Quelltext der Seite Liponsäure

{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel       = [[Datei:Liponic Acid Structural Formula V.2.svg|250px|alt=|Struktur von Liponsäure]]
| Strukturhinweis      = Vereinfachte Strukturformel (ohne [[Stereochemie]])
| Freiname             = 
| Andere Namen         = 
* Thioctsäure
* 1,2-Dithiolan-3-pentansäure
* 5-[(3''RS'')-1,2-Dithiolan-3-yl]pentansäure ([[IUPAC-Nomenklatur|IUPAC]])
* {{INCI|Name=THIOCTIC ACID|ID=60299|Abruf=2020-12-28}}
| Summenformel         = C<sub>8</sub>H<sub>14</sub>O<sub>2</sub>S<sub>2</sub>
| CAS                  = {{CASRN|1077-28-7}} [(''RS'')-Liponsäure]
| EG-Nummer            = 214-071-2
| ECHA-ID              = 100.012.793
| PubChem              = 864
| ChemSpider           = 841
| ATC-Code             = 
* {{ATC|A16|AX01}}
* {{ATC|N07|XB52}}
| DrugBank             = 
| Wirkstoffgruppe      = Neuropathiemittel
| Beschreibung         = gelbliche Nadeln [(''RS'')-Liponsäure]<ref name="roempp">{{RömppOnline |ID=RD-12-01282 |Name=Liponsäure |Abruf=2013-04-17}}</ref>
| Molare Masse         = 206,33 [[Gramm|g]]·[[mol]]<sup>−1</sup>
| Aggregat             = fest
| Dichte               = 
| Schmelzpunkt         = 
* 60–61 [[Grad Celsius|°C]] [(''RS'')-Liponsäure]<ref name="Merck">''The Merck Index''. 9. Auflage. 1976, ISBN 0-911910-26-3, S.&nbsp;1203–1204.</ref>
* 46–48&nbsp;°C [(''R'')-Liponsäure]<ref name="Merck" />
| Siedepunkt           = 160–165&nbsp;°C [(''R'')-Liponsäure]<ref name="Merck" />
| Dampfdruck           = 
| pKs                  = 5,4<ref name="roempp" />
| Löslichkeit          = 
* nahezu unlöslich in Wasser (127 mg·l<sup>−1</sup> bei&nbsp;25&nbsp;°C)<ref name="ChemIDplus" />
* schlecht in [[Ethanol]] (50 g·l<sup>−1</sup>)<ref name="sigma" />
| Quelle GHS-Kz        = <ref name="sigma">{{Sigma-Aldrich|SIGMA|T5625|Name=(±)-α-Lipoic acid|Abruf=2020-10-02}}</ref>
| GHS-Piktogramme      = {{GHS-Piktogramme-klein|07|09}}
| GHS-Signalwort       = Achtung
| H                    = {{H-Sätze|302|315|317|319|411}}
| EUH                  = {{EUH-Sätze|-}}
| P                    = {{P-Sätze|273|280|301+312+330|302+352|305+351+338}}
| Quelle P             = <ref name="sigma" />
| ToxDaten             = {{ToxDaten |Typ=LD50 |Organismus=Maus |Applikationsart=oral |Wert=502 mg·kg<sup>−1</sup> |Bezeichnung= |Quelle=<ref name="ChemIDplus">{{ChemID |CAS=62-46-4 |Name=Thioctic acid |Abruf=}}</ref> }}
}}

'''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 [[Mitochondrium|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.

