Маннитол - это разновидность сахарного спирта, используемого в качестве подсластителя и лекарства. [3] [4] Он используется как низкокалорийный подсластитель, так как плохо всасывается в кишечнике . [3] В качестве лекарства он используется для снижения давления в глазах, как при глаукоме , и для снижения повышенного внутричерепного давления . [5] [4] С медицинской точки зрения он вводится в виде инъекций. [6] Эффект обычно начинается в течение 15 минут и продолжается до 8 часов. [6]
Клинические данные | |
---|---|
Торговые наименования | Осмитрол, Бронхитол и др. |
Другие названия | 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 | |
| |
Количество CAS | |
PubChem CID | |
DrugBank | |
ChemSpider | |
UNII | |
КЕГГ | |
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
Номер E | E421 (загустители, ...) |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
ECHA InfoCard | 100.000.647 |
Химические и физические данные | |
Формула | С 6 Н 14 О 6 |
Молярная масса | 182,172 г · моль -1 |
3D модель ( JSmol ) | |
| |
| |
(проверять) |
Общие побочные эффекты от использования в медицине включают проблемы с электролитами и обезвоживание . [6] Другие серьезные побочные эффекты могут включать ухудшение сердечной недостаточности и проблемы с почками . [6] [4] Неясно, безопасно ли использование во время беременности . [6] Маннитол входит в семейство осмотических мочегонных препаратов и работает, вытягивая жидкость из мозга и глаз. [6]
Открытие маннита приписывается Джозефу Луи Прусту в 1806 году. [7] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [8] Первоначально он был сделан из цветущего ясеня и назван манной из-за предполагаемого сходства с библейской пищей. [9] [10] Маннитол включен в список запрещенных препаратов Всемирного антидопингового агентства из-за опасений, что он может маскировать другие препараты. [11]
Использует
Медицинское использование
В Соединенных Штатах маннитол показан для снижения внутричерепного давления и лечения отека головного мозга и повышенного внутриглазного давления. [1]
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. [2]
Маннитол используется внутривенно для снижения резко повышенного внутричерепного давления до тех пор, пока не будет применено более радикальное лечение [12], например, после травмы головы . Внутриартериальные инфузии маннита могут временно открыть гематоэнцефалический барьер , нарушая плотные контакты . [13] [14]
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 . [6]
Было показано, что интраоперационный маннит до снятия зажима сосуда во время трансплантации почек снижает повреждение почек после трансплантации, но не снижает отторжение трансплантата. [ требуется медицинская цитата ]
Маннитол действует как осмотическое слабительное [1] [15] в пероральных дозах более 20 г [16] и иногда продается как слабительное для детей. [ необходима цитата ]
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 в поддержку его использования для этой цели в настоящее время недостаточно. [17]
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 на шунтировании. 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. [18]
Еда
Маннит увеличивает уровень глюкозы в крови в меньшей степени, чем сахароза (поэтому имеет относительно низкий гликемический индекс [19] ), поэтому его используют 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. [20] Кроме того, он имеет очень низкую гигроскопичность - он не забирает воду из воздуха, пока уровень влажности не достигнет 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. [21] Приятный вкус и ощущение маннита во рту также делают его популярным наполнителем для жевательных таблеток. [22]
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. [23]
Другой
Маннитол является основным ингредиентом солевого агара с маннитом , среды для роста бактерий, и используется в других.
Маннитол используется в качестве режущего агента [24] 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. [ необходима цитата ]
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. [1]
Побочные эффекты включают гипонатриемию и уменьшение объема, приводящее к метаболическому ацидозу . [7]
Химия
Маннит является изомером из сорбита , другой сахарный спирт; они отличаются только ориентацией гидроксильной группы на углероде 2. [25] 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. [20]
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. [20]
Биосинтеза
Маннитол - одна из самых распространенных в природе молекул энергии и углерода, производимая множеством организмов, включая бактерии, дрожжи, грибы, водоросли, лишайники и многие растения. [26] Ферментация микроорганизмами является альтернативой 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. [27] 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 [26] и E. coli, 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. [27]
Естественная добыча
Поскольку маннит содержится в самых разных натуральных продуктах, включая почти все растения, его можно извлекать непосредственно из натуральных продуктов, а не путем химического или биологического синтеза. Фактически, в Китае изоляция из морских водорослей является наиболее распространенной формой производства маннита. [21] Концентрация маннита в экссудатах растений может варьироваться от 20% в водорослях до 90% в платане . Он входит в состав пальмы сереноа ( сереноа ). [28]
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 экстракции - 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.
Доказано, что сверхкритическая экстракция диоксидом углерода оливковых листьев требует меньше растворителя на одну порцию 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) оливкового листа. 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. [27]
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. [29] [30] [31] [32]
Полемика
Три исследования [33] [34] [35], которые первоначально обнаружили, что высокие дозы маннита были эффективны в случаях тяжелых травм головы, были предметом исследования, опубликованного в 2007 году. [36] Хотя несколько авторов указаны вместе с доктором Хулио. Круз, неясно, знали ли авторы о том, 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. [5] Из-за различий в выборе контрольных групп сделать вывод о клиническом применении маннита не удалось.
