Keserű György Miklós (szerk.)

Gyógyszerkémia

6.2.2.2. B1-vitamin

Felfedezése és szerkezete

A B1-vitamin, azaz a tiamin volt a legelsőként karakterizált vitamin. Fő formája a tiamin-difoszfát, mely szervezetünkben fontos koenzim szerepet tölt be. Ezt a szerepét elsőként a holland Christiaan Eijkman és utódja, Gerrit Grijns fedezte fel, akkor még a hántolt rizs fogyasztása mellett fellépő hiánybetegség, a beriberi ellenszerét keresve. Kristályos formában 1926-ban szintén két holland kutató, Barend Jansen és Willem Donath izolálták, majd szerkezetét és szintézisét 1934-ben az amerikai R. R. Williams írta le. Elsőként „aneurin” névre keresztelték el a hiányában kialakuló idegrendszeri betegségekre utalva, majd kéntartalmára és vitamin szerepére utalva keresztelték át tiaminra (Fülöp és mtsai, 2010; Marriott és mtsai, 2020).

Szerkezetét tekintve egy pirimidin-tiazol-származék, mely kvaterner nitrogénjének köszönhetően só formájában van jelen (tiamin-klorid). Aktív formájaként a tiamin-difoszfátot tartják számon, ami különböző 2-oxo-karbonsavak és 2-hidroxi-ketonok C–C kötésének hasításában vesz részt. Kvaterner nitrogénjének köszönhetően a tiazolgyűrű 2-es pozíciójában elektronhiányos szén alakul ki, mely bázis hatására karbaniont eredményezhet. Ez a folyamat alacsonyabb energiagáttal rendelkezik, mint az említett karbonsav- és ketonszármazékok hasítása pusztán bázikus körülmények között (ami stabilizálatlan karbaniont eredményezne és nem zajlik le). A tiamin karbanionja ezt követően már képes elreagálni az enzim szubsztrátjával (2-es helyzetű oxo-, vagy hidroxiszubsztituált szén) és szén-dioxid kilépése mellett rezonanciastabilizált köztiterméket adni, így elősegítve a C–C kötés hasítását (6.2.15. ábra, Fülöp és mtsai, 2010; Marriott és mtsai, 2020).

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1334kgyke_4099/#m1334kgyke_4099 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1334kgyke_4099/#m1334kgyke_4099)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1334kgyke_4099/#m1334kgyke_4099)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

6.2.15. ábra. A tiamin szerkezete, valamint 2-oxo-karbonsavak és 2-hidroxi-ketonok C–C hasításban betöltött katalitikus szerepe

Forrás: saját szerkesztés

Metabolizmusa

A főként növényi táplálékkal bevitt tiamin-foszfát-észterek a bél alkalikus foszfatázainak hatására hidrolizálódnak és tiamin, valamint monofoszfát-tiamin (MPT) keletkezik, amit a bélhámsejtek aktív és passzív folyamatokkal szívnak fel. A keringésből főként a máj, az eritrociták és az agy veszi fel. Az étkezést követően a hirtelen megnövekedett vér-tiaminszint azonban csak a máj (hepatociták) és eritrociták esetében fokozza annak felvételét, a vér-agy gáton nem fokozódik átjutása. Ez azzal áll összeköttetésben, hogy az alacsony vérplazmaszint esetén a hepatociták és eritrociták kevesebbet vesznek fel, míg az agyba bekerült tiamin szintje csak minimálisan csökken, ami azt feltételezi, hogy utóbbi esetében a szervezet specifikus transzporterekkel konstans szinten próbálja tartani az idegek megfelelő és folyamatos működéséhez szükséges tiaminkoncentrációt. Szervezetünkből való kiválasztása kevéssé kutatott, azonban főként a vizelettel, többségében metabolitjaiként (tiazol- és pirimidinszármazékokként) ürül (Marriott és mtsai, 2020).

Szerepe és a hiánya esetén kialakuló betegségek

A tiaminnak több enzim működésében is szerepe van, melyek mindegyikében a szerkezete kapcsán leírt mechanizmussal dekarboxilezéseket támogat. Az enzimek szerkezetében megtalálható közös elemek a pirimidin- és difoszfátrészek dokkolásáért felelősek, melyek igen erős kötést biztosítva tartják helyén a koenzimet (Marriott és mtsai, 2020).

