Маннитол - Mannitol

Маннитол
Mannitol structure.png
Маннитол-3D-шары.png
Клинические данные
Торговые наименования Осмитрол, Бронхитол и др.
Другие имена d- маннит, маннит, манный сахар
AHFS / Drugs.com Монография
Данные лицензии

Категория беременности
Пути
администрирования
Внутривенно , внутрь
Код УВД
Правовой статус
Правовой статус
Фармакокинетические данные
Биодоступность ~ 7%
Метаболизм Печень незначительная
Ликвидация Период полураспада 100 минут
Экскреция Почки : 90%
Идентификаторы
  • (2 R , 3 R , 4 R , 5 R ) -Гексан-1,2,3,4,5,6-гексол
Количество CAS
PubChem CID
DrugBank
ChemSpider
UNII
КЕГГ
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
Номер E E421 (загустители, ...) Отредактируйте это в Викиданных
Панель управления CompTox ( EPA )
ECHA InfoCard 100.000.647 Отредактируйте это в Викиданных
Химические и физические данные
Формула С 6 Н 14 О 6
Молярная масса 182,172  г · моль -1
3D модель ( JSmol )
  • O [C @ H] ([C @ H] (O) CO) [C @ H] (O) [C @ H] (O) CO
  • InChI = 1S / C6H14O6 / c7-1-3 (9) 5 (11) 6 (12) 4 (10) 2-8 / h3-12H, 1-2H2 / t3-, 4-, 5-, 6- / м1 / с1 чек об оплатеY
  • Ключ: FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N чек об оплатеY
  (проверять)

Маннитол - это разновидность сахарного спирта, используемого в качестве подсластителя и лекарства. Он используется как низкокалорийный подсластитель, так как плохо всасывается в кишечнике . В качестве лекарства он используется для снижения давления в глазах, как при глаукоме , и для снижения повышенного внутричерепного давления . С медицинской точки зрения он вводится в виде инъекций. Эффект обычно начинается в течение 15 минут и продолжается до 8 часов.

Общие побочные эффекты от использования в медицине включают проблемы с электролитами и обезвоживание . Другие серьезные побочные эффекты могут включать ухудшение сердечной недостаточности и проблемы с почками . Неясно, безопасно ли использование во время беременности . Маннитол входит в семейство осмотических мочегонных препаратов и работает, вытягивая жидкость из мозга и глаз.

Открытие маннита приписывают Джозефу Луи Прусту в 1806 году. Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . Первоначально он был сделан из цветущего ясеня и назван манной из-за предполагаемого сходства с библейской едой. Маннитол включен в список запрещенных препаратов Всемирного антидопингового агентства из-за опасений, что он может маскировать другие препараты.

Использует

Маннитол 15% раствор для внутривенного введения

Медицинское использование

В Соединенных Штатах маннитол показан для снижения внутричерепного давления и лечения отека головного мозга и повышенного внутриглазного давления.

В Европейском союзе маннитол показан для лечения муковисцидоза (МВ) у взрослых в возрасте 18 лет и старше в качестве дополнительной терапии к лучшим стандартам лечения.

Маннитол используется внутривенно для снижения резко повышенного внутричерепного давления до тех пор, пока не будет применено более радикальное лечение, например, после травмы головы . Внутриартериальные инфузии маннита могут временно открыть гематоэнцефалический барьер , нарушая плотные контакты .

Его также можно использовать в определенных случаях почечной недостаточности с низким диурезом , снижением давления в глазах , для увеличения выведения определенных токсинов и для лечения скопления жидкости .

Было показано, что интраоперационный маннит до снятия зажима сосуда во время трансплантации почек снижает повреждение почек после трансплантации, но не снижает отторжение трансплантата.

Маннитол действует как осмотическое слабительное в пероральных дозах более 20 г и иногда продается как слабительное для детей.

Было предложено использование маннита при вдыхании в качестве раздражителя бронхов в качестве альтернативного метода диагностики астмы, вызванной физической нагрузкой . Систематический обзор 2013 года пришел к выводу, что доказательств, подтверждающих его использование для этой цели, в настоящее время недостаточно.

