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维生素B12是唯一含有金属元素（钴）的维生素，因此又名钴胺素，其结构复杂并且分子量巨大，它不是单一一种物质，而是几种结构和活性相似的复杂有机化合物，其家族成员主要包括氰钴胺、羟钴胺、甲钴胺和腺苷钴胺，能够参与人体的新陈代谢和各种生化反应，其中甲钴胺和腺苷钴胺可以不经过肝脏代谢，也不需要生物转化，直接被人体利用，是维生素B12的两种活性辅酶形式，氰钴胺和羟钴胺则需要经过细胞器的转化才能被人体利用。
甲钴胺对神经组织具有良好的传递性，可促进叶酸利用与核酸代谢，并可促进核酸和蛋白质合成，刺激轴突再生，抑制神经退变，修复受损的神经组织，营养神经细胞，是周围神经病变的首选治疗药物。此外，甲钴胺还可促进骨髓中核酸的合成以及红细胞的成熟和分裂，增加红细胞的产生，可迅速恢复因B12缺乏而降低的红细胞数、血红蛋白和血细胞比容值，改善贫血血像，可用于治疗因缺乏维生素B12引起的巨幼红细胞性贫血。
甲钴胺的总体安全性和耐受性良好，口服制剂偶有食欲不振、恶心、呕吐、腹泻等胃肠道反应以及皮疹等过敏反应，注射剂可见皮疹、头痛、发烧感、出汗、肌肉注射部位疼痛及硬结等不良反应，并可引起血压下降与呼吸困难等严重不良反应。甲钴胺口服制剂不良反应较轻，一般可耐受，如果出现皮疹等过敏反应，应及时停药，如果出现严重不良反应，应立即中止用药，并采取适当的措施。
最后，甲钴胺可加速核酸降解，升高血尿酸，尤其是痛风患者，可增加痛风发作的风险。使用甲钴胺治疗巨幼红细胞性贫血时，可能增加低钾血症、血小板增多症和猝死的风险。如果不恰当使用甲钴胺治疗时间超过3个月，可能导致不可逆性神经损伤。从事与汞及其化合物相关的工作人员不宜长期大量服用甲钴胺，这是因为甲钴胺与汞可在人体内形成甲基汞，造成人体多器官损伤，服用甲钴胺1个月以上无效，则无需继续服用。