Маннитол — это разновидность сахарного спирта , используемого в качестве подсластителя и лекарства. [5] [6] Его используют в качестве низкокалорийного подсластителя, так как он плохо усваивается кишечником . [5] В качестве лекарства он используется для снижения давления в глазах, как при глаукоме , и для снижения повышенного внутричерепного давления . [7] [6] С медицинской точки зрения его вводят путем инъекций или ингаляций. [8] [9] Эффект обычно начинается в течение 15 минут и длится до 8 часов. [8]
Общие побочные эффекты медицинского применения включают проблемы с электролитом и обезвоживание . [8] Другие серьезные побочные эффекты могут включать ухудшение сердечной недостаточности и проблем с почками . [8] [6] Неясно, безопасно ли использование во время беременности . [8] Маннитол относится к группе осмотических диуретиков и действует, вытягивая жидкость из мозга и глаз. [8]
Открытие маннита приписывается Жозефу Луи Прусту в 1806 году. [10] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [11] Первоначально ее делали из цветущей золы и называли манной из-за ее предполагаемого сходства с библейской пищей. [12] [13] Маннитол включен в список запрещенных препаратов Всемирного антидопингового агентства из-за опасений, что он может маскировать другие препараты. [14]
В США маннитол показан для снижения внутричерепного давления и лечения отека мозга и повышенного внутриглазного давления. [3]
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. [4]
Маннитол используется внутривенно для снижения резко повышенного внутричерепного давления до тех пор, пока не будет применено более радикальное лечение [15] , например, после травмы головы . Хотя инъекции маннита являются основой лечения высокого давления в черепе после тяжелой черепно-мозговой травмы, в качестве лечения первой линии они не лучше, чем гипертонический солевой раствор. В резистентных к лечению случаях лучше действует гипертонический солевой раствор. [16] Внутриартериальные инъекции маннита могут временно открыть гематоэнцефалический барьер , разрушая плотные соединения . [17] [18]
Его также можно использовать в некоторых случаях почечной недостаточности с низким диурезом , снижением глазного давления , для увеличения выведения определенных токсинов и для лечения скопления жидкости . [8]
Было показано, что интраоперационный маннитол перед освобождением сосудистого зажима во время трансплантации почки снижает повреждение почек после трансплантации, но не снижает отторжение трансплантата. [ нужна медицинская ссылка ]
Маннитол действует как осмотическое слабительное [3] [19] в пероральных дозах более 20 г [20] и иногда продается как слабительное для детей. [ нужна 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 на данный момент недостаточно. [21]
Маннитол обычно используется в первичном контуре аппарата искусственного кровообращения во время искусственного кровообращения . Присутствие маннита сохраняет функцию почек в периоды низкого кровотока и давления, пока пациент находится на шунтировании. Раствор предотвращает набухание эндотелиальных клеток в почках, что в противном случае могло бы снизить приток крови к этой области и привести к повреждению клеток.
Маннитол также можно использовать для временного капсулирования острого предмета (например, спирали на электроде искусственного водителя ритма ), пока он проходит через венозную систему. Поскольку маннит легко растворяется в крови, острие обнажается в месте назначения.
Маннитол также является первым препаратом выбора для лечения острой глаукомы в ветеринарной медицине. Его вводят в виде 20% раствора внутривенно. Он обезвоживает стекловидное тело и, следовательно, снижает внутриглазное давление. Однако для его работы требуется неповрежденный гематоглазной барьер. [22]
Маннитол повышает уровень глюкозы в крови в меньшей степени, чем сахароза (поэтому он имеет относительно низкий гликемический индекс [23] ), поэтому его используют в качестве подсластителя для людей с диабетом , а также в жевательных резинках . Хотя маннит имеет более высокую температуру растворения , чем большинство сахарных спиртов, его сравнительно низкая растворимость снижает охлаждающий эффект, обычно присутствующий в мятных леденцах и жевательных резинках. Однако когда маннит полностью растворяется в продукте, он вызывает сильный охлаждающий эффект. [24] Кроме того, он имеет очень низкую гигроскопичность – не впитывает воду из воздуха до тех пор, пока уровень влажности не достигнет 98%. Это делает маннит очень полезным в качестве покрытия для леденцов, сухофруктов и жевательных резинок, и его часто включают в качестве ингредиента в конфеты и жевательную резинку. [25] Приятный вкус и ощущение во рту маннита также делают его популярным наполнителем для жевательных таблеток. [26]
Маннит можно использовать для образования комплекса с борной кислотой . Это увеличивает кислотную силу борной кислоты, обеспечивая более высокую точность объемного анализа этой кислоты. [27]
Маннит является основным ингредиентом агара с маннитовой солью , среды для роста бактерий, и используется в других целях.
Маннитол используется в качестве разжижающего агента [28] в различных наркотиках, которые применяются интраназально ( вдыхаются ), например, в кокаине . Смесь маннита и фентанила (или аналогов фентанила ) в соотношении 1:10 маркируется и продается как «Китайский белый», популярный заменитель героина. [ нужна цитата ]
Маннитол — это сахарный спирт. «Маннитол имеет 50-70 процентов относительной сладости сахара, а это означает, что для того, чтобы сравняться со сладостью сахара, необходимо использовать больше. Маннитол задерживается в кишечнике в течение длительного времени и поэтому часто вызывает вздутие живота и диарею». <https://www.ynhh.org/services/nutrition/sugar-alcohol#:~:text=Mannitol%20has%2050%2D70%20percent,naturally%20in%20fruits%20and%20vegetables.>
Маннитол противопоказан людям с анурией , тяжелой гиповолемией , ранее существовавшим тяжелым легочным сосудистым застоем или отеком легких, синдромом раздраженного кишечника (СРК) и активным внутричерепным кровотечением, за исключением случаев краниотомии. [3]
Побочные эффекты включают гипонатриемию и уменьшение объема, приводящее к метаболическому ацидозу . [10]
Маннит представляет собой изомер сорбита , другого сахарного спирта; эти два сахарных спирта различаются только ориентацией гидроксильной группы на углероде 2. [29] Несмотря на схожесть, два сахарных спирта имеют очень разные источники по природе, точкам плавления и использованию.