Маннитол обычно используется в первичном контуре аппарата искусственного кровообращения во время искусственного кровообращения . Присутствие маннита сохраняет функцию почек во время низкого кровотока и давления, когда пациент находится в режиме обходного анастомоза. Раствор предотвращает набухание эндотелиальных клеток в почках, которое в противном случае могло бы снизить приток крови к этой области и привести к повреждению клеток.

Маннит также можно использовать для временной инкапсуляции острого предмета (например, спирали на проводе для искусственного водителя ритма ), пока он проходит через венозную систему. Поскольку маннит легко растворяется в крови, острие обнажается в месте назначения.

Маннитол также является препаратом первого выбора для лечения острой глаукомы в ветеринарии. Его вводят в виде 20% раствора внутривенно. Он обезвоживает стекловидное тело и, следовательно, снижает внутриглазное давление. Однако для работы требуется неповрежденный гемато-глазной барьер.

Еда

Маннит увеличивает уровень глюкозы в крови в меньшей степени, чем сахароза (поэтому имеет относительно низкий гликемический индекс ), поэтому используется в качестве подсластителя для людей с диабетом и в жевательных резинках . Хотя маннит имеет более высокую теплоту растворения, чем большинство сахарных спиртов, его сравнительно низкая растворимость снижает охлаждающий эффект, обычно обнаруживаемый в мятных конфетах и ​​жевательных резинках. Однако, когда маннит полностью растворяется в продукте, он вызывает сильный охлаждающий эффект. Также он имеет очень низкую гигроскопичность - не забирает воду из воздуха до уровня влажности 98%. Это делает маннит очень полезным в качестве покрытия для леденцов, сухофруктов и жевательных резинок, а также его часто включают в качестве ингредиента в конфеты и жевательную резинку. Приятный вкус и ощущение маннита во рту также делают его популярным наполнителем для жевательных таблеток.

Аналитическая химия

Маннит может использоваться для образования комплекса с борной кислотой . Это увеличивает кислотную силу борной кислоты, что позволяет повысить точность объемного анализа этой кислоты.

Другой

Маннитол является основным ингредиентом солевого агара с маннитом , среды для роста бактерий, и используется в других.

Маннитол используется в качестве режущего агента в различных наркотиках, которые используются интраназально ( нюхают ), таких как кокаин . Смесь маннита и фентанила (или аналогов фентанила ) в соотношении 1:10 маркируется и продается как «китайский белый», популярный заменитель героина.

Противопоказания.

Маннитол противопоказан людям с анурией , тяжелой гиповолемией , ранее существовавшим тяжелым застоем легочных сосудов или отеком легких, а также активным внутричерепным кровотечением, за исключением трепанации черепа.

Побочные эффекты включают гипонатриемию и уменьшение объема, приводящее к метаболическому ацидозу .

Химия

Маннит является изомером из сорбита , другой сахарный спирт; они отличаются только ориентацией гидроксильной группы на углероде 2. Хотя эти два сахарных спирта схожи, они имеют очень разные источники по природе, температурам плавления и использованию.

Производство

Маннитол классифицируется как сахарный спирт ; то есть его можно получить из сахара ( маннозы ) путем восстановления. Другие сахарные спирты включают ксилит и сорбит . Маннит и сорбитол являются изомерами , единственная разница заключается в ориентации гидроксильной группы на углероде 2.

Промышленный синтез

Маннит обычно получают путем гидрирования фруктозы, которая образуется либо из крахмала, либо из сахарозы (обычный столовый сахар). Хотя крахмал является более дешевым источником, чем сахароза, преобразование крахмала намного сложнее. В конце концов, получается сироп, содержащий около 42% фруктозы , 52% глюкозы и 6% мальтозы . Сахароза просто гидролизуется в сироп инвертного сахара , который содержит около 50% фруктозы. В обоих случаях сиропы очищаются хроматографически и содержат 90–95% фруктозы. Затем фруктозу гидрируют на никелевом катализаторе до смеси изомеров сорбита и маннита. Выход обычно составляет 50%: 50%, хотя слабощелочные условия реакции могут немного повысить выход маннита.

