаміну B 12. Він виявлений у мікроорганізмів, а також у крові і печінці тварин і людини [18]. Виконує функції коферменту 5-метілтетрагідроптероіл-L-глутамат: L - гомоцистеїн - S - метилтрансферази, катализирующей ресинтез метіоніну з гомоцистеїну шляхом перенесення на нього метильної групи від N 5 -метілтетрагідрофоліевой кислоти [19].
Сульфітокобаламін, (X=SO 3),? - (5,6- діметілбензімідазол) сульфітокобамід, одержуваний при впливі сірчистої кислоти на ціанокобаламін [6], а також при впливі бисульфита на аквакобаламін [5]; сірковмісна група в сульфітокобаламіне не є за своїми властивостями сульфатної, сульфітної або сульфідної [6]. На рис. 1.1.3 так же наведені інші форми вітаміну В 12 в залежності від ліганда в?-становище (заступника B).
. 1.3 Хімічні властивості кобаламина
Відомо, що при фізіологічних умовах кобаламина існують в трьох різних ступенях окислення: Со (III), Co (II) або Со (I) [16]. Таким чином, процеси окислення-відновлення відіграють ключову роль в хімії та біології B 12.
Реакції Cbl в різних ступенях окислення з біологічно важливими молекулами:
. Взаємодія з супероксидом:
Супероксид (O 2 -) - побічний продукт клітинного метаболізму, проводиться мітохондріями і ретикулярними мембранними системами електронного транспорту або ферментами [20].
Рис. 1.1.3. Приклади деяких форм вітаміну В 12 в залежності від типу ліганда
Cbl (II) здатний виступати як супероксиддисмутази і захищати таким чином від хронічного запалення, від окислювального стресу. При додаванні O 2 - до Cbl (II) останній окислюється до аква-гідроксо-кобаламина (H 2 OCbl +/HOCbl), а O 2 - відновлюється до Н 2 О 2, який також може окисляти Cbl (II) до H 2 OCbl +/HOCbl:
Cbl (II) + O 2 - + 2H 3 O +? H 2 OCbl + + H 2 O 2 + H 2 O
Взаємодія з оксидом азоту (II), нітритом (NO2 -) і нітратом (NO3 -):
Аналіз великої кількості літератури показує, що дані взаємодії можуть відігравати важливу роль у біологічних процесах.
Реакція Cbl (III) c NO протікає в кислих середовищах за участю нітриту, домішки якого присутні в оксиді азоту (II) [21]. Однак з відновленою формою кобаламина Cbl (II) оксид азоту (II) реагує з дуже високими швидкостями, значно більшими, ніж у випадку нітриту [22]. Продуктом реакції Cbl (II) з NO є нітрозільний комплекс Cbl (III) -NO -, яка протікає за механізмом диссоциативного заміщення (I d) у Co (II) -центра [23].
Відзначимо також взаємодії другий відновленої форми кобаламина Cbl (I) з нітритом (1.3 - 1.4) і нітратом (1.5), які протікають в кислих середовищах (pH=1,5-2,5) [24 ].
