Кобаламини

Перші хімічні дані про вітамін B 12 утримувалися в одночасних повідомленнях з лабораторії Глаксо й Мірка, у яких вказувалося на присутність у його молекулі кобальту й фосфору. Самі ранні англійські публікації стосувалися другого червоного фактора, що з'являється на хроматограммах поряд з вітаміном B12; Цей фактор був отриманий у кристалічному виді Пірсом і його Співробітниками в лабораторії Ледерле й був названий вітаміном B 12b . Тим часом дослідники з лабораторій Мірка описали вітамін В 12а як речовина, що утвориться при обробці вітаміну В 12 воднем у присутності платинового каталізатора. Пізніше він виявився ідентичним вітаміну В 12 b . У лабораторіях Глаксо було описано ще одне родинне з'єднання - вітамін B 12c . В 1950 р. відносини між цими "вітамінами B 12 " з'ясувалися в результаті майже одночасних повідомлень із лабораторій "Органон" (Голландія) і Мірка, у яких було показано, що вітамін B 12 містить групу ціаніду, з'єднану координаційним зв'язком з кобальтом. Групу ціаніду можна було видалити фотолізом або шляхом відновлення в певних умовах з виходом вітаміну B 12a , що, як припускали, містить на місці ціаніду гідроксильну групу. При обробці водяним розчином ціаніду вітамін B 12a швидко перетворюється в той пурпурний дицианидний комплекс, що виникає із самого вітаміну B 12 . Після підкислення друга група ціаніду губиться й залишається вітамін B 12 . Для всієї молекули B 12 , крім групи ціаніду, був запропонований термін "Кобаламин", так що вітамін B 12 став називатися цианкобаламином, а вітамін B 12a оксикобаламином. Ця термінологія одержала широке визнання Шляхом обробки вітаміну B 12a різними кислотами вдалося одержати ряд інших аналогів.

До них ставиться вітамін B 12c , що містить групу азотистої кислоти; він був названий нитриткобаламином, або нитрокобаламином. Очевидно, вітамін B 12a звичайно існує не у формі оксикобаламина, а у формі аквокобаламина, молекула якого містить нейтральну молекулу води, що повідомляє весь координаційний комплекс основні властивості; це погодиться з даними про те, що з'єднання титрується як підстава. Можна одержати інші основні кобаламини, що містять замість води молекулу аміаку або деяких амінів. Крім цих основних і нейтральних з'єднань, існує ще клас кислих кобаламинов. З них найбільше відомо пурпурна речовина, що утвориться при додаванні надлишку ціаніду, до вітаміну B 12 . Воно містить 2 молекули ціаніду, з'єднані координаційними зв'язками з кобальтом.

Бивен і сотр. одержали досить переконливі спектроскопічні дані про наявність координаційного зв'язку між вільним атомом азоту в бензиминазоле й кобальтом. Надлишок ціаніду розриває її, очевидно, тому, що іон ціаніду утворить із металом більше міцний координаційний зв'язок. Дицианосоединение, однак, стійко тільки в лужному розчині. Дицианкобаламин легко заміщає цианогруппу на ВІН - , NO 2 - , SO 3 - , Cl - , Br - , SCN - та ін. Всі похідні в присутності ціанід-іонів перетворюються в цианкобаламин Стійкість і взаємоперетворення різних класів Кобаламинов вивчали за допомогою ізотопів і інших методів.

Всі ці речовини без винятку перетворюються у вітамін B 12 під дією ціаніду. Не дивно тому, що всі вони виявляють біологічну активність відносно мікроорганізмів, а також тварин і хворих пернициозной анемією, хоча деякі з них менш активні, чим цианкобаламин Дотепер ми розглядали вітамін В 12 як нейтральна речовина, хоча в дійсності це надзвичайно слабка підстава. Це виявилося ще в ранніх дослідженнях при титруванні в розчинах оцтової кислоти Кислотний гідроліз вітаміну B 12 При обробці вітаміну B 12 неорганічними кислотами в різних умовах отримано багато продуктів розщеплення.

