维生素B1

一、化学结构与理化性质

维生素B1（vitamin B1），又称硫胺素（thiamine）、盐酸硫胺（aneurine hydrochloride, thiamine hydrochloride）、抗神经炎素（aneurin）等。它是由1个含氨基的嘧啶环和1个含硫的噻唑核通过亚甲基桥连接而成的化合物。硫胺素衍生物包括单磷酸酯（TMP）、焦磷酸酯（TPP）和三磷酸酯（TTP）形式以及合成的盐酸盐和水溶性稍差的单硝酸盐形式。

维生素B1分子式为C12H17N4OSCl,分子量为 300.81， CAS 号为 59-43-8。

盐酸硫胺分子式为Cl2H l717N4OSCl-HCl，分子量为 337.27，CAS 号为 67-03-8。

硝酸硫胺分子式为C12H17N5O4S,分子量为327.36， CAS 号为 532-43-4。

维生素B1（A）、盐酸硫胺（B）
和硝酸硫胺（C）的化学结构

维生素B1常以其盐酸盐的形式出现，为白色结晶，略带酵母气味，极易溶于水，微溶于乙醇，不溶于其他有机溶剂。在酸性环境中比较稳定，在碱性环境中，特别是加热时很容易被破坏，但在一般的烹调温度下，损失不多。亚硫酸盐在中性及碱性介质中能加速维生素B1的破坏，使其迅速分解为嘧啶和噻唑，因而失去生物活性。

维生素B1在pH为7的水溶液中，在235nm及267nm处有2个紫外线吸收高峰。在强碱溶液中，如果有氧化剂（如高铁氰化钾）存在，维生素B1可被氧化为硫色素（thiochrome）。硫色素可产生荧光，据此可用来测定维生素B1的含量。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  维生素B1广泛存在于天然食物中，含量随食物种类而异，且受收获、贮存、烹调、加工等条件影响。最为丰富的来源是葵花子仁、花生、大豆粉、瘦猪肉，其次为小麦粉、小米、玉米、大米等谷类食物，鱼类、蔬菜和水果中含量较少。

生产制备方法  目前使用的维生素B1多通过化学合成制得。

三、生理功能及作用

参与能量代谢  构成辅酶，维持体内正常代谢。TPP是硫胺素的主要辅酶形式，在体内主要通过两种途径来参与物质和能量代谢。维生素B1在硫胺素焦磷酸激酶的作用下，与三磷酸腺苷（ATP）结合形成TPP。

TPP是维生素B1的活性形式，在体内构成多种酶的辅酶。丙酮酸脱氢酶：是衔接糖酵解和三羧酸循环的关键酶。α-酮戊二酸脱氢酶：是三竣酸循环的组成部分。转酮醇酶：参与戊糖磷酸途径。支链酮酸脱氢酶：在支链氨基酸代谢中发挥作用。

对神经组织的作用  硫胺素可以部分恢复被紫外线破坏的分离神经。三磷酸硫胺素（TTP）和焦磷酸硫胺素（TPP）的功能不同，TTP主要作用于神经和脑，可能通过氯离子通道磷酸化而激活氯离子，这提示TTP损害可能是急性出血性脑灰质炎-多神经炎性神经病综合征（Wemicke -Korsakoffsyndrome）的部分原因。TTP可能具有作用于膜的功能和作用潜能，硫胺素缺乏时膜中的TTP趋于得到保存。

硫胺素对神经组织的作用机制尚未完全明确，一种观点认为TTP与神经细胞膜上的钠离子通道有关，当神经受刺激时，神经冲动可使TTP去磷酸化，并使其在膜上移位，钠离子得以自由通过膜。还有观点认为硫胺素与脑内重要的神经递质-乙酰胆碱的合成和释放有关。此外，硫胺素还可影响体内色氨酸转化为尼克酸的反应以及支链氣氨基酸的代谢，这些都可能与其在神经组织中的作用有关。

抑制胆碱酯酶的活性  乙酰胆碱（副交感神经化学递质）有促进胃肠蠕动的作用，维生素B1可抑制胆碱脂酶对乙酰胆碱的水解。

调节心功能  硫胺素缺乏可引起心功能失调，其机制可能是由于硫胺素缺乏使血液流入组织中的量增加，从而使心脏输出负担加重，导致心功能失调。

其他  有证据表明，硫胺素水平对mRNA合成和转酮醇酶酶蛋白合成有较大的直接影响，但在相同水平时，不影响丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶的酶蛋白合成。

研究发现，，硫胺素水平低的人很易患早老性痴呆和心力衰竭。在早老性痴呆型的老年痴呆病人中，低血浆硫胺素浓度是非常常见的，但Parkinson病患者没有这种情况。早老性痴呆患者脑中的硫胺素焦磷酸和硫胺素焦磷酸酶水平较低。另有研究发现补充硫胺素对早老性痴呆病患者起到轻度改善作用。

