Glukosamin

Glukosamin
IUPAC navn
( 3R , 4R , 5S , 6R )-3-amino-6-(hydroksymetyl)oksan-2,4,5-triol
Alternative navn
2-amino-2- deoksy - D- glukose kitosamin
Generelle funksjoner
Molekylær eller rå formelC 6 H 13 NO 5
Molekylmasse ( u )179,17 g/mol
CAS-nummer3416-24-8
EINECS-nummer222-311-2
ATC-kodeM01 AX05
PubChem439213
DrugBankDB01296
SMILN[C@H]1C(O)OC(CO) [C@@H](O)[C@@H]1O
Fysisk-kjemiske egenskaper
Syredissosiasjonskonstant (pKa) ved 298 K.7.8
Smeltepunkt88 (anomer α)
Sikkerhetsinformasjon
Fraser H---
Råd P--- [1]

Glukosamin (eller, mindre korrekt, glukosamin ) er et aminomonosakkarid (eller glykosamin ) og en av hovedforløperne til syntesen av glykosylerte proteiner og lipider . Det er en av hovedkomponentene i skallet til krepsdyr og andre leddyr , sopp og mange høyere organismer. Det er en av komponentene i lipopolysakkaridet til gramnegative bakterier .

Kjemi

Begrepet glukosamin indikerer generelt ethvert medlem av aminodeoksyglukoseklassen av regioisomerer, selv om det nesten alltid innebærer 2 -D -(+)- glukosamin (2-amino-2- deoksy- D- glukose, eller kitosamin), som er av det klart viktigste medlemmet av familien og som med glukose (og de aller fleste sukkerarter) deler sterisk serie D. Det er ikke et monosakkarid i ordets strenge forstand, da dets molekylformel ikke samsvarer med den generelle formelen C n H 2n O n . 2 - D- glukosaminet er enheten som gjentas, ved hjelp av (1β → 4) glykosidbindinger, i kitosanpolysakkaridet og også, i form av N - acetylamid, i kitinet . Disse polymerene utgjør eksoskjelettene til krepsdyr og celleveggene til sopp og andre høyere organismer. Det er derfor en av de mest utbredte karbohydratenhetene. Det er kommersielt produsert ved dyp hydrolyse av eksoskjeletter fra krepsdyr.

2 - D- glukosamin ble først fremstilt og identifisert i 1876 av G. Ledderhose [2], men stereokjemi ble ikke fullstendig definert før i 1939 med arbeidet til W. Haworth [3] . Som alle monosakkarider og deres hemiacetalderivater , er det i krystallinsk tilstand tilstede som en blanding av de to optisk aktive epimerene (kalt anomerer ) , som begge er høyrehendte. α- og β - formene har optisk rotasjon [ α ] D 20 , på henholdsvis + 100 ° og + 28 ° og i løsning muterer de , med stabilisering av den optiske rotasjonskraften til de vandige løsningene ved + 47,5 ° [4] .

2 - D -glukosamin er et stoff med basicitet (pKa = 7,8 [5] ) lavere enn for ammoniakk og vanlige alifatiske aminer , og markedsføres i form av stabile glukosammoniumsalter. N -hydrokloridet ( C 6 H 13 NO 5 • HCl) og N -sulfatet (C 12 H 26 N 2 O 10 • H 2 SO 4 ) inneholder henholdsvis 83 og 78,5 vekt% fritt glukosamin.

Ved kjemisk eller enzymatisk acetylering oppnås N - acetylglukosamin , den grunnleggende enheten i den naturlige kitinkondensasjonspolymeren .

Biokjemi

2 - D- glukosamin produseres naturlig i form av glukosamin-6-fosfat og glutamin , som det første trinnet i biosynteseveien til heksosamin . Sluttproduktet av denne prosessen er UDP - N -acetylglukosamin, som deretter brukes til å produsere glykosaminoglykaner, proteoglykaner og glykolipider.

Siden dannelsen av glukosamin-6-fosfat er det første trinnet i syntesen av disse produktene, kan glukosamin være viktig for å regulere produksjonen deres.

Hvordan heksosaminbiosyntese reguleres, og om dette kan brukes til å bekjempe menneskelige patologier, er imidlertid fortsatt uklart.

Bruk ved slitasjegikt

Glukosamin brukes som en behandling for slitasjegikt , selv om aksepten som medisinsk behandling ikke er generell. Bruken ser ut til å være trygg, men det er fortsatt ingen klare bevis på effektiviteten.

Siden det er en forløper for glykosaminoglykaner, som er hovedkomponenten i leddbrusk , skal det supplerende glukosaminen bidra til å gjenoppbygge brusk og behandle leddgikt.

Dosering

Den typiske glukosamindosen er 1500 mg per dag. Den inneholder en aminogruppe som er positivt ladet ved fysiologisk pH . Anionet som er inkludert i saltet kan variere. De vanligste formene for glukosamin er glukosaminsulfat og glukosaminhydroklorid. Prosentandelen aktiv ingrediens i 1500 mg glukosaminsalt avhenger av hvilket anion som er tilstede og om ytterligere salter er inkludert i produsentens beregning. Glukosamin selges ofte i kombinasjon med andre kosttilskudd som kondroitinsulfat og metylsulfonylmetan .

Godkjenninger

I USA har den ikke blitt godkjent av Food and Drug Administration (FDA) for medisinsk bruk hos mennesker. Fordi det er klassifisert som et kosttilskudd, er det ikke nødvendig med bevis på sikkerhet og effekt før det anses som en kur for behandling av slitasjegikt. Det brukes også mye i veterinærmedisin som et supplement .