Компендиальный статус
- Британская фармакопея [37]
- Японская фармакопея [38]
- Фармакопея США [39]
Смотрите также
- d -маннитолоксидаза
- Номер E
- Маннитолдегидрогеназа
- Маннитолдегидрогеназа (цитохром)
- Маннитол-1-фосфатаза
- Маннитол-2-дегидрогеназа
- Маннитол-2-дегидрогеназа (НАДФ +)
- Маннитол-1-фосфат-5-дегидрогеназа
Рекомендации
- ^ a b c d «Осмитролманнитол для инъекций, раствор» . DailyMed . 15 ноября 2018 . Проверено 28 октября 2020 .
- ^ а б «Бронхитол ЭПАР» . Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) . Проверено 28 октября 2020 .Текст был скопирован из этого источника © Европейское агентство по лекарственным средствам. Воспроизведение разрешено при условии указания источника.
- ^ а б Варзакас Т., Лабропулос А., Анестис С. (2012). Подсластители: аспекты питания, применение и технология производства . CRC Press. С. 59–60. ISBN 9781439876732. Архивировано 10 сентября 2017 года.
- ^ а б в Всемирная организация здравоохранения (2009 г.). Стюарт М.К., Куимци М., Хилл С.Р. (ред.). ВОЗ Модель фармакологические 2008 . Всемирная организация здоровья. п. 332. ЛВП : 10665/44053 . ISBN 9789241547659.
- ^ а б Вакай А., МакКейб А., Робертс И., Ширхаут Г. (август 2013 г.). «Маннитол при острой черепно-мозговой травме» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 8 (8): CD001049. DOI : 10.1002 / 14651858.CD001049.pub5 . PMC 7050611 . PMID 23918314 .
- ^ Б с д е е г «Маннитол» . Американское общество фармацевтов систем здравоохранения. Архивировано 26 мая 2015 года . Проверено 8 января 2015 года .
- ^ а б Кремерс Э, Зоннедекер Г (1986). История фармации Кремерса и Урданга . Амер. Inst. История фармации. п. 360. ISBN 9780931292170. Архивировано 10 сентября 2017 года.
- ^ Всемирная организация здравоохранения (2019 г.). Примерный перечень Всемирной организации здравоохранения основных лекарственных средств: список двадцать первых 2019 . Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/325771 . WHO / MVP / EMP / IAU / 2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ Коттрелл Дж. Э., Патель П. (2016). Нейроанестезия Коттрелла и Пателя . Elsevier Health Sciences. п. 160. ISBN 9780323461122.
- ^ Бардал С., Вехтер Дж, Мартин Д. (2010). Прикладная фармакология . Elsevier Health Sciences. п. 411. ISBN 978-1437735789.
- ^ «МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ЗАПРЕЩЕННЫЙ СПИСОК 2017» (PDF) . Январь 2017. с. 5 . Проверено 7 июля 2018 .
- ^ «Маннитол (внутривенное введение)» . Клиника Майо.
- ^ Рапопорт, Стэнли (апрель 2020 г.). «Осмотическое открытие гематоэнцефалического барьера: принципы, механизм и терапевтическое применение». Cell Mol Neurobiol . 20 (2): 217–30. DOI : 10.1023 / а: 1007049806660 . PMID 10696511 . S2CID 20258642 .
- ^ Линвилл, Роли; ДеСтефано, Джексон; Склар, Мэтт; Чу, Ченгян; Вальчак, Петр; Сирсон, Питер (июль 2020 г.). «Моделирование открытия гиперосмотического гематоэнцефалического барьера в микрососудах мозга in vitro, созданных тканями человека» . Журнал мозгового кровотока и метаболизма . 40 (7): 1517–1532. DOI : 10.1177 / 0271678X19867980 . PMC 7308510 . PMID 31394959 . S2CID 199507024 .
- ^ «Мнение Специального комитета по веществам GRAS (SCOGS): Маннитол» . FDA.gov. Апрель 2013. Архивировано из оригинала 22 октября 2014 года.
- ^ Эллис FW, Кранц JC (1941). «Сахарные спирты: XXII. Исследования метаболизма и токсичности маннита и сорбита у человека и животных» . J. Biol. Chem . 141 : 147–154. Архивировано 10 сентября 2017 года.
- ^ Stickland MK, Rowe BH, Spooner CH, Vandermeer B, Dryden DM (сентябрь 2011 г.). «Точность эукапнического гиперпноэ или маннита для диагностики бронхоспазма, вызванного физической нагрузкой: систематический обзор». Анналы аллергии, астмы и иммунологии . 107 (3): 229–34.e8. DOI : 10.1016 / j.anai.2011.06.013 . PMID 21875541 .
- ^ Заметки о ветеринарном классе, офтальмология, Государственный университет Огайо, предоставлено Дэвидом Уилки, DVM, DACVO
- ^ Гренби TH (2011). Достижения в подсластителях . Springer. п. 66. ISBN 978-1461285229.
