N-Acetylneuraminsäure

Strukturformel
N-Acetylneuraminsäure in Sesselkonformation
N-Acetylneuraminsäure, β-Anomer
Allgemeines
Name	N-Acetylneuraminsäure
Andere Namen	(6R)-5-Acetamido-3,5-didesoxy-6-[(1R,2R)-1,2,3-trihydroxypropyl]-β-L-threo-hex-2-ulopyranosonsäure (IUPAC) 5-Acetamido-3,5-didesoxy-D-glycero-α-D-galacto-nonulosonsäure Aceneuraminsäure (INN)<ref name="INN.L32">INN Recommended List 32. In: cdn.who.int. 9. Mai 1981; abgerufen am 6. Juni 2024. </ref> Lactaminsäure Sialinsäure NANA NeuNAc Neu5Ac Vorlage:INCI Vorlage:SNFG-Symbol
Summenformel	C11H19NO9
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff<ref name="Thermofisher" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN (α-Anomer) Vorlage:CASRN (offenkettige Form) EG-Nummer 205-023-1 ECHA-InfoCard 100.004.568 PubChem 439197 ChemSpider 392681 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	309,27 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	184–186 °C (Zersetzung)<ref name="Thermofisher">Vorlage:Thermofisher</ref>
Löslichkeit	mäßig in Wasser (50 g·l−1 bei 20 °C),<ref name="Thermofisher" /> löslich in Methanol, schwer löslich in Ethanol, praktisch unlöslich in Aceton<ref>Europäisches Arzneibuch 10.0. Deutscher Apotheker Verlag, 2020, ISBN 978-3-7692-7515-5, S. 690. </ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Datei:GHS-pictogram-exclam.svg Achtung H- und P-Sätze H: 319 P: 264​‐​280​‐​305+351+338​‐​337+313<ref name="Sigma" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

N-Acetylneuraminsäure (abgekürzt NANA von englisch: N-acetylneuraminic acid; veraltet: Lactaminsäure) ist ein Vertreter der Sialinsäuren – acylierte Derivate des Aminozuckers Neuraminsäure. Sie ist die häufigste Sialinsäure und wird daher mitunter selbst als Sialinsäure bezeichnet.

Gewinnung und Darstellung

N-Acetylneuraminsäure kann aus Milch, Eiern, Schwalbennestern, Submandibular-Mucinen verschiedener Säugetiere und bakteriellen Neuraminsäure-Polymeren (Colominsäuren) isoliert werden.<ref name="Römpp">Eintrag zu N-Acetylneuraminsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>

Die Herstellung gelingt in einem zweistufigen Verfahren aus N-Acetylglucosamin, wobei im ersten Schritt N-Acetylglucosamin basenkatalytisch oder enzymatisch zu N-Acetylmannosamin epimerisiert wird. im zweiten Schritt wird N-Acetylmannosamin mit einem Überschuss Brenztraubensäure unter enzymatischer Katalyse durch eine immobilisierte N-Acetylneuraminsäure-Aldolase zum Endprodukt umgesetzt.<ref name="humphrey2002biological">Humphrey, Andrew J and Fremann, Claire and Critchley, Peter and Malykh, Yanina and Schauer, Roland and Bugg, Timothy DH: Biological properties of N-acyl and N-haloacetyl neuraminic acids: processing by enzymes of sialic acid metabolism, and interaction with influenza virus. In: Bioorganic & Medicinal Chemistry. Band 10, Nr. 10, 2002, S. 3175–3185, doi:10.1016/S0968-0896(02)00213-4. </ref><ref>Udo Kragl, Daniel Gygax, Oreste Ghisalba, Christian Wandrey: Enzymatische zweistufige Synthese von N-Acetylneuraminsäure im Enzym-Membranreaktor. In: Angewandte Chemie. Band 103, Nr. 7, 1991, S. 854–855, doi:10.1002/ange.19911030721. </ref>

Vorkommen

N-Acetylneuraminsäure ist beim Menschen die einzig vorkommende Sialinsäure, während bei anderen Säugetieren, darunter den Primaten, auch die N-Glycolylneuraminsäure auftritt.<ref>Justin L. Sonnenburg, Tasha K. Altheide, Ajit Varki: A uniquely human consequence of domain-specific functional adaptation in a sialic acid-binding receptor. In: Glycobiology. Bd. 14, Nr. 4, April 2004, S. 339–346, PMID 14693915, doi:10.1093/glycob/cwh039.</ref> Zahlreiche Oligosaccharide, Glykoproteine, Glykolipide und Ganglioside enthalten N-Acetylneuraminsäure als endständigen Zucker in einer α-glycosidischen Bindung.<ref name="Friebolin">Horst Friebolin, Martin Supp, Reinhard Brossmer, Gunda Keilich, Dietmar Ziegler: 1H-NMR-Untersuchungen zur Mutarotation der N-Acetyl-D-neuraminsäure. In: Angewandte Chemie. Band 92, Nr. 3, 1980, S. 200–201, doi:10.1002/ange.19800920315. </ref>

Oligosaccharide mit N-Acetylneuraminsäure spielen eine wichtige Rolle bei Protein-Kohlenhydrat-Erkennungsprozessen, die wichtige physiologische Vorgänge steuern, beispielsweise bei Entzündungsprozessen oder Virusinfektionen.<ref name="Römpp" />

Eigenschaften

N-Acetylneuraminsäure ist eine labile Verbindung, die sich bereits beim Stehen in wässriger Lösung zersetzt und sehr Alkali-empfindlich ist.<ref>E. Klenk: Chemie und Biochemie der Neuraminsäure. In: Angewandte Chemie. Band 68, Nr. 10, 1956, S. 349–352, doi:10.1002/ange.19560681003. </ref>

Mittels Röntgenstrukturanalyse kann gezeigt werden, dass N-Acetylneuraminsäure in der β-Konfiguration kristallisiert. In wässriger Lösung stellt sich durch Mutarotation ein Gleichgewichtsgemisch von 8 % α- und 92 % β-N-Acetylneuraminsäure ein.<ref name="Friebolin" />

Medizinische Verwendung

Im März 2024 wurde N-Acetylneuraminsäure (Präparatename: Acenobel) in Japan zur Behandlung der hereditären Einschlusskörpermyositis (GNE-Myopathie, Nonaka-Myopathie) zugelassen.<ref>“ACENOBEL® Sustained Release Tablet 500 mg” Approved for Distal Myopathy with Rimmed Vacuoles (PDF; 0,2 MB); Pressemitteilung auf nobelpharma.co.jp, Nobelpharma Co., Ltd, 26. März 2024.</ref> Es handelt sich um eine sehr seltene erbliche Muskelschwunderkrankung, die durch Mutationen im GNE-Gen verursacht wird, das an der N-Acetylneuraminsäure-Biosynthese beteiligt ist.<ref name="mori‐yoshimura-2023">Madoka Mori‐Yoshimura, Naoki Suzuki, Masahisa Katsuno, Masanori Takahashi, Satoshi Yamashita, Yasushi Oya, Akira Hashizume, Shinichiro Yamada, Mikihito Nakamori, Rumiko Izumi, Masaaki Kato, Hitoshi Warita, Masao Tateyama, Hiroshi Kuroda, Ryuta Asada, Takuhiro Yamaguchi, Ichizo Nishino, Masashi Akiyama: Efficacy confirmation study of aceneuramic acid administration for GNE myopathy in Japan. In: Orphanet Journal of Rare Diseases. 2023, Band 18, Nummer 1. DOI:10.1186/S13023-023-02850-Y.</ref> Die Verabreichung erfolgt oral (Einnahme).

Weblinks

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Commons: N-Acetylneuraminsäure – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

<references />