Одним з перших був ідентифікований аміак, що утвориться при гідролізі амидних груп. Хімічне вивчення концентратів антипернициозного фактора привело до припущення, що він являє собою речовину поліпептидної природи. Однак при дослідженні кислотних гидролизатов звичайним методом хроматографії на папері в чистих зразках кристалічного вітаміну не знайшли ніяких ознак наявності ? -амінокислот. Проте, група дослідників із Британської палати медичних препаратів виявила на хроматограмме пляма, що дає нингидриновую реакцію; ця реакція була обумовлена не амінокислотою, а пропаноламином При взаємодії з концентрованої HCl при 65 про З відбувається відщіплення нуклеотида й утворення кобинамида (фактора В - див. нижче), потім відбувається відщіплення й утворення кобировой кислоти (фактора V 1 a ) Нуклеотид При кислотному гідролізі вітаміну B 12 у жорстких умовах утвориться 5, 6-диметилбензиминазол.

Було показано, що повністю нуклеотид відповідає назві 1-1-?- D -рибофуранозид-5, 6-диметилбензиминазол. Сумнівним залишалося тільки те, у якому положенні - 2 або 3 - фосфорилирована рибоза. Остаточно це питання було вирішено лише за допомогою рентгеноструктурного аналізу Продукти м'якого кислотного гідролізу У першому наближенні, м'який гідроліз розведеної хлороводородной кислотою приводить до часткового дезаминированию, послідовному утворенню моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса-, гептакарбонових кислоти зі збереженням нуклеотида Тривала обробка вітаміну B 12 холодною розведеною соляною кислотою приводила до повільної втрати мікробіологічної активності, при цьому інтенсивність червоного фарбування не змінювалася. Було виявлено, що зі збільшенням тривалості гідролізу виникає усе більше складна суміш продуктів. Серед них одне-, двох-, трьох- і четирехосновние кислоти, що утворяться при послідовному видаленні аміаку з амидних груп. При додаванні азотистої кислоти в цих умовах утворювалися також невеликі кількості п'яти- і шестиосновних кислот, що володіють червоним фарбуванням.

Монокарбоновие кислоти можна розділити на три. Дикарбоновие кислоти також розділяються на три ізомери; трикарбоновие кислоти фракционировать не вдавалося. Цього й випливало очікувати при випадковому гідролізі трьох лабільних амидних груп. Відносні кількості одержуваних ізомерів показували, що одна із цих груп значно лабильнее інших. Три інші амидние зв'язки гидролизовались тільки при обробці кислотою в більше жорстких умовах або при каталітичному впливі азотистої кислоти. Коли в результаті рентгеноструктурного аналізу будова вітаміну бути з'ясовано, з'явилася можливість витлумачити ці спостереження.

Три лабільні амидние групи, мабуть, належать трьом ланцюгам пропионамида, а три стабільні групи - ацетамидним ланцюгам Цей опис продуктів кислотного гідролізу спрощено, тому що, за винятком випадків самого м'якого гідролізу, при електрофорезе виявлялася ще одна група кислот. Ці кислоти утворяться в результаті відщіплення не тільки ряду молекул аміаку, але також і нуклеотида У водяному розчині при м'якому кислотному гідролізі (а також фотолитически або при каталітичному гідруванні) цианкобаламин, через проміжну стадію В 12 r (див. Відновлення вітаміну В 12 ) з наступним окислюванням киснем повітря переходить в оксикобаламин Фактор В Дослідники з лабораторії Глаксо знайшли, що молекулу вітаміну можна акуратно розділити на дві частини короткочасним нагріванням з концентрованою соляною кислотою або, ще краще, із хлорною кислотою. При ретельно контрольованих умовах (наприклад, 5 хв при 65°) амидние групи майже не піддавалися гідролізу й головним продуктам були, нуклеотид і незмінена інша частина молекули. Останній продукт зберігав мікробіологічну активність і виявився ідентичним природному факторові, виділеному із умісту рубця жуйних. У присутності ціаніду розчини цієї речовини мали пурпурне фарбування навіть при слабко кислій реакції середовища. Спектр поглинання був дуже подібний зі спектром дицианкобаламина, так що в цьому стані речовина майже напевно містила два залишки ціаніду, з'єднаних координаційним зв'язком з кобальтом.

Однак у той час як дицианкобаламин мав кислотні властивості, нове з'єднання було нейтральним. Причина такого розходження складалася у відщіпленні кислого нуклеотидного залишку. Це спостереження по суті з'явилося головною підставою для подання про вітамін B 12 як внутрішньої солі Ряд кислот, що утворяться при гідролізі амидних груп у факторі В, мав ту ж відносну стабільність у їх дициано-конфігурації

Ссылка на основную публикацию
2018