{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:90%;"
|-
|colspan="3" class="hintergrundfarbe6"| '''Isomere von Liponsäure'''
|-
|class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| Name
| (''R'')-Liponsäure || (''S'')-Liponsäure
|-
|class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| Andere Namen
| <small>D</small>-Liponsäure<br />(+)-Liponsäure<br />Arliponsäure || <small>L</small>-Liponsäure<br />(−)-Liponsäure
|-
|class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| [[Strukturformel]]
| [[Datei:(R)-Liponic Acid Structural Formula V.1.svg|200px|alt=]]
| [[Datei:(S)-Liponic Acid Structural Formula V.1.svg|200px|alt=]]
|-
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| [[CAS-Nummer]]
| {{CASRN|1200-22-2|Q27887203}} || {{CASRN|1077-27-6|Q21097956}}
|-
|colspan="2"| {{CASRN|1077-28-7}} (''RS'')
|-
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| [[EG-Nummer]]
| 638-752-2 || 664-251-3
|-
|colspan="2"| 214-071-2 (unspez.)
|-
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| [[ECHA]]-Infocard
| {{ECHA|100.166.365}} || {{ECHA|100.190.488}}
|-
|colspan="2"| {{ECHA|100.012.793}} (unspez.)
|-
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| [[PubChem]]
| {{PubChem|6112}} || {{PubChem|445125}}
|-
|colspan="2"| {{PubChem|864}} (unspez.)
|-
|class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| [[DrugBank]]
| {{DrugBank |DB00166 |kurz}} || −
|-
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5" style="text-align:left"| [[Wikidata]]
| [[d:Q27887203|Q27887203]] || [[d:Q21097956|Q21097956]]
|-
|colspan="2"| [[d:Q312229|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.&nbsp;359.</ref> (Synonym <small>D</small>-Liponsäure) und ihre reduzierte Form, die [[Dihydroliponsäure]]<ref>{{Substanzinfo|Name=Dihydroliponsäure |CAS=462-20-4 |EG-Nummer=610-288-5 |ECHA-ID=100.120.390 |ZVG= |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>{{Internetquelle |url=https://www.who.int/publications/m/item/inn-rl-83 |titel=INN Recommended List 83 |werk=who.int |sprache=en |abruf=2024-05-29}}</ref>) auch das [[Racemat]] (''RS'')-Liponsäure [Synonyme:  <small>DL</small>-Liponsäure, (±)-Liponsäure] verwendet.

== Funktion ==

=== Lipoylierung von Proteinen ===
α-Liponsäure ist als [[Kovalente Bindung|kovalent]] gebundener [[Cofaktor (Biochemie)|Cofaktor]] an 5 Redoxreaktionen im Menschen beteiligt:<ref name="defects">{{Literatur |Autor=Johannes A. Mayr, René G. Feichtinger, Frederic Tort, Antonia Ribes, Wolfgang Sperl |Titel=Lipoic acid biosynthesis defects |Sammelwerk=Journal of Inherited Metabolic Disease |Band=37 |Nummer=4 |Datum=2014-07 |Seiten=553–563 |DOI=10.1007/s10545-014-9705-8 |Sprache=en}}</ref><ref name="PMID29191830">{{Literatur |Autor=Ashley Solmonson, Ralph J. DeBerardinis |Titel=Lipoic acid metabolism and mitochondrial redox regulation |Sammelwerk=Journal of Biological Chemistry |Band=293 |Nummer=20 |Datum=2018-05 |Seiten=7522–7530 |DOI=10.1074/jbc.TM117.000259 |PMC=5961061 |PMID=29191830 |Online=[https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0021925820369532 Online] |Sprache=en}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Natalia S. Nemeria, Balint Nagy, Roberto Sanchez, Xu Zhang, João Leandro, Attila Ambrus, Sander M. Houten, Frank Jordan |Titel=Functional Versatility of the Human 2-Oxoadipate Dehydrogenase in the L-Lysine Degradation Pathway toward Its Non-Cognate Substrate 2-Oxopimelic Acid |Sammelwerk=International Journal of Molecular Sciences |Band=23 |Nummer=15 |Datum=2022-07-26 |Seiten=8213 |DOI=10.3390/ijms23158213 |PMC=9367764 |PMID=35897808 |Online=[https://www.mdpi.com/1422-0067/23/15/8213 Online] |Sprache=en}}</ref>
{| class="wikitable"
|-
!EC-Nummer
!Enzym
!Gen
!Multienzymkomplex/-system
!Rolle des Multienzymkomplex/-systems
|-
|[[EC-Nummer|EC]] [https://enzyme.expasy.org/EC/2.3.1.12 2.3.1.12]
|[[Dihydrolipoyl-Transacetylase]] (E2)
|DLAT
|[[Pyruvatdehydrogenase-Komplex|Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex]] (PDC)
|Verbindung der [[Glykolyse]] mit dem [[Citratzyklus]]
|-
|rowspan="2"| [[EC-Nummer|EC]] [https://enzyme.expasy.org/EC/2.3.1.61 2.3.1.61]
|rowspan="2"| [[Dihydrolipoyl-Transsuccinylase]] (E2)
|rowspan="2"| DLST
|[[α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex]] (OGDC)
|[[Citratzyklus]]<nowiki />enzym
|-
|[[2-Oxoadipat-Dehydrogenase-Komplex]] (OADHC)
|[[Lysin]]-, [[Tryptophan]]- und [[Hydroxylysin]]-Abbau
|-
|[[EC-Nummer|EC]] [https://enzyme.expasy.org/EC/2.3.1.168 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, [[Folat]]<nowiki />stoffwechsel
|}
Liponsäure ist als Cofaktor – mit Ausnahme Glycine-Cleavage-Systems – auf die Familie der Multienzymkomplexe der [[Α-Ketosäure-Dehydrogenase|α-Ketosäure-Dehydrogenasen]] spezialisiert.<ref name="defects" /><ref name="PMID29191830" /> Die Lipoylgruppe überträgt [[Acylgruppe]]n in α-Ketosäuren-Dehydrogenase-Komplexen, und die [[Methylamin]]gruppe im Glycine-Cleavage-System.<ref>{{Internetquelle |url=https://lpi.oregonstate.edu/mic/dietary-factors/lipoic-acid |titel=Lipoic Acid |hrsg=Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University, Corvallis |datum=2019-01-01 |sprache=en |abruf=2019-11-05}}</ref> Als Bestandteil des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes der [[Mitochondrien]], dem Verbindungsglied zwischen [[Glykolyse]] und [[Zitronensäurezyklus|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.&nbsp;a.: ''Lipoic acid – biological activity and therapeutic potential.'' In: ''[[Pharmacological Reports]]'', 2011, Band 63, Nummer 4, S.&nbsp;849–858, PMID 22001972.</ref>

