El manitol es un tipo de alcohol de azúcar que se usa como edulcorante y medicamento. [3] [4] Se utiliza como edulcorante bajo en calorías, ya que los intestinos lo absorben mal . [3] Como medicamento, se usa para disminuir la presión en los ojos, como en el glaucoma , y para disminuir el aumento de la presión intracraneal . [5] [4] Médicamente, se administra mediante inyección. [6] Los efectos suelen comenzar en 15 minutos y duran hasta 8 horas. [6]
Datos clinicos | |
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Nombres comerciales | Osmitrol, Bronchitol, otros |
Otros nombres | d- manitol, manita, maná azúcar |
AHFS / Drugs.com | Monografía |
Datos de licencia | |
Categoría de embarazo |
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Vías de administración | Intravenoso , Por vía oral |
Código ATC | |
Estatus legal | |
Estatus legal | |
Datos farmacocinéticos | |
Biodisponibilidad | ~ 7% |
Metabolismo | Hígado , insignificante |
Vida media de eliminación | 100 minutos |
Excreción | Riñón : 90% |
Identificadores | |
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Número CAS | |
PubChem CID | |
DrugBank | |
ChemSpider | |
UNII | |
KEGG | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
Número e | E421 (espesantes, ...) |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.000.647 |
Datos químicos y físicos | |
Fórmula | C 6 H 14 O 6 |
Masa molar | 182,172 g · mol −1 |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
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(verificar) |
Los efectos secundarios comunes del uso médico incluyen problemas de electrolitos y deshidratación . [6] Otros efectos secundarios graves pueden incluir empeoramiento de la insuficiencia cardíaca y problemas renales . [6] [4] No está claro si su uso es seguro durante el embarazo . [6] El manitol pertenece a la familia de medicamentos diuréticos osmóticos y actúa extrayendo líquido del cerebro y los ojos. [6]
El descubrimiento del manitol se atribuye a Joseph Louis Proust en 1806. [7] Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud . [8] Originalmente se hizo a partir de la ceniza en flor y se llamó maná debido a su supuesta semejanza con la comida bíblica. [9] [10] El manitol está en la lista de medicamentos prohibidos de la Agencia Mundial Antidopaje debido a la preocupación de que pueda enmascarar otros medicamentos. [11]
Usos
Usos médicos
En los Estados Unidos, el manitol está indicado para la reducción de la presión intracraneal y el tratamiento del edema cerebral y la presión intraocular elevada. [1]
En la Unión Europea, el manitol está indicado para el tratamiento de la fibrosis quística (FQ) en adultos mayores de 18 años como terapia complementaria al mejor estándar de atención. [2]
El manitol se usa por vía intravenosa para reducir la presión intracraneal agudamente elevada hasta que se pueda aplicar un tratamiento más definitivo, [12] por ejemplo, después de un traumatismo craneoencefálico . Las infusiones intraarteriales de manitol pueden abrir transitoriamente la barrera hematoencefálica al interrumpir las uniones estrechas . [13] [14]
También se puede usar para ciertos casos de insuficiencia renal con baja producción de orina , disminución de la presión en el ojo , para aumentar la eliminación de ciertas toxinas y para tratar la acumulación de líquido . [6]
Se ha demostrado que el manitol intraoperatorio antes de la liberación de la pinza del vaso durante el trasplante renal reduce la lesión renal postrasplante, pero no se ha demostrado que reduzca el rechazo del injerto. [ cita médica necesaria ]
El manitol actúa como un laxante osmótico [1] [15] en dosis orales mayores de 20 g, [16] y algunas veces se vende como laxante para niños. [ cita requerida ]
Se ha propuesto el uso de manitol, cuando se inhala, como irritante bronquial como método alternativo de diagnóstico del asma inducida por el ejercicio . Una revisión sistemática de 2013 concluyó que la evidencia para respaldar su uso para este propósito en este momento es insuficiente. [17]
El manitol se usa comúnmente en el circuito principal de una máquina cardiopulmonar durante la derivación cardiopulmonar . La presencia de manitol preserva la función renal durante los momentos de flujo sanguíneo y presión bajos, mientras el paciente está en bypass. La solución previene la inflamación de las células endoteliales en el riñón, que de otra manera podrían haber reducido el flujo sanguíneo a esta área y resultar en daño celular.
El manitol también se puede usar para encapsular temporalmente un objeto afilado (como una hélice en un cable para un marcapasos artificial ) mientras pasa a través del sistema venoso. Debido a que el manitol se disuelve fácilmente en la sangre, la punta afilada queda expuesta en su destino.
