Glucosamin Sulfat

Glukosaminsulfat

Glukosaminsulfat (GS) ist ein Monosaccharid (Einfachzucker) und gehört zur Gruppe der Kohlenhydrate. Glukosaminsulfat ist das am häufigsten verwendete Glukosaminsalz. Im Pharmabereich kommt es als Glucosaminsulfat oder Glucosaminhydrochlorid vor. Glukosamin ist ein natürlicher Bestandteil des Gelenkknorpels. Glukosaminsulfat ist reinster vegetarischer Herkunft, ohne Zusatzstoffe.

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Glukosaminsulfat (GS) ist ein monosaccharides (einfacher Zucker) und gehört zu den Kohlenhydraten...: Sie ist ein Abkömmling (Derivat) von D-Glukose (Glukose), von dem G. nur durch Ersetzen (Austausch) der Hydroxygruppe (OH) am zweiten Kohlenstoffatom (C) durch eine Aminogruppe (NH2) â" aminogener Zucker, T-Glucosamin â" und durch die Anwesenheit einer Sulfatgruppe (SO4) â" D-Glucosaminsulfat â" an die NH2-Gruppe gebunden[4, 17, 18, 20, 25, 30, 34].

Glukosamin ist â" meistens in Gestalt von N-Acetylglucosamin (GlcNAc) oder Glukosaminsulfat â" Grundmolekül von Glykosaminoglykanen, jenen Mukopolysacchariden, die aus den sich wiederholenden Deaccharideinheiten bestehen (Uronsäure +1 Aminozucker) und den Kohlenstoffseitenketten von Proteoglykanen mit hohem Molekulargewicht (glykosylierte Glykoproteine), Abhängig von der Zusammenstellung der einzelnen disaccharidischen Elemente lassen sich unterschiedliche Typen von Glykosaminoglykanen unterschieden â" Hyaluronsäure (Glucuronsäure) - N-Acetylglucosamin, Chromosaminsulfat und Dermatsulfat â (Glucuronsäure oder Iduronsäure, N-Acetylgalactosamin),

und Heparinsulfat (Glucuronsäure oder Iduronsäure + N-Acetylglucosamin oder Glucosaminsulfat) und Ceratansulfat (Galacturonsäure = N-Acetylglucosamin)[3, 7, 14, 21, 28, 29, 31, 32, 34]. Glukosamin wird im Körper aus D-Fructose-6-Phosphat und Aminosäure L-Glutamin zusammengesetzt (gebildet). Mit der Übertragung der NH2-Gruppe von Glucosamin auf den C5-Körper von Fructose-6-Phosphat durch die Glutamin-Fructose-6-Phosphat-Transaminase startet die Bio-Synthese von Glucosamin-6-Phosphat, so dass nach anschließender Isomerisation Glucosamin-6-Phosphat ausbildet wird.

Danach erfolgt die Entphosphorylierung (Eliminierung der Phosphatgruppe) zu Glucosamin und die Anbindung einer Hydrochloridgruppe (HCl) an ihre Amino-Gruppierung - Glycosaminhydrochlorid -, die in einem nächsten -Schritt durch eine Gruppe - Glucosamin-Sulfat - ersetzt wurde -[6, 8, 13, 15, 21, 22, 23]. Glucosamin oder Glycosaminhydrochlorid und Glucosamin-Sulfat werden für therapeutische Anwendungen in der Industrie produziert.

Das Ausgangsmaterial ist das in der freien Wildbahn weit verbreitete stickstoffhaltige Chinchitin (griechisch  "Unterkleid, Hülle, PanzerÂ") â" ein natÃ?rliches Polykohlenstoff (N), das vor allem im Tier- und Pilzreich, dem Hauptkomponent des Außenskeletts vieler Arthropoden (GliederfüÃ), des Radulus (Mundteile) vieler Schlangenmilze (Mollusken) und der Zellwandlingsbestandteile einiger Schimmelpilze, verbreitet ist. Das Gerüstsubstanz besteht aus mehreren (!), überwiegend aus N-Acetyl-D-glucosamin (GlcNAc), kann aber auch D-Glucosamin-Einheiten beinhalten.

Für Die Industriesynthese von Glucosamin, die unter dem Namen Sekundärrohstoff aus Abfällen extrahiert wird, ist die Krebsfischerei, wie z.B. Krebs en und Kartoffel. Der entstehende polymere Farbstoff wird mit heißem Salzsäure zur hydrolytischen (durch Umsetzung mit Wasser) Spaltung in seine Homo- und Deacetylierung (Spaltung der Acetyl-Gruppe aus einem Acetylierungsgrad von < 50 % spaltet man von Chitosan) und somit entstehen eine große Anzahl D-Glucosaminmoleküle.

Indem HCl- oder SO4-Gruppen an die Amingruppen von Glucosaminmoleküle gebunden werden, erhält man D-Glucosaminhydrochloride oder D-Glucosaminsulfate[2, 10, 19]. Glukosamin ist das präferierte Trägermaterial für die Bio-Synthese von Zucker. Nach Amidisierung und Isomerisation von Fructose-6-Phosphat zu Glucosamin-6-Phosphat wird dieses mit Hilfe der Glucosamin-6-Phosphat-N-Acetyltransferase zu N-Acetylglucosamin-6-Phosphat acyliert, das Nucleotid stellt die notwendige Leistung bereit, zur Synthese der Synthese von Molekül bis Uronsäure und damit der Disaccharid-Einheiten der einzelnen Zuckerarten wie Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat/Dermatansulfat und Keratansulfat.

Für die Bio-Synthese von Parin und Paransulfat wird der GlcNAc-Rest partiell deaktiviert und zu Glukosaminsulfat sulfatiert[13, 21, 23]. Über den Wirkungsmechanismus der Glucosamin- und Glucosaminsulfat-Absorption im Verdauungstrakt ist wenig bekannt.

In der obersten Zeile von Dünndarm ist nachgewiesen, dass Glucosamin in die Enterocyten (Zellen von Dünndarmepithels) durch einen Aktivitätsprozeß mit transmembranen Transportproteinen (Carriern) eintritt. Dabei spielt der Natrium/Glucose-Cotransporter-1 (SGLT-1, Natrium/Glucose-Cotransporter-1), der D-Glucose und D-Glucose-Derivate, einschließlich D-Glucosamin, zusammen mit Natriuminonen vom Dünndarm ( "Duodenum") zum Dünndarm ( "Ileum") über einen Symport (rektifizierter Transport) in die Zellmembran entfernt, eine essentielle Rolle[5, 22].

Für die Aufnahme von Glukosaminsulfat ist eine Enzymspaltung der Sulphatgruppe im Darm-Lumen oder auf der Bürstensaummembran der Enterocyten erforderlich, um in Gestalt von Glukosamin aus SGLT-1[1] internisiert (nach Innen absorbiert) zu werden. In Abhängigkeit wird die SGLT-1 der lateinamerikanischen Trägerkonzentration â" bei hoher Substratversorgung, die intrazelluläre-Expression des Trägersystems und dessen Einbindung in die endokrine enterozytale Membran (gegenüber dem Darmlumen) erhöht, bei geringer Substratversorgung reduziert.

Bei den Substraten stehen die Bindestellen von SGLT-1 im Wettbewerb, so dass z.B. bei hohen Luminalglukosekonzentrationen Glucosamin aus der Absorptionsstelle zu verdrängt wird. Triebfeder von SGLT-1 ist ein elektrochemisch gesteuerter Natriums-Gradient, der von der Natrium(Na+)/Kalium(K+)-ATPase gebildet wird, die sich in der Basolateralzellmembran (zelleinwärts-facing) aufbaut und mit Hilfe von Amphetamine und ATP den Abtransport der Natrium ( "Adenosintriphosphat") in die Darmtätigkeit und der K+-Ionen in die Därmezelle katalysiert (beschleunigt).

Außer der Apikalmembran sitzt SGLT-1 auch im Nierenproximalrohr ( "Hauptstück" von Nierenkanälchen), wo es für die Resorption von Glukose und Glukosamin sorgt[5, 22, 35]. Bei den Enterocyten (Zellen von Dünndarmepithels) findet die Enzymsulfatierung (Anhängen von Sulfatgruppen) von Glucosamin zu Glycosaminsulfat statt, was sich ebenfalls in der Leber und anderen Gewebsorganen vollziehen kann[1].

Die Glucosamin- und Glucosaminsulfattransporte von den Enterocyten durch die Basolateralzellmembran in die Blutzirkulation (Pfortader) erfolgen mit dem Glucosetransporter-2 (GLUT-2). Das Trägersystem hat eine große Transportkapazität und eine kleine Substrataffinität, so dass neben Glukose und Glukosederivaten auch Galaktose und Fruktose mitgenommen werden. Laut pharmakokinetischer Untersuchungen ist die Aufnahme von Glucosamin und Glycosaminsulfat in den Darm rasch und nahezu vollständig (bis zu 98%).

Den hohen Verfügbarkeit von Glukosaminsulfat verdanken wir zum Teil seiner niedrigen Molmasse im Gegensatz zu herkömmlichen, im Gegensatz zu herkömmlichen, synthetischen Molekülen und MolekülgröÃe â" GS-Molekül ist etwa 250 mal kleiner als Chondroitinsulfatmolekül[1, 9, 17, 24, 26]. Studien mit strahlungsmarkiertem, oralen Glucosamin und Glycosaminsulfat zeigten, dass diese Stoffe nach schneller Aufnahme schnell im Körper auftauchen und von Gewebe und Organe absorbiert werden[7, 26].

Hier dominiert Glukosaminsulfat, da das freie Glukosamin enzymatisch sulfatiert wird (Anhängen der Sulfatgruppen). In den Gelenken regt Glukosaminsulfat die Knorpelsynthese an und Synovialflüssigkeit (Gelenkflüssigkeit). Neben für zu einer erhöhten Neben extrazellulären zu einer erhöhten Schwefelaufnahme, ein wesentliches Bestandteil für das gemeinsame Gewebe, in dem es für die Stabilisierung der extrazellulären Matrize der gemeinsamen Strukturen ist.

Glukosaminsulfat fördert anabole (anabole) Vorgänge und hemmt katabole (abbaubare) Vorgänge im Gelenksknorpel und regelt so das Dynamikgleichgewicht von Knorpelbildung und Abbaubarkeit. SchlieÃ?lich ist G S zur Erhaltung der Gelenkfunktionen unerlässlich und kommt als Nahrungsergänzungsmittel bzw." Chondroprotektiva" (der Knorpel unter schützende und der Abbau des Knorpels hemmender Mittel mit entzÃ?ndungshemmenden Wirkung) bei Arthrosen zum Einsatz.

Beispielsweise hat die Therapie mit 1. 500 Milligramm oraler Gabe von Gonarthrosen (Kniegelenkarthrose) den erwarteten Kniegelenkspalt Verschmälerung von 0,31 Millimetern in drei Jahren um 70 % reduziert[7]. Mit Hilfe von Transmembran-Trägern erfolgt die GS-Aufnahme in den Knorpel, ebenso wie der Glucosaminsulfattransport in Richtung Nieren.

Die Verweilzeit von Glucosamin und Glycosaminsulfat im Plasma ist sehr kurz â" zum einen durch seine schnelle Resorption in Geweben und Organen, zum anderen durch seinen Einbau in Plasmaproteinen wie Alpha- und Beta-Globulin[26]. Pharmakokinetische Studien haben gezeigt, dass zugeführtes Glucosamin eine fünfmal geringere Plasma-Konzentration hat als Glucosamin, das intravenös oder unter intramuskulär verabreicht wird.

Ursächlich ist der First-Pass-Stoffwechsel in der Haut, dem nur das orale Glucosamin ausgesetzt ist. Als Teil des First-Pass-Effekts wird bei Molekülen ein grosser Teil des Glucosamins in kleinere Mengen und letztendlich in Kohlenstoffdioxyd, Wasser und Urea zersetzt, so dass nur ein kleiner Teil des Glucosamins bei unverändert verbleibt und in den Blutkreislauf gelangen kann[26].

Glukosaminsulfat, überwiegend über Die Niere wird mit Harn (? 30 %), hauptsächlich in Glukosaminform, abgesondert. Durch die nahezu intestinale Resorption beträgt die Ausscheidung von GV mit dem Fäzes (Stuhl) nur etwa 1%. Die Kontroverse um Glucosamin; ein pharmakokinetisches Problem. Biopharmazeutika 2011;14(2):264-73 Bruyère U, JJ Y: Glucosamin und Chondroitinsulfat als Therapeutika bei Arthrose des Knies und der Hüfte.

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