- ^ а б в Кирсли MW, Deis RC (2006). «Сорбитол и маннитол». Подсластители и заменители сахара в пищевых технологиях . Вили-Блэквелл. С. 249–261. ISBN 0470659688.
- ^ а б Лоусон П. (2007). Маннитол . Блэквелл Паблишинг Лтд., Стр. 219–225.
- ^ Вайнер М.Л., Коткоски Л.А. (1999). Токсичность и безопасность наполнителей . С. 370 . ISBN 9780824782108.
- ^ Белчер Р., Наттен А. Дж. (1960). Количественный неорганический анализ (2-е изд.). Лондон, Великобритания: Баттервортс. п. 194.
- ^ «Режь дерьмо» . Декабрь 2005. Архивировано 27 сентября 2016 года . Проверено 4 сентября 2017 года .
- ^ Кирсли MW, Deis RC (2006). «Сорбитол и маннитол». Подсластители и заменители сахара в пищевых технологиях . Эймс: Оксфорд. С. 249–261.
- ^ а б Песня SH, Vieille C (август 2009 г.). «Последние достижения в области биологического производства маннита». Прикладная микробиология и биотехнология . 84 (1): 55–62. DOI : 10.1007 / s00253-009-2086-5 . PMID 19578847 . S2CID 42103028 .
- ^ а б в Горейши С.М., Шахрестани Р.Г. (2009). «Инновационные стратегии для инженерного производства маннита». Тенденции в пищевой науке и технологиях . 20 (6–7): 263–270. DOI : 10.1016 / j.tifs.2009.03.006 .
- ^ Wagner H, Flachsbarth H, Vogel G (март 1981). «[Новый антифлогистический принцип от Sabal serrulata, II]». Planta Medica . 41 (3): 252–8. DOI : 10,1055 / с-2007-971711 . PMID 17401849 .
- ^ Инич С., Куюнджич Н. (2011). «Первый независимый институт фармакогнозии в мире и его основатель Джулие Домак (1853–1928)». Die Pharmazie (на немецком языке). 66 (6): 720–726.
- ^ Домак Дж (1881). "Über das Hexylen aus Mannit". Sitzungsberichte der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Classe (на немецком языке). 23 : 1038–1051.
- ^ Домак Дж (1881). "Über das Hexylen aus Mannit" . Monatshefte für Chemie (на немецком языке). 2 : 309–322. DOI : 10.1007 / BF01516516 . S2CID 94940823 .
- ^ Домак Дж (1882 г.). «II. Ueber die Einwirkung der Unterchlorsäure auf Hexylen» . Annalen der Chemie Юстуса Либиха (на немецком языке). 213 : 124–132. DOI : 10.1002 / jlac.18822130107 .
- ^ Круз Дж., Миноджа Дж., Окучи К. (октябрь 2001 г.). «Улучшение клинических результатов острых субдуральных гематом с экстренным предоперационным введением высоких доз маннита: рандомизированное исследование». Нейрохирургия . 49 (4): 864–71. DOI : 10.1097 / 00006123-200110000-00016 . PMID 11564247 . S2CID 43880412 .
- ^ Круз Дж., Миноджа Дж., Окучи К. (сентябрь 2002 г.). «Основные клинические и физиологические преимущества ранних высоких доз маннита при внутрипаренхиматозных кровоизлияниях в височные доли с аномальным расширением зрачка: рандомизированное исследование». Нейрохирургия . 51 (3): 628–37, обсуждение 637–8. DOI : 10.1097 / 00006123-200209000-00006 . PMID 12188940 . S2CID 20678448 .
- ^ Круз Дж., Миноджа Дж., Окучи К., Факко Е. (март 2004 г.). «Успешное использование нового лечения высокими дозами маннита у пациентов с 3 баллами по шкале комы Глазго и двусторонним аномальным расширением зрачка: рандомизированное исследование». Журнал нейрохирургии . 100 (3): 376–83. DOI : 10,3171 / jns.2004.100.3.0376 . PMID 15035271 .
- ^ Робертс И., Смит Р., Эванс С. (февраль 2007 г.). «Сомнения в исследованиях травм головы» . BMJ . 334 (7590): 392–4. DOI : 10.1136 / bmj.39118.480023.BE . PMC 1804156 . PMID 17322250 .
- ^ Секретариат Британской фармакопейной комиссии (2009 г.). «Индекс, BP 2009» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 11 апреля 2009 года . Проверено 31 января 2010 года .
- ^ «Японская фармакопея, пятнадцатое издание» (PDF) . 2006. Архивировано из оригинального (PDF) 22 июля 2011 года . Проверено 31 января 2010 года .
- ^ Фармакопея США 32 (2008 г.). «Маннитол для инъекций» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 6 июля 2010 года . Проверено 31 января 2010 года .
Внешние ссылки
- СМИ, связанные с маннитолом, на Викискладе?
- «Маннитол» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.