Liponsäure

Strukturformel
Datei:Liponic Acid Structural Formula V.2.svg
Vereinfachte Strukturformel (ohne Stereochemie)
Allgemeines
Name	Liponsäure
Andere Namen	Thioctsäure 1,2-Dithiolan-3-pentansäure 5-[(3RS)-1,2-Dithiolan-3-yl]pentansäure (IUPAC) Vorlage:INCI
Summenformel	C8H14O2S2
Kurzbeschreibung	gelbliche Nadeln [(RS)-Liponsäure]<ref name="roempp">Eintrag zu Liponsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN [(RS)-Liponsäure] EG-Nummer 214-071-2 ECHA-InfoCard 100.012.793 PubChem 864 ChemSpider 841 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Arzneistoffangaben
ATC-Code	A16AX01 N07XB52
Wirkstoffklasse	Neuropathiemittel
Eigenschaften
Molare Masse	206,33 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	60–61 °C [(RS)-Liponsäure]<ref name="Merck">The Merck Index. 9. Auflage. 1976, ISBN 0-911910-26-3, S. 1203–1204.</ref> 46–48 °C [(R)-Liponsäure]<ref name="Merck" />
Siedepunkt	160–165 °C [(R)-Liponsäure]<ref name="Merck" />
pKS-Wert	5,4<ref name="roempp" />
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser (127 mg·l−1 bei 25 °C)<ref name="ChemIDplus" /> schlecht in Ethanol (50 g·l−1)<ref name="sigma" />
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Datei:GHS-pictogram-exclam.svg Datei:GHS-pictogram-pollu.svg Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​317​‐​319​‐​411 P: 273​‐​280​‐​301+312+330​‐​302+352​‐​305+351+338<ref name="sigma" />
Toxikologische Daten	502 mg·kg−1 (LD50, Maus, oral)<ref name="ChemIDplus">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM)Vorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar, Inhalt nun verfügbar via PubChem ID )</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Liponsäure, auch α-Liponsäure oder Alpha-Liponsäure (abgekürzt LA vom englischen lipoic acid oder ALA vom englischen alpha lipoic acid; anderer Name Thioctsäure) ist eine schwefelhaltige Fettsäure. In ihrer natürlichen (R)-Form kommt sie als Coenzym in den Mitochondrien fast aller Eukaryoten vor und spielt eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel. Die Salze der Liponsäure heißen Lipoate.

Struktur und Isomerie

α-Liponsäure ist eine schwefelhaltige Fettsäure, wobei die beiden Schwefelatome in einer Ringstruktur miteinander verbunden sind. Die natürliche α-Liponsäure ist am (einzigen) stereogenen Zentrum (R)-konfiguriert; ihr Enantiomer ist (S)-konfiguriert.

Isomere von Liponsäure
Name	(R)-Liponsäure	(S)-Liponsäure
Andere Namen	D-Liponsäure (+)-Liponsäure Arliponsäure	L-Liponsäure (−)-Liponsäure
Strukturformel	Datei:(R)-Liponic Acid Structural Formula V.1.svg	Datei:(S)-Liponic Acid Structural Formula V.1.svg
CAS-Nummer	Vorlage:CASRN	Vorlage:CASRN
	Vorlage:CASRN (RS)
EG-Nummer	638-752-2	664-251-3
	214-071-2 (unspez.)
ECHA-Infocard	Vorlage:ECHA	Vorlage:ECHA
	Vorlage:ECHA (unspez.)
PubChem	6112	445125
	864 (unspez.)
DrugBank	DB00166	−
Wikidata	Q27887203	Q21097956
	Q312229 (unspez.)