El manitol también es el primer fármaco de elección para tratar el glaucoma agudo en medicina veterinaria. Se administra como una solución al 20% por vía intravenosa. Deshidrata el humor vítreo y, por tanto, disminuye la presión intraocular. Sin embargo, requiere una barrera hemato-ocular intacta para funcionar. [18]
Comida
El manitol aumenta la glucosa en sangre en menor grado que la sacarosa (por lo que tiene un índice glucémico relativamente bajo [19] ), por lo que se usa como edulcorante para las personas con diabetes y en los chicles . Aunque el manitol tiene un calor de solución más alto que la mayoría de los alcoholes de azúcar, su solubilidad comparativamente baja reduce el efecto de enfriamiento que generalmente se encuentra en los caramelos y chicles de menta. Sin embargo, cuando el manitol se disuelve completamente en un producto, induce un fuerte efecto refrescante. [20] Además, tiene una higroscopicidad muy baja : no recoge agua del aire hasta que el nivel de humedad es del 98%. Esto hace que el manitol sea muy útil como recubrimiento para caramelos duros, frutos secos y chicles, y a menudo se incluye como ingrediente en caramelos y chicles. [21] El agradable sabor y sensación en la boca del manitol también lo convierte en un excipiente popular para las tabletas masticables. [22]
Química analítica
El manitol se puede utilizar para formar un complejo con ácido bórico . Esto aumenta la fuerza del ácido del ácido bórico, lo que permite una mejor precisión en el análisis volumétrico de este ácido. [23]
Otro
El manitol es el ingrediente principal del agar sal manitol , un medio de crecimiento bacteriano, y se usa en otros.
El manitol se utiliza como agente cortante [24] en varios fármacos que se utilizan por vía intranasal ( inhalados ), como la cocaína . Una mezcla de manitol y fentanilo (o análogos de fentanilo ) en una proporción de 1:10 se etiqueta y vende como "China white", un popular sustituto de la heroína. [ cita requerida ]
Contraindicaciones
El manitol está contraindicado en personas con anuria , hipovolemia grave , congestión vascular pulmonar grave preexistente o edema pulmonar y hemorragia intracraneal activa, excepto durante la craneotomía. [1]
Los efectos adversos incluyen hiponatremia y depleción de volumen que conduce a acidosis metabólica . [7]
Química
El manitol es un isómero del sorbitol , otro alcohol de azúcar; los dos difieren solo en la orientación del grupo hidroxilo en el carbono 2. [25] Aunque son similares, los dos alcoholes de azúcar tienen fuentes, puntos de fusión y usos muy diferentes .
Producción
El manitol se clasifica como alcohol de azúcar ; es decir, puede derivarse de un azúcar ( manosa ) por reducción. Otros alcoholes de azúcar incluyen xilitol y sorbitol . El manitol y el sorbitol son isómeros , la única diferencia es la orientación del grupo hidroxilo en el carbono 2. [20]
Síntesis industrial
El manitol se produce comúnmente mediante la hidrogenación de fructosa, que se forma a partir de almidón o sacarosa (azúcar común de mesa). Aunque el almidón es una fuente más barata que la sacarosa, la transformación del almidón es mucho más complicada. Finalmente, produce un jarabe que contiene aproximadamente 42% de fructosa , 52% de glucosa y 6% de maltosa . La sacarosa simplemente se hidroliza en un jarabe de azúcar invertido , que contiene aproximadamente un 50% de fructosa. En ambos casos, los jarabes se purifican cromatográficamente para contener entre un 90 y un 95% de fructosa. A continuación, la fructosa se hidrogena sobre un catalizador de níquel en una mezcla de isómeros sorbitol y manitol. El rendimiento es típicamente del 50%: 50%, aunque las condiciones de reacción ligeramente alcalinas pueden aumentar ligeramente los rendimientos de manitol. [20]
Biosíntesis
El manitol es una de las moléculas de almacenamiento de carbono y energía más abundantes en la naturaleza, producida por una gran cantidad de organismos, que incluyen bacterias, levaduras, hongos, algas, líquenes y muchas plantas. [26] La fermentación por microorganismos es una alternativa a la síntesis industrial tradicional. Se ha descubierto una ruta metabólica de fructosa a manitol , conocida como ciclo del manitol en hongos, en un tipo de alga roja ( Caloglossa leprieurii ), y es muy posible que otros microorganismos empleen rutas similares. [27] Una clase de bacterias del ácido láctico , etiquetadas como heterofermentivas debido a sus múltiples vías de fermentación, convierte tres moléculas de fructosa o dos moléculas de fructosa y una de glucosa en dos moléculas de manitol y una molécula de ácido láctico , ácido acético y dióxido de carbono. . Los jarabes de materia prima que contienen concentraciones medias a grandes de fructosa (por ejemplo, jugo de anacardo , que contiene 55% de fructosa: 45% de glucosa ) pueden producir rendimientos de 200 g (7,1 oz) de manitol por litro de materia prima. Se están llevando a cabo más investigaciones, estudiando formas de diseñar vías de manitol aún más eficientes en bacterias del ácido láctico, así como el uso de otros microorganismos como la levadura [26] y E. coli en la producción de manitol. Cuando se utilizan cepas de calidad alimentaria de cualquiera de los microorganismos mencionados anteriormente, el manitol y el propio organismo son directamente aplicables a los productos alimenticios, evitando la necesidad de una separación cuidadosa de los microorganismos y los cristales de manitol. Aunque este es un método prometedor, se necesitan pasos para escalarlo a las cantidades necesarias industrialmente. [27]
Extracción natural
Dado que el manitol se encuentra en una amplia variedad de productos naturales, incluidas casi todas las plantas, se puede extraer directamente de productos naturales, en lugar de síntesis químicas o biológicas. De hecho, en China, el aislamiento de las algas es la forma más común de producción de manitol. [21] Las concentraciones de manitol en los exudados de las plantas pueden oscilar entre el 20% en las algas y el 90% en el plátano . Es un componente de la palma enana americana ( Serenoa ). [28]
Tradicionalmente, el manitol se extrae mediante extracción Soxhlet , utilizando etanol , agua y metanol para vaporizar y luego hidrólisis del material crudo. A continuación, el manitol se recristaliza del extracto, lo que generalmente da como resultado rendimientos de aproximadamente el 18% del producto natural original. Otro método de extracción es el uso de fluidos supercríticos y subcríticos . Estos fluidos se encuentran en una etapa tal que no existe diferencia entre las etapas líquida y gaseosa, por lo que son más difusores que los fluidos normales. Se considera que esto los convierte en agentes de transferencia de masa mucho más efectivos que los líquidos normales. El fluido supercrítico o subcrítico se bombea a través del producto natural, y el producto mayoritariamente manitol se separa fácilmente del disolvente y de la minúscula cantidad de subproducto.
Se ha demostrado que la extracción con dióxido de carbono supercrítico de las hojas de olivo requiere menos disolvente por medida de hoja que una extracción tradicional: 141,7 g (5,00 oz) de CO 2 frente a 194,4 g (6,86 oz) de etanol por 1 g (0,035 oz) de hoja de olivo. El agua calentada, presurizada y subcrítica es incluso más barata y se ha demostrado que tiene resultados dramáticamente mejores que la extracción tradicional. Requiere solo 4,01 g (0,141 oz) de agua por 1 g (0,035 oz) de hoja de olivo y da un rendimiento de manitol del 76,75%. Tanto las extracciones supercríticas como las subcríticas son más baratas, más rápidas, más puras y más respetuosas con el medio ambiente que la extracción tradicional. Sin embargo, las altas temperaturas y presiones operativas requeridas son causas de vacilación en el uso industrial de esta técnica. [27]
Historia
Julije Domac aclaró la estructura del hexeno y el manitol obtenidos del maná del Caspio . Determinó el lugar del doble enlace en el hexeno obtenido a partir del manitol y demostró que es un derivado de un hexeno normal . Esto también resolvió la estructura del manitol, que hasta entonces se desconocía. [29] [30] [31] [32]
Controversia
Los tres estudios [33] [34] [35] que inicialmente encontraron que el manitol en dosis altas era eficaz en casos de traumatismo craneoencefálico grave fueron objeto de una investigación publicada en 2007. [36] Aunque varios autores se enumeran con el Dr. Julio Cruz, no está claro si los autores tenían conocimiento de cómo se reclutaron los pacientes. Además, la Universidad Federal de São Paulo, que el Dr. Cruz dio como afiliación, nunca lo ha contratado. Como resultado de las dudas que rodean el trabajo de Cruz, una versión actualizada de la revisión Cochrane excluye todos los estudios de Julio Cruz, dejando solo 4 estudios. [5] Debido a las diferencias en la selección de los grupos de control, no se pudo llegar a una conclusión sobre el uso clínico del manitol.
Estado compendial
- Farmacopea británica [37]
- Farmacopea japonesa [38]
- Farmacopea de los Estados Unidos [39]
Ver también
- d- manitol oxidasa
- Número e
- Manitol deshidrogenasa
- Manitol deshidrogenasa (citocromo)
- Manitol-1-fosfatasa
- Manitol 2-deshidrogenasa
- Manitol 2-deshidrogenasa (NADP +)
- Manitol-1-fosfato 5-deshidrogenasa
Referencias
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enlaces externos
- Medios relacionados con el manitol en Wikimedia Commons
- "Manitol" . Portal de información sobre medicamentos . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.