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Solución oral de lactulosaes una formulación líquida oral hipertónica compuesta de lactulosa (un polímero disacárido sintético de galactosa y fructosa). Suele ser un líquido transparente y viscoso de incoloro a marrón claro con un sabor ligeramente dulce. Como azúcar inerte que no es absorbido por el intestino delgado humano, ejerce efectos terapéuticos a través de un mecanismo farmacológico completo: después de la administración oral, llega directamente al colon, es descompuesto por la flora intestinal en ácidos orgánicos de bajo -molecular, reduciendo así significativamente el valor del pH en el colon y utilizando su efecto osmótico para retener agua en la cavidad intestinal, suavizando suavemente las heces, aumentando su volumen y estimulando la peristalsis intestinal, logrando así un efecto laxante. Se utiliza principalmente para tratar el estreñimiento crónico o habitual, especialmente indicado en ancianos, mujeres embarazadas y bebés. Además, puede promover la conversión del amoníaco en el tracto intestinal en iones de amonio y su excreción con las heces, por lo que también es un fármaco clave para tratar la encefalopatía hepática y reducir el amoníaco en sangre.
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Fórmula química |
C12H22O11 |
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Masa exacta |
342 |
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Peso molecular |
342 |
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m/z |
342 (100.0%), 343 (13.0%), 344 (2.3%) |
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Análisis elemental |
C, 42.11; H, 6.48; O, 51.41 |
La lactulosa es una sustancia con múltiples funciones fisiológicas, principalmente sintetizada a partir de D-galactosa y fructosa. Las siguientes son las principales funciones de la lactulosa:
Promueve la peristalsis intestinal: la lactulosa puede ablandar las heces aumentando la presión osmótica del contenido intestinal, atrayendo agua al intestino. Mientras tanto, también puede ser fermentado por bacterias beneficiosas del intestino, produciendo gas que estimula aún más el peristaltismo intestinal y ayuda a aliviar el estreñimiento, especialmente indicado para pacientes con estreñimiento crónico o habitual.
Regulación de la microbiota intestinal: la lactulosa es un tipo de prebiótico que pueden utilizar las bacterias intestinales beneficiosas, como las bifidobacterias y los lactobacilos, para promover su crecimiento y reproducción, al tiempo que inhiben el crecimiento de bacterias dañinas, regulando así el equilibrio de la microbiota intestinal y manteniendo la salud intestinal.
Reducir el azúcar en sangre:Solución oral de lactulosatiene un dulzor menor y el cuerpo humano no lo digiere ni absorbe, por lo que puede usarse como edulcorante de bajo-energía. Al mismo tiempo, la lactulosa puede reducir el índice glucémico de los alimentos y ayudar a los pacientes diabéticos a controlar los niveles de azúcar en sangre.
Antioxidante: la lactulosa tiene un cierto efecto antioxidante, que puede eliminar los radicales libres del cuerpo, reducir el estrés oxidativo y proteger las células del daño oxidativo. Esto ayuda a ralentizar el proceso de envejecimiento y prevenir enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo-como las enfermedades cardiovasculares.
Mejora del ambiente intestinal: la lactulosa puede reducir el pH intestinal, crear un ambiente que no favorece el crecimiento de bacterias dañinas, reducir la producción de amoníaco y disminuir la carga hepática. Además, puede mejorar la función de barrera del intestino, reducir la absorción de toxinas y la invasión de patógenos.
Tratamiento adyuvante de la enfermedad hepática: La lactulosa ayuda a prevenir y tratar la encefalopatía hepática al reducir el pH intestinal, inhibir la actividad de las bacterias degradantes de proteínas y reducir la producción y absorción de sustancias tóxicas como el amoníaco. La lactulosa desempeña un papel terapéutico importante en pacientes con encefalopatía hepática, coma hepático y precoma.
Solución oral de lactulosa, también conocida como isolactosa, lactulosa o galactosa fructosa, es un disacárido formado por el enlace -1,4-glucosídico entre galactosa y fructosa. En 1929, se descubrió por primera vez la lactosa isomerizada, también conocida como lactulosa, en la leche calentada. La lactulosa generalmente no existe en la naturaleza y es un disacárido sintetizado artificialmente. Es una sustancia en polvo blanca que es fácilmente soluble en agua y tiene un dulzor mayor que la lactosa.
1. método químico
Este sistema utiliza principalmente hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de potasio y amina terciaria como catalizadores, y la tasa de conversión de lactulosa es de alrededor del 20%. Este tipo de reactivo alcalino actúa sobre la lactosa provocando que ésta se isomerice y produzca lactulosa. Sin embargo, también genera una cantidad considerable de productos de degradación como galactosa y fructosa, que son difíciles de separar y suelen tener colores más oscuros. La producción de subproductos y pigmentos no solo reduce el rendimiento de lactulosa, sino que también plantea dificultades para una mayor purificación y cristalización del jarabe.
Este sistema implica agregar ácido bórico al sistema de reacción. En condiciones alcalinas, el ácido bórico puede hacer que la lactulosa forme complejos de borato de lactulosa, desplazando el equilibrio de la reacción hacia la dirección favorable para la producción de lactulosa. La formación de complejos y el cambio del equilibrio de la reacción minimizan en la mayor medida posible la generación de productos de degradación. Solo una pequeña porción de lactulosa se convertirá en subproductos-durante todo el proceso de reacción, con una tasa de conversión de lactulosa de alrededor del 70 % y un máximo del 75 %. Una vez completada la conversión, el pH del sistema de reacción se convierte a ácido y el complejo se descompondrá para producir lactulosa y borato. Después de eliminar el borato se puede obtener lactulosa pura. Debido al hecho de que el borato es una sal ácida débil, las resinas de intercambio aniónico convencionales casi no pueden eliminarlo por debajo de los estándares de seguridad, lo que requiere el uso de resinas de intercambio iónico que eliminan específicamente el ácido bórico, que son relativamente caras. La preparación de lactulosa mediante catálisis sinérgica ácido-base reduce la generación de subproductos-, mejora el rendimiento de lactulosa y es beneficiosa para la purificación y refinamiento de la lactulosa. Este es también el método principal para la producción industrial de lactulosa en la actualidad.
El mecanismo de acción de este sistema es similar al del ácido bórico. El aluminato de sodio puede sufrir una reacción de complejación con lactulosa generada por reacción de isomerización, y la tasa de conversión de la lactulosa es aproximadamente del 60%; Sin embargo, en general, la tasa de generación de subproductos-en los sistemas de aluminato es mayor que en los sistemas de borato, y la eliminación de iones de aluminio es más difícil. En los últimos años, algunos estudiosos han utilizado catalizadores heterogéneos como zeolita, sepiolita, polvo de cáscara de huevo, polvo de cáscara de ostra, etc. para preparar lactulosa, y han descubierto que se puede obtener una tasa de conversión del 20% de lactulosa en una dosis de 15 g/L y 90 grados; Usando polvo de cáscara de huevo como catalizador, se obtuvo una tasa de conversión de 18% -21% de lactulosa después de 120 minutos de reacción a 96 grados con una dosis de 12 g/L. Aunque los catalizadores como la zeolita, la sepiolita, el polvo de cáscara de huevo y el polvo de cáscara de ostra tienen bajas tasas de conversión de lactulosa, permanecen en estado sólido y se eliminan fácilmente mediante filtración. Por tanto, la preparación de lactulosa utilizando catalizadores heterogéneos tiene un gran potencial de desarrollo.
2. Ley biológica
El método enzimático es el método principal para producir.Solución oral de lactulosapor métodos biológicos, y las enzimas utilizadas son principalmente -galactosidasa. Su principio es hidrolizar la lactosa en galactosa y glucosa a través de la actividad hidrolítica de - galactosidasa y transferir galactosa a receptores de fructosa a través de la actividad de transglicosilación de - galactosidasa para generar lactulosa . - galactosidasa, también conocida como - D - galactosilgalactosa hidrolasa, no solo tiene una alta actividad en la hidrolización. lactosa, pero también tiene una alta actividad de transglicosilación al transferir galactosa a los receptores de fructosa. Los primeros estudios han demostrado que el sitio activo de la - galactosidasa tiene dos grupos funcionales: el grupo tiol de Cys y el grupo imidazol de His, que desempeñan un papel importante en la hidrólisis de la lactosa por la - galactosidasa. Se especula que el grupo azufre puede actuar como un ácido generalizado para protonar el átomo de oxígeno del galactósido, mientras que el grupo imidazol puede actuar como un nucleófilo para atacar el centro nucleofílico del primer átomo de carbono de la molécula de galactosa, formando un intermedio covalente que contiene un enlace de hidrógeno de carbono. Después de escindir el grupo imidazol, el anión tiol extrae un protón de la molécula de agua, formando - OH para atacar la C. - galactosidasa que proviene principalmente de animales, plantas y microorganismos. Como bacterias del ácido láctico, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Streptococcus thermophilus y bacterias intestinales productoras de gases en bacterias; Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Ryukyu Aspergillus, Penicillium flavum, Charcoal Aspergillus, etc. en hongos; Levadura de Kruve de paredes crujientes, levadura de Kruve de ácido láctico, Candida tropical, etc. en levadura; Streptomyces coelicolor y otros actinomicetos producen - galactosidasa. Debido a las características biológicas de crecimiento rápido y metabolismo eficiente de los microorganismos, la - galactosidasa derivada únicamente de microorganismos tiene valor de aplicación industrial; Las fuentes comerciales de enzimas generalmente se consideran las más seguras, seguidas por Aspergillus niger. En la actualidad, debido a la baja actividad de la - galactosidasa en la transglicosilación y la baja tasa de conversión de lactulosa, la aplicación de métodos biológicos en la preparación de lactulosa es limitada. Algunos académicos nacionales y extranjeros han realizado investigaciones al respecto, con el objetivo de detectar en la medida de lo posible cepas microbianas con alta actividad de transglicosilación de - galactosidasa. Usando lactasa genéticamente modificada-resistente al calor, se usaron lactosa y fructosa como sustratos para producir 50 mg/ml de lactulosa después de 6 horas de reacción a 80 grados. Debido al hecho de que la preparación enzimática de lactulosa puede superar las dificultades para separar la gran cantidad de subproductos coloreados generados por métodos químicos, el alto costo de separar estos subproductos y la degradación de la lactulosa durante el proceso de separación, tiene una gran importancia teórica y práctica. Esta es una dirección importante para el desarrollo futuro de la preparación de lactulosa.
Solución oral de lactulosa, también conocida como isolactosa o lactulosa, tiene funciones fisiológicas únicas, como regular la microbiota intestinal, mejorar la inmunidad y mejorar el metabolismo. También puede reducir el amoníaco en sangre y la diarrea, y se utiliza para la prevención y el tratamiento de diversas enfermedades del hígado. En cuanto a la alimentación, se puede utilizar como edulcorante bajo en calorías y aditivo alimentario funcional. Es un oligosacárido funcional que puede utilizarse tanto en medicina como en alimentación. En los últimos años, se ha aplicado ampliamente en los campos de la medicina y la asistencia sanitaria.
Cada año, el mundo recibe 4 millones de toneladas de lactosa procedentes de la producción de queso, pero sólo el 25% de ella puede aprovecharse. Los 3 millones de toneladas restantes de lactosa se desperdician y provocan problemas de contaminación ambiental. Además, alrededor del 70% de la población mundial tiene intolerancia a la lactosa, lo que puede provocar graves problemas gastrointestinales tras consumir lactosa. La utilización eficiente de la lactosa se ha convertido en un problema urgente que debe resolverse. La aparición de la lactulosa ha solucionado con éxito este problema. Las personas convierten la lactosa en lactulosa mediante hidrólisis y otros métodos, convirtiéndola en un recurso utilizable, rompiendo la limitación de que la lactosa no puede utilizarse completamente directamente y evitando la emisión de lactosa no utilizada al medio ambiente, lo que puede causar contaminación ambiental y desperdicio de recursos.
Gracias a sus excelentes características funcionales fisiológicas y ventajas medioambientales, la lactulosa ha sido cada vez más preferida por las empresas de las industrias biofarmacéutica y alimentaria. Se ha utilizado ampliamente en la industria farmacéutica clínica en forma de líquido oral y en la industria de alimentos y piensos para animales como ingrediente alimentario saludable. En la actualidad, el jarabe de lactulosa se utiliza principalmente como fármaco en el mercado para tratar diversas enfermedades intestinales como el estreñimiento crónico y la encefalitis hepática. También se utiliza en la industria alimentaria en Japón, como en el caso de los alimentos funcionales.
Los dos mayores productores de lactulosa del mundo son la empresa holandesa Solvay y la empresa japonesa Morinaga Dairy. Solvay es la primera empresa del mundo en dedicarse a la producción de lactulosa, con una historia de producción de más de 50 años y una cuota de mercado de aproximadamente el 50%. Sus productos se utilizan principalmente en la industria farmacéutica y cuentan con dos fábricas de producción mundial de lactulosa en Países Bajos y Canadá; Senyong Dairy Company aplica la lactulosa principalmente a la industria alimentaria y de piensos para animales.
La demanda mundial anual de lactulosa en el sector sanitario es de unas 6.000 toneladas, pero la producción anual de lactulosa de alta-pureza de grado medicinal es de solo 27 toneladas. China comenzó relativamente tarde en la investigación y producción de lactulosa, que todavía depende de métodos químicos y produce jarabe de lactulosa de baja pureza. La lactulosa de alta pureza-de calidad medicinal todavía depende casi exclusivamente de las importaciones. La producción de lactulosa en China comenzó relativamente tarde y todavía no ha habido empresas de producción de lactulosa a gran-escala.
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