In der Natur sind nur die (R)-Liponsäure<ref>Peter Nuhn: Naturstoffchemie, S. Hirzel Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 1990, ISBN 3-7776-0473-9, S. 359.</ref> (Synonym D-Liponsäure) und ihre reduzierte Form, die Dihydroliponsäure<ref>Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Dihydroliponsäure: CAS-Nr.: Vorlage:CASRN, EG-Nr.: 610-288-5, ECHA-InfoCard: Vorlage:ECHA, GESTIS: , PubChem: 421, ChemSpider: 408, DrugBank: DB03760, Wikidata: Q5276437.</ref> (6,8-Dimercaptooctansäure), biologisch aktiv. Strukturanaloga mit sechs- oder mehrgliedrigen Ringen sind biologisch unwirksam.

Als Arzneistoff wird außer der (R)-Liponsäure (Freiname: Arliponsäure<ref>INN Recommended List 83. In: who.int. Abgerufen am 29. Mai 2024 (). </ref>) auch das Racemat (RS)-Liponsäure [Synonyme: DL-Liponsäure, (±)-Liponsäure] verwendet.

Funktion

Lipoylierung von Proteinen

α-Liponsäure ist als kovalent gebundener Cofaktor an 5 Redoxreaktionen im Menschen beteiligt:<ref name="defects"></ref><ref name="PMID29191830"></ref><ref></ref>

EC-Nummer	Enzym	Gen	Multienzymkomplex/-system	Rolle des Multienzymkomplex/-systems
EC 2.3.1.12	Dihydrolipoyl-Transacetylase (E2)	DLAT	Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex (PDC)	Verbindung der Glykolyse mit dem Citratzyklus
EC 2.3.1.61	Dihydrolipoyl-Transsuccinylase (E2)	DLST	α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex (OGDC)	Citratzyklusenzym
			2-Oxoadipat-Dehydrogenase-Komplex (OADHC)	Lysin-, Tryptophan- und Hydroxylysin-Abbau
EC 2.3.1.168	Dihydrolipoyl-Transacylase (E2)	DBT	Verzweigtkettige-α-Ketosäuren-Dehydrogenase-Komplex (BCKDC)	Leucin-, Isoleucin- und Valin-Abbau
	H-Protein	GCSH	Glycine-Cleavage-System (GCS)	Glycin- und Serin-Stoffwechsel, Folatstoffwechsel

Liponsäure ist als Cofaktor – mit Ausnahme Glycine-Cleavage-Systems – auf die Familie der Multienzymkomplexe der α-Ketosäure-Dehydrogenasen spezialisiert.<ref name="defects" /><ref name="PMID29191830" /> Die Lipoylgruppe überträgt Acylgruppen in α-Ketosäuren-Dehydrogenase-Komplexen, und die Methylamingruppe im Glycine-Cleavage-System.<ref>Lipoic Acid. Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University, Corvallis, 1. Januar 2019, abgerufen am 5. November 2019 (). </ref> Als Bestandteil des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes der Mitochondrien, dem Verbindungsglied zwischen Glykolyse und Citratzyklus und dem α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex im Citratzyklus, spielt sie eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel. Mit ihrer reduzierten Form Dihydroliponsäure bildet α-Liponsäure ein biochemisches Redoxsystem.

Antioxidans

α-Liponsäure ist ein Radikalfänger und starkes Antioxidans, das im Körper verbrauchte Antioxidantien wie Vitamin C, Vitamin E, Coenzym Q10 oder Glutathion regenerieren kann.<ref name="PMID22001972">A. Gorąca, H. Huk-Kolega u. a.: Lipoic acid – biological activity and therapeutic potential. In: Pharmacological Reports, 2011, Band 63, Nummer 4, S. 849–858, PMID 22001972.</ref>

Krankheiten

Bei der Stoffwechselerkrankung der kombinierten Malon- und Methylmalonazidurie (CMAMMA) aufgrund von ACSF3 ist die mitochondriale Fettsäuresynthese (mtFAS) gestört, welche die Vorgängerreaktion der Liponsäurebiosynthese darstellt.<ref></ref><ref name="emerging"></ref> Die Folge ist ein verringerter Lipoylierungsgrad bei wichtigen mitochondrialen Enzymkomplexen, wie des Pyruvate-Dehydrogenase-Komplexes und α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplexes.<ref name="emerging" /> Eine Supplementierung mit Liponsäure kann die mitochondriale Funktion nicht wiederherstellen.<ref></ref><ref name="emerging" />

Verwendung

α-Liponsäure wird seit 1966 in Deutschland als Arzneistoff zur Behandlung von Lebererkrankungen und bei peripheren Polyneuropathien eingesetzt.

