DSC
18 (12)

Cyjanokobalamina

9.1. Rys historyczny

Odkrycie witaminy B_u jest ściśle związane z długotrwałymi poszukiwaniami czynnika przeciwko tzw. anemii złośliwej (pernicious anemia). Niedomaganie to jest obecnie znane pod nazwą choroba Addisona—Biermera, pochodzącą od nazwisk lekarzy, którzy jeszcze w XIX stuleciu opisali jej objawy.

W 1926 r. wykazano, że podawanie chorym na anemię złośliwą surowej wątroby zwierzęcej w ilości 120 - 240 g dziennie powoduje wyraźny wzrost liczby czerwonych ciałek krwi (erytrocytów) z 1,5 min w mikrolitrze krwi do 4,6 min po dwóch miesiącach leczenia. Naukowcy amerykańscy, którzy dokonali tego odkrycia (G.H. Whipple, G.R. Minot i W.P. Murphy), otrzymali w roku 1934 nagrodę Nobla.

Prace badawcze w tym zakresie prowadził następnie W.B. Castle, który ustalił, że wchłanianie czynnika przeciwdziałającego anemii złośliwej w przewodzie pokarmowym pacjentów jest uzależnione od interakcji między tym „czynnikiem zewnętrznym” a „czynnikiem wewnętrznym”, występującym w białku zwierzęcym (szczególnie w wątrobie). Obecnie wiadomo, że „zewnętrzny czynnik” Castle’a jest witaminą B_]2, a „wewnętrzny czynnik” - specyficznym białkiem, służącym do transportu tej witaminy. Jest on wytwarzany w żołądku i stanowi składnik soku żołądkowego.

Dalsze prace doprowadziły do uzyskania w 1946 r. preparatów czynnika przeciwdziałającego anemii złośliwej, które w ilości kilku miligramów, a następnie nawet 1 mg, były efektywne w doświadczeniach klinicznych (preparaty te zawierały zaledwie 1 % czystej substancji aktywnej). U pacjentów, którym podawano te preparaty, już po upływie 7-14 dni obserwowano znaczący przyrost liczby „młodych” erytrocytów we krwi.

Ze wzgłędu na bardzo małe stężenie czynnika przeciw anemii złośliwej (w najbogatszym źródle, jakim jest wątroba bydlęca, stężenie to zazwyczaj nie przekraczało 1 ppm, tzn. 1 część wagową czynnika na 1 milion części wagowych źródła tego czynnika — part per million), opracowanie odpowiednich testów analitycznych zajęło sporo czasu. Dopiero w 1947 r. wykaza- A no, ze wątrobowy czynnik przeciwdziałający anemii złośliwej jest również /I niezbędnym czynnikiem wzrostowym dla bakterii Laclobacillus helis Dorner ILLD). Była to więc mikrobiologiczna metoda oznaczania tego

tfjnnMj która w istotnej mierze przyczyniła się do przyspieszenia prac nad

oczyszczaniem preparatów.

W czystej, krystalicznej postaci czynnik przeciwdziałający anemii zło-śłiwej został po raz pierwszy wyodrębniony w roku 1947 w laboratorium firmy Merck. Była to czerwona substancja o bardzo wysokiej aktywności przeciwanemicznej, co zostało wkrótce potwierdzone wynikami testów wykonanych na pacjentach. Ze względu na jej rozpuszczalność w wodzie czerwona substancja została zaklasyfikowana do witamin grupy B i nadano jej nazwę witamina B₁₂.

Nie jest rzeczą przypadku, że witamina ta została po raz pierwszy wyodrębniona w czystej postaci w laboratorium firmy przemysłowej, albowiem dla wyprodukowania 15 mg witaminy B₁₂ trzeba było przetworzyć aż 1000 kg świeżej wątroby wołowej.

Punktem wyjścia opracowania ekonomicznie opłacalnej metody produkcji witaminy B₁₂ na drodze syntezy mikrobiologicznej było wyodrębnienie z fekaliów kurcząt mikroorganizmów charakteryzujących się zdolnością wytwarzania czynnika o działaniu biologicznym zbliżonym do aktywności substancji wyizolowanej z wątroby wołowej.

Obecnie metody biotechnologiczne są szeroko stosowane do wytwarzania tej witaminy w skali przemysłowej.

9.2. Budowa i nazewnictwo

Ustalenie struktury witaminy B₁₂ stało się możliwe dzięki zastosowaniu przez D. Hodgkin metod rentgenostrukturalnych do badań budowy układu korynowego. Wówczas to — w pierwszej połowie lat pięćdziesiątych — ustalono, że witamina B₁₂ jest złożonym związkiem kompleksowym kobaltu, z którego pod wpływem światła uwalnia się cząsteczka cyjanowodoru (HCN). Stwierdzono też, że wśród produktów kwasowej hydrolizy witaminy B₁₂ znaleźć można 6 cząsteczek amoniaku, 1 mol l-amino-2-propanolu (H₂N — CH₂ — CH(OH)—CH₃) oraz 1 mol nukleotydu (fosforanu z-rybazolu). Ten ostatni zawiera 5,6-dimetylobenzimidazol (w skrócie DBI), rybozę i kwas fosforowy.

Dane opisujące kompletną strukturę witaminy B,₂ zostały opublikowane w 1955 r. przez D. Hodgkin, która dziewięć lat później została uhonorowana nagrodą Nobla. Wcześniej znaną planarną strukturę, bardzo zbliżoną do struktur porfiryno-podobnych, będącą podstawową jednostką cząsteczki witaminy B₁₂, nazwano koryną, a zatem sama witamina i jej analogi są kory-noidami. Te formy witaminy B_l2, które zawierają 5,6-dimetylobenzimidazol, są nazywane kobalaminami. Tak więc witamina B₁₂ po raz pierwszy wyodrębniona przez K. Folkersa jest cyjanokobalaminą (w skrócie: CNCbl).