I Europa er glukosamin godkjent som legemiddel og selges i form av glukosaminsulfat.

Sikkerhet

Kliniske studier på glukosamin har konkludert med at det ser ut til å være trygt. Siden det vanligvis er avledet fra skalldyr, er det å foretrekke å unngå det for de som er allergiske mot det. Men siden glukosamin er avledet fra skjell til dyr, mens allergenet er i kjøttet deres, er det sannsynligvis trygt å bruke selv for de som er allergiske mot skalldyr. Alternative kilder som bruker maissoppgjæring er tilgjengelige. En annen bekymring er at tilskudd av glukosamin kan bidra til diabetes ved å forstyrre den normale reguleringen av heksosaminsyntese, men mye forskning har ikke fremhevet dette. I USA gjennomføres det studier på bruk av glukosamin hos overvektige , siden de kan være spesielt følsomme for effekter på insulinresistens .

Bruk ved slitasjegikt

Det har vært flere kliniske studier av glukosamin som medisinsk behandling for slitasjegikt, men resultatene har vært blandede; de synes å indikere større effektivitet av glukosaminsulfat enn glukosaminhydroklorid. De uendelige bevisene på effekt har ført til at leger diskuterer om de skal anbefale behandlingen til sine pasienter.

En forskning fra 2008 utgitt av American Academy of Orthopedic Surgeon utelukket forbindelsens effekt ved behandling av slitasjegikt i kneet. En italiensk studie fra 2011 antydet en virkningsmekanisme knyttet til deaktivering av NF-KB- transkripsjonsproteinkomplekset . Ved å administrere humane doser av GA til en populasjon av mus, observerte de en reduksjon i alvorlighetsgraden av artrose i vevet, en regresjon av den skadede overflaten i forbindelse med en økning i antall kondrocytter i matrisen som var synlig ved undersøkelse av histomorfometrien , en oppbremsing av osteoartikulær sykdom også bekreftet ved histologisk undersøkelse. [6]

I tillegg definerte OARSI (osteoarthritis research society international) i retningslinjene for ikke-kirurgisk behandling av artrose i kneet, publisert i 2014, bruken av glukosamin som «usikker» og «upassende» [7]

En systematisk gjennomgang av 2001, relatert til den kliniske litteraturen til MEDLINE indeksert fra '89 til 2000 og til SPORT Discus fra '75 til 2000, fremhevet den relative sikkerheten ved behandling med glukosamin og fraværet av tilfeller av manglende evne til å fortsette aktiviteten konkurransedyktig. [8]

En studie fra 2011 utført på en populasjon på 428 slitasjegiktpasienter viste ingen signifikant økning i blodtrykket etter 6 måneders behandling med glukosaminkrystaller, effekter på hypertensjon , ingen signifikante endringer i lipid- og glukosenivåer etter 24 måneder i blodet hos personer som led av hyperkolesterolemi og hyperglykemi henholdsvis . [9]

Merknader

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. datert 05.11.2012, med henvisning til hydroklorid
  2. ^ Georg Ledderhose, Ueber salzsaures Glycosamin , i Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , vol. 9, nei. 2, 1. juli 1876, s. 1200-1201, DOI : 10.1002 / cber.18760090251 / abstrakt . Hentet 20. november 2015 .
  3. ^ WN Haworth, WHG Lake og S. Peat, 59. Konfigurasjonen av glukosamin (kitosamin) , i Journal of the Chemical Society (Resumed) , DOI : 10.1039 / jr9390000271 . Hentet 20. november 2015 .
  4. ^ O. Westphal, H. Holzmann, Zur Chemie des Glukosamins , i Chem. Ber. , vol. 75, 1942, s. 1274.
  5. ^ JW Parkt, K.-H. Choi, KK Park, Acid-Base Equilibria and Related Properties of Chitosan , i Bulletin of Korean Chemical Society , vol. 4, 1983, s. 68-72.
  6. ^ Riccardo Chiusaroli , Tiziana Piepoli, Tiziano Zanelli, Paola Ballanti, Marco Lanza, Lucio C. Rovati og Gianfranco Caselli, Experimental Pharmacology of Glucosamine Sulfate , i International Journal of Rheumatology , vol. 2011, Hindawi .com, DOI : 10.1155 / 2011/939265 , OCLC 783612549 , PMC 3191774 , PMID 22007227 ( arkivert 1. juni 2018) .   
  7. ^ Artrose og brusk 22 (2014) 363-388
  8. ^ Carey-Beth James og Timothy L. Uhl, En gjennomgang av leddbruskpatologi og bruken av glukosaminsulfat , i Athl Train. , 36, nei. 4, oktober-desember 2001, s. 413-419, OCLC  677070658 , PMID  16558667 .
    "Glukosaminsulfat markedsføres i stor grad som en behandling for slitasjegikt"
  9. ^ Roberto Palma dos Reis, Giampaolo Giacovelli, Federica Girolami, Rui André, Albino Bonazzi og Lucio C. Rovati, Crystalline Glucosamine Sulfate in the Treatment of Osteoarthritis: Evidence of Long-Term Cardiovascular Safety from Clinical Trials ( PDF ) , i The Open Rheumat Journal , n. 5, Bentham Science Publishers, 7. oktober 2011, s. 69-77, DOI : 10.2174 / 1874312901105010069 , ISSN  1874-3129 , OCLC , PMC 3245483 ( arkivert 202000 )  

Eksterne lenker