Részt vesz például a citoszol-transzketoláz, a mitokondrium piruvát-dehidrogenázának és elágazó láncú 2-oxosavak dehidrogenázának működésében, és nemrég leírták a 2-hidroxi-zsírsavak bontását végző peroxiszómákban megtalálható 2-hidroxiacil-CoA-liáznál is. Ezek az enzimrendszerek a megfelelő szubsztrátjaik bontásával, oxidatív metabolizmusával a sejtek működéséhez elengedhetetlen építőelemek (pl.: acetil-CoA) szintézisét segítik elő és energiatermelést végeznek. Hiányukra kiemelten érzékeny az agy és a szív, de a vérképző és a máj metabolizáló rendszerének is kulcsfontosságú elemei. A hiánybetegségei esetén megjelenő első tünetek általánosak, ilyenek a fáradtság, az irritabilitás, a rossz memória és az alvás. Krónikus hiánya idegrendszeri (neurológiai és pszichiátriai), valamint kardiovaszkuláris tüneteket eredményez (Marriott és mtsai, 2020).

Felnőtteknél ez a beriberi betegségben jelenik meg, mely az alsó végtagok paralízisében vagy szívelégtelenségben teljesedhet ki, míg csecsemőknél főként utóbbiként jelentkezik. Szintén jellemző, tiaminhiányhoz kapcsolható betegség a Wernicke–Korszakov-szindróma, mely főként alkoholistáknál alakul ki, és zavarodottsággal, ataxiával járhat együtt, kezeletlen állapotoknál pedig pszichózissal. Továbbá egyik transzporterének génmutációja alapján (megaloblasztos anémia alakul ki) szerepe van még a vérképzésben is. A hiánybetegségek esetében igen sokszor átfedések vannak, ezért napjainkban ernyőkifejezésként ezeket a betegségeket, kórképeket az átfogóbb „tiaminhiányos állapotok”-ként hivatkozzák (Marriott és mtsai, 2020).

Származékai

Származékainak szintézise főként biohasznosulásának fokozására irányult. A benfotiamin szintetikus származék, mely jobb lipidoldékonysággal rendelkezik, így a tiamin felszívását végző transzporterek hiányában is képes kifejteni hatását. Több országban, több kombinációban is forgalomban van, de önmagában a diabéteszes neuropátia az indikációs területe. Fejlesztését Japánban végezték, ahol több másik B1-vitamin-analógot is kifejlesztettek, úgymint a (főként csak Japánban forgalomban lévő) allitiamint, furszultiamint és szulbutiamint (6.2.16. ábra, Fülöp és mtsai, 2010; Marriott és mtsai, 2020; Fujiwara és mtsai, 1954; Baker és mtsai, 1976; Starling-Soares és mtsai, 2020).

Harvard

(): . : . : /hivatkozas/m1334kgyke_4110/#m1334kgyke_4110 ()

Chicago

. . . : . (: /hivatkozas/m1334kgyke_4110/#m1334kgyke_4110)

APA

(). . . (: /hivatkozas/m1334kgyke_4110/#m1334kgyke_4110)

BibTeX EndNote Mendeley Zotero

6.2.16. ábra. A tiamin származékai

Forrás: saját szerkesztés

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 664 145 0

Kémia

A kötet az Akadémiai Kiadónál 2011-ben Gyógyszerkutatás kémiája címen megjelent kézikönyv hagyományaira alapozva a kismolekulás gyógyszerkutatás eszköztárára és módszertanára fókuszál. Újdonságot jelent a magyar nyelvű szakirodalomban, hogy a modern gyógyszerkémiai felfogásnak megfelelően nem pusztán a meglévő gyógyszerkincs kémiáját mutatja be, hanem betekintést enged a kismolekulás gyógyszerek felfedezésének stratégiájába is.

Hivatkozás: https://mersz.hu/keseru-gyogyszerkemia//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero