Vitamina B12

Vitamina B12

Vitamina B12 este cea mai mare și mai complexă dintre vitamine, singura vitamină care conține un ion metalic, și îndeplinește funcții majore în organism participând la procesele de creștere, hematopoieză și în funcționarea celulei nervoase. Primele observații asupra implicațiilor vitaminei B12 au fost făcute în anul 1926 de către medicii americani Minot și Murphy, laureați ai premiului Nobel pentru medicină și fiziologie în 1934. Aceștia au arătat că bolnavii care sufereau de anemie pernicioasă sau anemie Biermer, se vindecau după administrarea de extract de ficat. Timp de 100 de ani, izolarea principiului activ din ficatul crud a fost greu de realizat deoarece boala nu putea fi indusă la animale. După 20 de ani, firma Merck din SUA, în laboratoarele conduse de Folkers, a reușit să izoleze, în stare pură, un compus roșu cristalin care a fost denumit vitamină B12. Cam în aceeași perioadă, produsul a fost obținut de alte două firme farmaceutice britanice: Glaxo Laboratories și British Drug Houses. În 1949, Pierce și colaboratorii au reușit să izoleze două forme cristaline de vitamină B12 cu efecte similare în vindecarea anemiei pernicioase. Una dintre substanțe conținea gruparea cian și a fost denumită ciancobalamină, iar cealaltă conținea gruparea hidroxil și a fost numită hidroxicobalamină. Între 1948-1951, s-a realizat izolarea vitaminei B12 din mediile de cultură ale microorganismelor Streptomyces griseus și Streptomyces aurofaciens. În prezent, aceste medii de cultură constituie o materie primă mult mai bună decât ficatul. În 1956, un grup de cercetători de la Oxford condus de Dorothy Hodkin Crowfoot (premiul Nobel pentru chimie în 1964) a elucidat, prin radiocristalografie cu raze X structura chimică a vitaminei, împreună cu structura moleculară a ciancobalaminei și a coenzimelor sale. Structura a fost confirmată prin sinteză chimică totală, în 1973, de către Eschenmoser la Zurich și Woodward (premiul Nobel pentru chimie în 1965) la Howard. În prezent, preparatele farmaceutice de vitamină B12 se obțin ca produs secundar în procesele biotehnologice de fabricare a streptomicinei.

Structura și proprietățile vitaminei B12

Vitamina B12, numită adesea impropriu și ciancobalamină, este una dintre moleculele naturale nepolimere cele mai complicate, fiind constituită din:

- un nucleu corinic format din patru cicluri pirolice la care sunt grefate opt grupări metil, trei resturi de acetamidă și patru resturi de propilamidă;

- un nucleotid format din 5,6- dimetil-benzimidazol, un rest de ribofuranoză și un rest de acid ortofosforic;

- un ion trivalent de cobalt localizat în centrul nucleului tetrapirolic; iv) un radical cian,coordinat la ionul metalic central, care poate fi înlocuit de un radical hidroxil (hidroxicobalamină), un radical metil (metilcobalamină) sau de un rest adenozil(adenozilcobalamină).

Spre deosebire de hem, cele patru cicluri pirolice constitutive sunt legate direct între ele fără intervenția punților metilenice. Heterociclurile aromatice nu sunt adevărate cicluri pirolice deoarece sunt parțial hidrogenate. Deci, acestea sunt structure pirolinice, intermediare între pirol și pirolidina complet saturată Din acest motiv, în structura corinei, ciclurile pirolinice sunt mult mai substituite decât cele din structura hemului.

Atomul de cobalt este legat coordinativ la cei patru atomi de azot ai ciclurilor pirolinice. Situsul cinci de coordinare este ocupat de o moleculă de dimetilbenzimidazol legată la inelul corinic printr-un lanț ribozo-3-fosfat-aminoizopropilpropanoil al cărui rol biochimic nu este încă elucidat. Gruparea cian, care ocupă cel de al șaselea situs de coordinare, reprezintă un artefact al procedeului de extracție al cobalaminei. În stare naturală, acest situs este ocupat de o moleculă de apă, de o grupare metil sau de gruparea 5’-dezoxiadenozină, în coenzima B12. Vitamina B12 este o substanță cristalină, de culoare roșie care se descompune, fără a se topi, la temperaturi mai mari de 2100 C. Este solubilă în apă și alți solvent polari. Soluțiile apoase sunt stabile la întuneric, pH neutru și la temperaturi joase. La încălzire, în prezența luminii sau la pH acid sau alcalin, soluția de cobalamina se descompune. Este instabilă în prezența agenților reducători.