Биосинтеза

Маннитол - одна из самых распространенных в природе молекул энергии и углерода, производимая множеством организмов, включая бактерии, дрожжи, грибы, водоросли, лишайники и многие растения. Ферментация микроорганизмами - альтернатива традиционному промышленному синтезу. Путь метаболизма фруктозы в маннит , известный как цикл маннита у грибов, был обнаружен в виде красных водорослей ( Caloglossa leprieurii ), и весьма вероятно, что другие микроорганизмы используют аналогичные пути. Класс молочнокислых бактерий , названных гетероферментивными из-за их множественных путей ферментации, превращает либо три молекулы фруктозы, либо две фруктозы и одну молекулу глюкозы в две молекулы маннита и по одной молекуле молочной кислоты , уксусной кислоты и углекислого газа . Сиропы исходного сырья, содержащие от средних до высоких концентраций фруктозы (например, яблочный сок кешью , содержащий 55% фруктозы: 45% глюкозы ), могут давать выход 200 г (7,1 унции) маннита на литр исходного сырья. В настоящее время проводятся дальнейшие исследования, изучающие способы создания еще более эффективных путей маннита в молочнокислых бактериях, а также использования других микроорганизмов, таких как дрожжи и кишечная палочка, в производстве маннита. Когда используются пищевые штаммы любого из вышеупомянутых микроорганизмов, маннит и сам организм непосредственно применимы к пищевым продуктам, что позволяет избежать необходимости тщательного разделения микроорганизмов и кристаллов маннита. Хотя это многообещающий метод, необходимы шаги, чтобы довести его до промышленных объемов.

Естественная добыча

Поскольку маннит содержится в самых разных натуральных продуктах, в том числе почти во всех растениях, он может быть извлечен непосредственно из натуральных продуктов, а не путем химического или биологического синтеза. Фактически, в Китае изоляция из морских водорослей является наиболее распространенной формой производства маннита. Концентрация маннита в экссудатах растений может составлять от 20% в водорослях до 90% в чинаре . Он входит в состав пальмы сереноа ( сереноа ).

Традиционно маннит экстрагируют экстракцией Сокслета с использованием этанола , воды и метанола для пара, а затем гидролизом сырого материала. Затем маннит перекристаллизовывают из экстракта, что обычно дает выход примерно 18% от исходного натурального продукта. Другой метод добычи - использование сверхкритических и субкритических флюидов. Эти жидкости находятся на такой стадии, что нет разницы между жидкостной и газовой стадиями, поэтому они более диффузны, чем обычные жидкости. Считается, что это делает их гораздо более эффективными агентами массообмена, чем обычные жидкости. Сверх- или субкритическая жидкость прокачивается через натуральный продукт, и продукт, в основном маннит, легко отделяется от растворителя и незначительного количества побочного продукта.

Было показано, что сверхкритическая экстракция двуокиси углерода из оливковых листьев требует меньше растворителя на единицу листа, чем традиционная экстракция - 141,7 г (5,00 унций) CO 2 по сравнению с 194,4 г (6,86 унций) этанола на 1 г (0,035 унции) листа оливы. Подкритическая вода с подогревом под давлением еще дешевле и, как было показано, дает значительно лучшие результаты, чем традиционная экстракция. Для этого требуется всего 4,01 г (0,141 унции) воды на 1 г (0,035 унции) оливкового листа, и дает выход маннита 76,75%. Как сверх-, так и подкритическая экстракция дешевле, быстрее, чище и экологичнее, чем традиционная экстракция. Однако требуемые высокие рабочие температуры и давления вызывают сомнения в промышленном использовании этого метода.

История

Джулиже Домак выяснил структуру гексена и маннита, полученных из каспийской манны . Он определил место двойной связи в гексене, полученном из маннита, и доказал, что это производное нормального гексена . Это также решило структуру маннита, которая до того времени была неизвестна.

Полемика

Три исследования, в которых первоначально было установлено, что маннит в высоких дозах эффективен при тяжелых травмах головы, были предметом исследования, опубликованного в 2007 году. Хотя несколько авторов указаны вместе с доктором Хулио Крузом, неясно, знали ли авторы, как набирались пациенты. Кроме того, Федеральный университет Сан-Паулу, принадлежащий д-ру Крузу, никогда не принимал его на работу. В результате сомнений в отношении работы Круза обновленная версия Кокрановского обзора исключает все исследования Хулио Круза, оставляя только 4 исследования. Из-за различий в отборе контрольных групп сделать вывод о клиническом применении маннита не удалось.

Компендиальный статус

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

  • СМИ, связанные с маннитолом, на Викискладе?
  • «Маннитол» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.