硫胺素（维生素B1）是水溶性维生素，属于B族维生素。 根据荷兰医师克里斯蒂安·埃克曼（Christiaan Eijkman）在19世纪末的观察，在给鸡喂去壳和精米后出现了脚气病样症状，但未给它们去壳和未上糙米或米糠的情况下，硫胺素又称“安提贝维他命”。 在从稻壳中分离脚气保护物质并于1926年由Jansen和Donath命名为维生素Aeurin之后，威廉姆斯和温道斯于1年通过连接两个环结构来阐明和合成维生素B1936。维生素被称为硫胺素。 硫胺素分子由通过亚甲基连接的嘧啶和噻唑环组成。 硫胺素本身并没有发现治疗用途，只有其亲水性（水溶性）盐，如盐酸硫胺素，单硝酸硫胺素和二硫代硫胺素，或它们的亲脂性（脂溶性）衍生物（allithiamines），如苯乙酰胺（S）。 -苯甲酰基硫胺素-单磷酸； BTMP），苯二胺（二苯甲酰基硫胺素）和糠醛胺（硫胺素四氢糠基二硫化物）。 干维生素B1在100°C下稳定。 维生素B1水溶液在pH <5.5时最稳定，但在中性或碱性环境中则不稳定。 硫胺素既不耐热（对热敏感），又对光和氧化敏感，并显示出高的结构或构造特异性。 分子结构的微小变化与维生素功效降低，功效低下或在某些情况下拮抗（相反）作用方式有关。 硫胺素拮抗剂，例如羟硫胺素，巯氧胺和氨苄铵，可以抑制（抑制）硫胺素I和II（硫胺素裂解和失活酶），并抑制具有生物活性的硫胺素焦磷酸酯（TPP；同义词：硫胺素二磷酸酯（TDP），脱羧酶）与其脱辅酶的竞争，并分别竞争性抑制2-含氧酸的脱羧作用（裂解二氧化碳（CO2）分子）。 含有亚硫酸盐（SO2）的输注溶液会导致维生素B1完全降解。
吸收
硫胺素在动植物食品中都存在，但浓度很低。 硫胺素以游离的，非磷酸化的形式存在于植物中，而80-85％的B维生素分别以生物活性TPP和TDP的形式存在于动物组织中，而15-20％的硫胺素单磷酸（TMP）和三磷酸硫胺素（TTP）出现。 。 摄入食物的磷酸化维生素B1被肠壁的非特异性磷酸酶去磷酸化（酶促去除 磷酸盐 基团），从而转化为可吸收状态。 吸收 空肠（空肠）中游离硫胺素的含量最高，其次是 十二指肠 （十二指肠）和回肠（回肠）。 只有少量被吸收 胃 和 结肠 （大肠）。 肠 吸收 （通过 肠道）的硫胺素须服从 剂量依赖的双重机制。 低于a的B维生素的生理量 浓度 2 µmol / l被能量依赖吸收 钠介导的载体机制。 因此，将维生素B1转运至肠粘膜（粘膜）细胞是活跃且可饱和的。 结构类似物（如巯乙胺）可抑制活性维生素B1 吸收 通过取代硫胺素运输 蛋白质 位于顶端（面向肠道内部） 细胞膜。 的影响 酒精 or 乙醇另一方面，在于抑制 钠–钾 腺苷 基底外侧的三磷酸酶（Na + / K + -ATPase；催化Na +离子从细胞外转运以及K +离子通过ATP转运进入细胞的酶） 细胞膜 （远离肠道内部），导致硫胺素特异性转运的下调 蛋白质。 上面一个 浓度 当浓度为2 µmol / l时，维生素B1会通过被动扩散吸收，而这两种吸收都不会 钠依赖，也不能被硫胺素拮抗剂抑制或 乙醇。作为已申请（受管理） 剂量 增加，被吸收的硫胺素的百分比降低。 一方面，这是由于跨膜运输的下调 蛋白质 用于肠内的硫胺素 黏膜 维生素B1的细胞（粘膜细胞） 剂量 > 2 µmol / l，另一方面，与主动载体介导的转运机制相比，被动吸收途径无效。 根据口服放射性标记硫胺素的研究，摄入1 mg时的吸收率为〜50％，5 mg〜33％，20 mg〜25％和50 mg〜5.3％。 总共每天最多只能吸收8-15毫克维生素B1。 肠道活检（组织样本）的比较 黏膜 有或没有硫胺素缺乏症的患者中，硫胺素状况较差的受试者的肠道维生素B1吸收明显更高。 缺乏状态下维生素B1的吸收增加是由于肠道中硫胺素转运蛋白的上调（上调）引起的 黏膜 细胞（粘膜细胞）。 吸收的硫胺素通过胞质焦磷酸激酶在肠粘膜细胞（粘膜细胞）中被部分磷酸化，裂解 腺苷 三磷酸（ATP）到具有辅酶活性的TPP（ 磷酸盐 组）。 除了钠介导的载体机制外，细胞内焦磷酸激酶也被认为是硫胺素主动转运进入和穿过黏膜细胞的限速步骤。 游离且磷酸化的硫胺素进入 肝 通过门户 静脉，从那里根据需要将其经血流输送到目标器官和组织。
在体内的运输和分配