硫胺素可减少铅对机体的毒性作用，其可能的机制为硫胺素与铅形成螯合物[1]。

四、安全性研究

人群资料  过量：一般认为口服硫胺素及硫胺素衍生物对人体的毒性很低，多数关于硫胺素副作用的报道发生于肠外营养后。

有限的临床资料显示高剂量一次性给予盐酸硫胺素（>5 000mg/d）引起的不良反应主要是中枢神经系统的症状，包括头痛、兴奋性增强、失眠、脉搏加快、虚弱和颤抖等类似甲状腺功能亢进的症状。不良反应都发生在很高的剂量，并且症状在停止摄入硫胺素后消失。

长期较低剂量硫胺素导致不良作用的病例报告更少。英国EVM在一项小型临床试验中发现每天口服 6 000～8 OOO8000mg硫胺素5～6个月后没有发生不良反应。给予556名年轻女性1OO100mg硫胺素60～90天后没有发生不良反应。因此英国EVM将硫胺素补充剂的指导剂量（GL）定为 lOO100mg。

缺乏：缺乏维生素B1可以导致硫胺素缺乏症，又称为脚气病（beriberi）,主要影响心血管系统和神经系统，成人与婴幼儿表现不同。

代谢情况  食物中的维生素B1有3种形式，即游离形式、硫胺素焦磷酸脂和蛋白磷酸复合物。结合形式的维生素B1在消化道裂解后被吸收。吸收的主要部位是空肠和回肠。大量饮茶会降低肠道对维生素B1的吸收；酒精中含有抗硫胺素物质；叶酸缺乏可导致维生素B1吸收障碍。维生素B1由尿排出，不能被肾小管重吸收。药品中的维生素B1经口服给药，在胃肠道主要是十二指肠吸收。吸收不良综合征或饮酒过多可阻止本品的吸收。肌肉注射吸收迅速。吸收后可分布于机体各组织中，也可进入乳汁，体内不贮存。血浆半衰期约为0.35小时。在肝内代谢，经肾排泄。维生素B1在肝、肾和白细胞内转变成硫胺焦磷酸脂，后者是体内丙酮酸分解所需的羧代酶的辅酶。维生素B1在体内不贮存，故短期缺乏即可造成患者丙酮酸在体内的蓄积，从而扰乱糖代谢。

急性毒性  硫胺素的急性毒性很低，但一次口服剂量为3 000～5 000mg/kg的硫胺素或盐酸硫胺素对大小鼠而言是致死性的。硫胺素硝酸酯的急性毒性更低。一次性口服剂量为5 000mg/kg的硫胺素对大鼠没有毒副作用。

遗传毒性  有报道认为高剂量盐酸硫胺素在Ames试验中（TA98和TA100）表现出致突变性[2]。

亚慢性毒性  在大鼠膳食中添加盐酸硫胺喂养30天，未发现明显的副作用，其NOAEL为每日900mg/kg[3]。

慢性毒性与致癌性  没有高剂量水溶性硫胺素衍生物的慢性毒性数据[4]。

生殖与发育毒性  未査见相关文献资料。

其他  未查见相关文献资料。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品 维生素B1天然存在于食物中，并可以作为食品添加剂或营养强化剂添加于食品中。

维生素B1可添加于动物饲料中。

保健食品 可应用于膳食补充剂、保健食品。

其他 作为药品，可应用于防治脚气病、神经炎、心肌炎、消化不良、感染、发热、甲状腺功能亢进、充血性心力衰竭、阿尔茨海默症、癫痫和口腔溃疡等。

调查/推荐摄入量

调查摄入量 根据第四次全国营养调查，中国人膳食中的摄入量为1.0mg/d。

推荐摄入量 中国营养学会推荐的成人摄入量为男性l.4mg/d，女性1.3mg/d。UL为50mg。作为膳食补充剂，每日补充硫胺素1～2mg是最普遍应用的剂量。

美国制定了硫胺素的RNI标准如下18岁以上女性l.lmg/d。孕妇 1.4 mg/d，乳母 1.5mg/d。FNB 尚未发现用于制定最低毒副反应水平（LOAEL）的人群或动物口服硫胺素的资料。由于还没有发现口服硫胺素的不良反应，故无法制定LOAEL值和NOAEL值。因此FNB没有设定可耐受最高摄入量（UL）。

欧盟SCF发现注射硫胺素后产生不良反应，但口服硫胺素未见不良作用，因此欧盟SCF认为没有必要设定UL值。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  我国批准维生素B1为营养强化剂，允许的维生素B1的化合物来源为盐酸硫胺素、硝酸硫胺素。