In der Chelat-Therapie kann α-Liponsäure bei Vergiftung mit anorganischen Quecksilberverbindungen eingesetzt werden.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> Im Gegensatz zu anderen Chelatbildnern wie DMSA oder DMPS kann Liponsäure in alle Bereiche des zentralen und peripheren Nervensystems eindringen,<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref> kann insbesondere die Blut-Hirn-Schranke passieren.<ref name="roempp" /> Ihre Wirksamkeit zu diesem Zweck beruht vor allem auf ihrer reduzierten Form Dihydroliponsäure, einem Dithiol, das starke antioxidative Eigenschaften besitzt und Chelatbindungen eingehen kann. Die Ausscheidung dieser Komplexe erfolgt fast ausschließlich über die Gallenwege.<ref>Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>

α-Liponsäure wirkt als Antidot bei Vergiftungen mit Amanita-Pilzen.<ref>Frank D. Gunstone, John L. Harwood, Albert J. Dijkstra: The Lipid Handbook. Third Edition, CRC Press, 2007, ISBN 0-8493-9688-3, S. 12.</ref>

Wegen ihrer antioxidativen Wirkung wird α-Liponsäure auch als Nahrungsergänzungsmittel (NEM) angeboten.<ref name="Penzel">Marius Penzel: Behörde hält „kleine Wunderwaffe“ für gesundheitsschädigend. In: Deutsche Apothekerzeitung. 22. Juli 2021, abgerufen am 6. Januar 2022. </ref> Eine Warnung zur Höchstmenge diesbezüglicher NEMs gibt es nicht, die tägliche Einnahme von 0,6 mg pro Kilogramm Körpergewicht betrachtet die Bayerische Kontrollbehörde für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen als unbedenklich. Eine Überdosierung (z. B. bei 50 bis 100 mg pro kg KW) kann zu Toxizitäten führen: zunächst psychomotorische Unruhe oder Bewusstseinstrübung, später treten generalisierte Krampfanfälle und Hypoglykämien auf, bei massiven Überdosierungen besteht die Gefahr für Schock.<ref name="Penzel" />

Für eine behauptete Wirkung gegen das Fortschreiten von Demenz des Alzheimer-Typus fehlen aussagekräftige Belege, es ist daher nicht bekannt, ob α-Liponsäure die Krankheit abmildern oder sogar davor zu schützen vermag.<ref>Bernd Kerschner: Alzheimer: Stoppt Liponsäure das Vergessen? Medizin transparent, 5. März 2015, abgerufen am 6. Januar 2022. </ref>

Handelsnamen

Monopräparate
Alpha-Lipogamma (D), Alpha-Lipon STADA (D), Alpha-Vibolex (D), Biomo-Lipon (D), espa-lipon (D), Liponsäure-ratiopharm (D), Neurium (D), Pleomix-Alpha (D), Sana Alpha-Liponsäure (D), Thioctacid (D, A), Thiogamma (D), Tromlipon (D), Vitatrans (D), Alpha-Lipon AL (D), Alpan (D), Unilipon (D).

Literatur

• GP. Biewenga et al.: The Pharmacology of the Antioxidant Lipoic Acid. In: Gen Pharmacol., 1997, 29(3), S. 315–331; PMID 9378235.
• GP. Biewenga et al.: The role of lipoic acid in the treatment of diabetic polyneuropathy. In: Drug Metab Rev., 1997, 29 (4), S. 1025–1054; PMID 9421684.
• Berkson Burt: The Alpha Lipoic Acid Breakthrough. Three Rivers Press, New York 1998, ISBN 0-7615-1457-0.

Einzelnachweise

<references />