维生素B1整体运输 血液 主要发生在血细胞中-75％ 红细胞 （红血球）和15％ 白细胞 （白色 血液 细胞）。 维生素B10中仅1％ 血液 以等离子体方式运输，主要是结合到 白蛋白。 高剂量维生素B1的摄入会导致结合能力被超过，从而使过量的硫胺素排出体外。 总血液水平在5-12 µg / dl之间变化。 在靶器官和组织中，硫胺素被吸收到靶细胞中， 线粒体 （细胞的“能量发电厂”）通过硫胺素转运蛋白以高亲和力（结合 实力）。 由于维生素B1在碳水化合物和 能量代谢，心肌（3-8 µg / g）， 肾 （2-6 µg / g）， 肝 （2-8µg / g）， 脑 （1-4 µg / g）尤其是骨骼肌的硫胺素浓度很高。 在硫胺素缺乏症中，由于跨膜转运蛋白的上调（上调），增加了维生素B1对靶细胞的吸收。 游离硫胺素可通过细胞内焦磷酸激酶在所有器官和组织中被磷酸化为具有生物活性的TPP，并消耗ATP并累积两种 磷酸盐 残留物。 酒精 or 乙醇 通过焦磷酸激酶的竞争性抑制来阻止游离硫胺素向辅酶TPP的活化。 另一个磷酸基团通过具有ATP裂解功能的激酶转移到TPP导致TTP，它可以在磷酸酶的作用下转化回TPP，TMP或游离的，未磷酸化的硫胺素。 虽然血浆中存在维生素B1， 母乳和脑脊液（影响 脑 和 脊髓）主要是游离形式或TMP形式的血细胞白细胞; 红细胞）和组织中主要含有TPP。 对于细胞内的辅酶活性TPP， 细胞膜 是不渗透的（不渗透的）。 TPP只能在水解后离开细胞（通过与 水）通过TMP释放硫胺素。 磷酸化硫胺素的细胞内磷酸化作用（磷酸基团的酶促连接）和膜渗透性的降低（膜渗透性）最终可作为防止维生素B1因生理剂量（1-2 mg / d）流失的保护机制。 健康人体内维生素B1的总储备量为25-30 mg，其中约40％存在于肌肉中。 狭义的硫胺素库不存在。 由于其作为辅酶的功能，维生素B1始终与相应的酶缔合（连接），并且仅被保留（被维生素BXNUMX保留）。 肾硫胺素的生物半衰期相对较短，据报道在人类中为9.5-18.5天。 维生素B的储存能力有限和高周转率，因此需要每天摄入足够量的硫胺素以满足要求，特别是在运动，繁重的体力劳动期间，由于新陈代谢增加而维生素B1消耗量增加的情况下 怀孕 和哺乳期，慢性的 酒精 虐待，以及 发烧.
排泄
维生素B1的排泄是剂量依赖性的。 在生理（新陈代谢正常）范围内，约25％的硫胺素可通过肾脏（通过 肾）。 在高剂量下，组织饱和后，维生素B1几乎完全通过肾脏排泄，同时硫胺素通过维生素CXNUMX排泄的比例同时增加。 胆汁 以及粪便中未吸收的硫胺素。 这种肾脏溢流的作用是自我抑郁. 非肾脏清除过程（排泄过程）以及肾小管重吸收（在肾小管中重吸收）的饱和度。 约有50％的硫胺素以游离形式被消除或被硫酸酯基酯化。 剩余的50％是尚未确定的代谢产物，以及硫胺素羧酸，甲基噻唑乙酸和吡胺。 维生素B1摄入量越高，新陈代谢越少，游离的，未改变的硫胺素的排泄量也就越大。
烯丙胺
烯丙胺，例如 苯丙胺根据藤原的日本研究小组在1950年代初期的发现，苯硫胺，糠胺和糠醛胺是亲脂性（脂溶性）硫胺素衍生物，在生理条件下，硫胺素与大蒜素的活性成分蒜素结合而自发形成。 大蒜 和洋葱。 在Allithiamine衍生物中，维生素作用所必需的噻唑环是开放的， 硫 原子被亲脂性基团取代。 仅在噻唑环被含有SH基团的化合物（例如 cysteine 谷胱甘肽和谷胱甘肽，在肠粘膜细胞（粘膜细胞）中以及目标细胞中具有生物活性的硫胺素焦磷酸磷酸化（磷酸基团的酶促加成）后，烯丙胺可以在生物体中发挥其维生素作用。 由于烯丙胺的非极性结构，其吸收条件与 水可溶的硫胺素衍生物，其根据饱和动力学以能量和钠依赖性方式借助载体机理被吸收。 在肠粘膜（肠粘膜）上的非特异性磷酸酶通过被动扩散预先使非特异性磷酸酶进行去磷酸化（去除磷酸基团）后，肠溶菌素被肠内的粘膜细胞（粘膜细胞）吸收，从而使阿尿嘧啶通过肠吸收与 水可溶的硫胺素衍生物，因为它们具有更好的膜渗透性（膜渗透性）。 这 生物利用度 亲脂性的 苯丙胺 比硫胺素二硫化物和硫胺素一硝酸盐分别高约5至10倍。 此外，口服后，Allithiamines在全血，靶器官和组织中达到较高水平的硫胺素和TPP 管理 剂量相对较低，并在体内保留（保留）更长的时间。 Hilbig和Rahmann（1998）研究了组织 分配 放射性标记的命运 苯丙胺 和苯硫胺在所有器官中的盐酸硫胺素的测定均显着高于所有器官的放射性 管理特别是在 肝 和肾脏。 高5至25倍 浓度 在中发现苯丁胺 脑 和肌肉。 在所有其他器官中，苯乙胺明的含量比盐酸硫胺素高10-40％。