美国  维生素B1是美国国家营养食品协会（NNFA）认可的膳食补充剂原料，允许维生素B1作为膳食补充剂。将盐酸硫胺素（21 CFR 184.1875）、硝酸硫胺素（21CFR 184.1878）作为维生素B1的来源批准为GRAS物质。可添加于谷物粉：强化面粉和强化自发粉中添加量为每磅2.9mg，强化玉米中添加量为每磅2.0～3.0mg,强化淀粉中添加量为每磅2.0～2.5mg,强化大米中添加量为每磅2.0～4.0mg （21 CFR Part 137）、通心粉/面条制品：强化通心粉、强化面条中添加量为每磅4.0～5.0mg,强化蛋白的强化通心粉中的添加量为每磅5mg，强化脱脂牛奶通心粉制品中的添加量为每磅4.0～5.0mg，（21CFR Part 139）、烘烤制品：强化面包中的添加量为每磅1.8mg （21 CFR Part 136）。

欧盟  允许维生素B1作为膳食补充剂，允许的维生素B1的化合物来源盐酸硫胺素、单硝酸硫胺素、磷酸氯硫胺素、焦磷酸氯硫胺素（2002/46/EC）（EC NO 1170/2009）。

允许维生素B1作为食品添加剂添加于食品中，允许的维生素B1的化合物来源为盐酸硫胺素、单硝酸硫胺素（EC NO 1925/2006）（EC NO 1170/2009）。

允许将维生素B1添加于婴幼儿配方奶粉和较大婴儿配方奶粉中，允许的添加量为14～72μg pg/100kJ或60～300μg/1OOkcal100kcal，允许的维生素B1的化合物来源为盐酸硫胺素、单硝酸硫胺素（2006/141/EC）。

允许将维生素B1添加于婴幼儿谷物加工制品和婴幼儿食品，其中婴幼儿食品添加量不得超过0.25mg/1OOkcal100kcal,谷物加工制品中的含量不得低于25μg/100kJ（lOO100μg/lOOkcal100kcal）,最大添加量为 0.5mg/100kcal，允许的维生素B1的化合物来源为盐酸硫胺素、单硝酸硫胺素（2006/125/EC）。

允许维生素B1应用于具有特殊营养作用的食品中，允许的维生素B1的化合物来源为盐酸硫胺素、单硝酸硫胺素（2001/15/EC）。

澳/新  允许将维生素B1作为营养强化剂添加于食品中，允许添加的食品类别和添加量如下表所示（STANDARD 1.3.2）：

维生素B1在食品中的添加量

允许将维生素B1应用于谷物及其制品中，制作面包所用面粉中维生素B1的含量不得低于6.4mg/kg（STANDARD 2.1.1）。

允许将维生素B1应用于含咖啡因的饮料中，每天饮用量中维生素B1的最大含量为40mg （STANDARD2.6.4）。

允许将维生素B1应用于婴儿配方食品中，允许的添加量为>l010μg/100kJ，推荐最大添加量48μg/100kg允许的维生素B1的化合物来源是盐酸硫胺素、单硝酸硫胺素（STANDARD 2.9.1）。

允许将维生素B1应用于婴儿食品中，RNI值为0.35mg允许的谷基婴儿食品中最大声称量为每份52.5μg,允许的维生素B1的化合物来源是盐酸硫胺素、单硝酸硫胺素（STANDARD 2.9.2）。

允许将维生素B1应用于代餐和配方补充食品，每份代餐的最大声称量为0.55mg，儿童配方补充食品的最大声称量为0.25mg，成人配方补充食品的最大声称量为 0.55mg （STANDARD 2.9.3）。

允许将维生素B1应用于一般性运动配方补充食品，每天从中摄入的维生素B1的最大声称量为2.2mg（STANDARD 2.9.4）。

将维生素B1的膳食补充剂作为补充药品管理。

CODEX允许的维生素B1的化合物来源为盐酸硫胺素、硝酸硫胺素（CAC/GL 10-1979）。

允许将维生素B1添加到婴儿配方食品和特殊医学用途的婴儿配方食品中，允许的添加量为60～300μg/100kcal 或 14～72μg/100kJ （CODEX STAN 72-1981）。

允许将维生素B1添加到较大婴儿配方食品中，允许的添加量为>40μg/100kcal 或 >10μg/100kJ（CODEX STAN 156-1987）。

允许将维生素B1添加到谷基类婴幼儿加工食品中，添加量应不小于 12.5μg/100kJ （50μg/100kcal）（CODEX74-1981，REV  1-2006）。

允许将维生素B1添加到罐装婴儿食品中（CODEX STAN 73-1981）。

允许将维生素B1添加到除婴儿配方外的其他特殊医用食品中。

七、注意事顷和禁忌

不适宜人群  未查见相关文献资料。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用  酒精可破坏硫胺素的利用，导致酗酒者常发生硫胺素缺乏症。乙醇还可降低细胞硫胺素焦磷酸激酶的活性。硫胺素是乙酰胆碱的拮抗剂。因此硫胺素可提高神经肌肉阻断剂的效应。

5-氟尿嘧啶对硫胺素存在拮抗作用，可能是通过对磷酸化的竞争作用来实现的（磷酸化对两者活性的发挥都是必需的）。服用利尿剂（如呋塞米、丁尿胺、依他尼酸）时，应额外补充维生素B1。

其他 未查见相关文献资料。