Маннит классифицируется как сахарный спирт ; то есть его можно получить из сахара ( маннозы ) путем восстановления. Другие сахарные спирты включают ксилит и сорбит . Маннит и сорбит являются изомерами , единственная разница заключается в ориентации гидроксильной группы на углероде 2. [24]
Маннит обычно производят путем гидрирования фруктозы, которая образуется либо из крахмала , либо из сахарозы (обычного столового сахара). Хотя крахмал является более дешевым источником, чем сахароза, трансформация крахмала гораздо сложнее. В конечном итоге получается сироп, содержащий около 42% фруктозы , 52% глюкозы и 6% мальтозы . Сахароза просто гидролизуется в инвертный сахарный сироп , который содержит около 50% фруктозы. В обоих случаях сиропы хроматографически очищают до содержания фруктозы 90–95%. Затем фруктозу гидрируют на никелевом катализаторе до смеси изомеров сорбита и маннита. Выход обычно составляет 50%:50%, хотя слабощелочные условия реакции могут немного увеличить выход маннита. [24]
Маннитол — одна из наиболее распространенных молекул для хранения энергии и углерода в природе, вырабатываемая множеством организмов, включая бактерии, дрожжи, грибы, водоросли, лишайники и многие растения. [30] Ферментация микроорганизмами является альтернативой традиционному промышленному синтезу. Путь метаболизма фруктозы в маннит , известный как цикл маннита у грибов, был обнаружен у одного из видов красных водорослей ( Caloglossa leprieurii ), и вполне возможно, что другие микроорганизмы используют подобные пути. [31] Класс молочнокислых бактерий , помеченных как гетероферментные из-за их множественных путей ферментации, преобразуют 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 средние и высокие концентрации фруктозы (например, яблочный сок кешью , содержащий 55% фруктозы: 45% глюкозы ), могут давать выход 200 г (7,1 унции) маннита на литр сырья. Проводятся дальнейшие исследования, изучающие способы создания еще более эффективных путей маннита в молочнокислых бактериях, а также использование других микроорганизмов, таких как дрожжи [30] и E. coli, для производства 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 по его масштабированию до промышленно необходимых количеств. [31]
Поскольку маннит содержится в самых разных натуральных продуктах, включая почти все растения, его можно извлечь непосредственно из натуральных продуктов, а не химическим или биологическим синтезом. Фактически, в Китае выделение из морских водорослей является наиболее распространенной формой производства маннита. [25] Концентрация маннита в экссудатах растений может варьироваться от 20% в морских водорослях до 90% в платане . Это компонент пальмы сереноа ( Сереноа ). [32]
Традиционно маннит экстрагируют методом Сокслета с использованием этанола , воды и метанола для обработки паром, а затем гидролиза сырого материала. Затем маннит перекристаллизовывают из экстракта, что обычно приводит к выходу около 18% исходного природного продукта. Другой метод добычи — использование сверхкритических и субкритических флюидов. Эти жидкости находятся на такой стадии, что не существует разницы между жидкой и газовой стадиями, поэтому они более диффузионны , чем обычные жидкости. Считается, что это делает их гораздо более эффективными массопереносчиками, чем обычные жидкости. Сверх- или субкритическая жидкость прокачивается через природный продукт, и продукт, в основном маннит, легко отделяется от растворителя и незначительного количества побочного продукта.
Было показано, что сверхкритическая экстракция углекислым газом листьев оливы требует меньше растворителя на единицу листа, чем традиционная экстракция – 141,7 г (5,00 унций) CO 2 против 194,4 г (6,86 унций) этанола на 1 г (0,035 унции) оливкового листа. Нагретая, находящаяся под давлением, субкритическая вода еще дешевле и 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, а выход маннита составляет 76,75%. Как сверх-, так и субкритическая экстракция дешевле, быстрее, чище и экологичнее, чем традиционная экстракция. Однако требуемые высокие рабочие температуры и давления вызывают сомнения в промышленном использовании этого метода. [31]
Юлий Домак выяснил структуру гексена и маннита, полученных из каспийской манны . Он определил место двойной связи в гексене, полученном из маннита, и доказал, что он является производным нормального гексена. Это также позволило раскрыть структуру маннита, которая до этого была неизвестна. [33] [34] [35] [36]
Предметом исследования стали три исследования [37] [38] [39] , которые первоначально обнаружили, что высокие дозы маннита эффективны при лечении тяжелой травмы головы. Опубликованное в 2007 году после смерти ведущего автора доктора Хулио Круса, расследование поставило под сомнение факт проведения исследований. [40] Соавторы статьи не смогли подтвердить существование пациентов, участвовавших в исследовании, а Федеральный университет Сан-Паулу, который Круз назвал своим филиалом, никогда не нанимал его. В результате сомнений в отношении работы Круза обновленная версия Кокрейновского обзора исключает все исследования Хулио Круза, оставив только четыре исследования. [7] Из-за различий в выборе контрольных групп вывод о клиническом использовании маннитола не был сделан.
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )