Витамин К представляет собой группу жирорастворимых соединений с
характерной 2-метил-1,4-нафтохиноновой структурой. Основные
представители:
- Витамин К1 (филлохинон) – естественный растительный
витамин К, содержащий длинную фито-изопреновую боковую цепь на позиции
C3. Основной источник: зелёные листовые растения, растительные
масла.
- Витамин К2 (менахиноны, MK-n) – производные с
различной длиной боковой цепи из нескольких изопреновых единиц.
Произведённые бактериями в кишечнике, встречаются также в
ферментированных продуктах.
- Витамин К3 (менадион, синтетический) – краткая
боковая цепь или её отсутствие; водорастворимый предшественник, легко
окисляется и метаболизируется в активные формы в организме.
К ключевым особенностям хинонового кольца относится способность к
окислительно-восстановительным реакциям, обеспечивающим его
биологическую активность.
Фармакологическая активность
Витамин К является коферментом гамма-глутамилкарбоксилазы,
катализирующей карбоксилирование глутамата до γ-карбоксиглутамата в
белках свертывающей системы крови (протромбин, факторы VII, IX, X).
Карбоксиглутамат обеспечивает связывание с кальцием, необходимое для
активации факторов свертывания.
Активность витамина К зависит от:
- Химической формы: короткие цепи (К3)
метаболизируются быстрее, но обладают меньшей стабильностью.
- Растворимости: жирорастворимые формы (К1, К2)
хорошо депонируются в печени; водорастворимые (К3) быстро
выводятся.
- Редокс-состояния: на активность влияет превращение
между хинонной и гидрохинонной формой.
Метаболизм и фармакокинетика
После всасывания витамин К связывается с липопротеинами и
транспортируется в печень, где участвует в синтезе факторов свертывания.
Метаболизм включает:
- Окисление и восстановление хиноновой группы, что
формирует витамин К-гидрохинон – активную коферментную форму.
- Метилирование и конъюгацию с глюкуроновой кислотой,
обеспечивающие выведение через желчные пути.
- Биотрансформацию витамина К3 в печёночные хиноны
для использования в γ-карбоксилировании.
Период полувыведения зависит от формы: К1 – 1–2 дня, MK-7 – до 72
часов, К3 – несколько часов.
Лекарственные формы
и синтетические аналоги
Фармацевтические препараты витамина К включают:
- Витамин К1 (филлохинон): таблетки, масляные
растворы для инъекций. Используется при дефиците витамина К,
профилактике кровотечений у новорождённых.
- Витамин К2 (менахиноны): таблетки и капсулы, часто
применяются для коррекции дефицита у взрослых и при нарушениях
кальциевого обмена.
- Витамин К3 (менадион, менадион натрия бисульфит):
водорастворимый синтетический аналог, используется преимущественно в
клинических условиях для быстрого восполнения дефицита.
Синтетические производные витамина К разрабатываются для повышения
стабильности, биодоступности и специфичности действия. Важное
направление – модификация боковой цепи и введение водорастворимых форм
для парентерального применения.
Механизм действия и
клиническое применение
- Коагулянтное действие: активирует
γ-карбоксилирование факторов свертывания, предупреждает и лечит
геморрагические состояния.
- Противодействие антикоагулянтам: используется при
передозировке кумариновых антикоагулянтов для восстановления синтеза
факторов свертывания.
- Костно-метаболическая роль: витамин К2 участвует в
карбоксилировании остеокальцина, регулируя минерализацию костной
ткани.
Химические свойства
- Окислительно-восстановительные реакции: хиноновое
кольцо легко восстанавливается до гидрохинона.
- Липофильность: обусловлена длинной изопреновой
цепью у K1 и K2, влияет на всасывание и депонирование.
- Стабильность: фотолабильность и чувствительность к
кислороду требуют хранения в тёмных, герметичных контейнерах.
Взаимодействие с
лекарственными веществами
- Антикоагулянты (варфарин, дикумарол): конкурентное
действие на фермент γ-глутамилкарбоксилазу.
- Антибиотики широкого спектра действия: могут
снижать синтез кишечной микрофлорой витамина К2.
- Сильные липидосодержащие препараты: могут изменять
абсорбцию жирорастворимых форм витамина К.
Перспективы синтетических
аналогов
Современные исследования направлены на:
- Создание водорастворимых форм с высокой
биодоступностью, пригодных для внутривенного введения.
- Разработку селективных аналогов, минимизирующих
взаимодействие с кумариновыми антикоагулянтами.
- Использование менахинонов длинной цепи для
профилактики остеопороза и кальцификации сосудов.
Эффективность и безопасность таких препаратов зависят от химической
модификации хинонового ядра, длины боковой цепи и способности
метаболизироваться в активную форму.