== Krankheiten ==
Bei der Stoffwechselerkrankung der [[Kombinierte Malon- und Methylmalonazidurie|kombinierten Malon- und Methylmalonazidurie]] (CMAMMA) aufgrund von [[ACSF3]] ist die [[mitochondriale Fettsäuresynthese]] (mtFAS) gestört, welche die Vorgängerreaktion der Liponsäurebiosynthese darstellt.<ref>{{Literatur |Autor=Alina Levtova, Paula J. Waters, Daniela Buhas, Sébastien Lévesque, Christiane Auray‐Blais, Joe T.R. Clarke, Rachel Laframboise, Bruno Maranda, Grant A. Mitchell, Catherine Brunel‐Guitton, Nancy E. Braverman |Titel=Combined malonic and methylmalonic aciduria due to ACSF3 mutations: Benign clinical course in an unselected cohort |Sammelwerk=Journal of Inherited Metabolic Disease |Band=42 |Nummer=1 |Datum=2019-01 |Seiten=107–116 |DOI=10.1002/jimd.12032 |Sprache=en}}</ref><ref name="emerging">{{Literatur |Autor=Zeinab Wehbe, Sidney Behringer, Khaled Alatibi, David Watkins, David Rosenblatt, Ute Spiekerkoetter, Sara Tucci |Titel=The emerging role of the mitochondrial fatty-acid synthase (mtFASII) in the regulation of energy metabolism |Sammelwerk=Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids |Band=1864 |Nummer=11 |Datum=2019-11 |Seiten=1629–1643 |DOI=10.1016/j.bbalip.2019.07.012 |Sprache=en}}</ref> Die Folge ist ein verringerter [[Posttranslationale Modifikation#Organische Lipidgruppen|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>{{Literatur |Autor=J. Kalervo Hiltunen, Kaija J. Autio, Melissa S. Schonauer, V.A. Samuli Kursu, Carol L. Dieckmann, Alexander J. Kastaniotis |Titel=Mitochondrial fatty acid synthesis and respiration |Sammelwerk=Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics |Band=1797 |Nummer=6–7 |Datum=2010-06 |Seiten=1195–1202 |DOI=10.1016/j.bbabio.2010.03.006 |Sprache=en}}</ref><ref name="emerging" />

== Verwendung ==
α-Liponsäure wird seit 1966 in Deutschland als [[Arzneistoff]] zur Behandlung von Lebererkrankungen und bei peripheren [[Polyneuropathie]]n eingesetzt.

In der [[Chelat-Therapie]] kann α-Liponsäure bei Vergiftung mit [[Anorganische Chemie|anorganischen]] [[Quecksilber#Verbindungen|Quecksilberverbindungen]] eingesetzt werden.<ref>{{cite journal |author=Rooney J |date=2007 |title=The role of thiols, dithiols, nutritional factors and interacting ligands in the toxicology of mercury |journal=[[Toxicology]] |volume=234 |issue=3 |pages=145–156 |doi=10.1016/j.tox.2007.02.016 |pmid=17408840 |language=en}}</ref> Im Gegensatz zu anderen Chelatbildnern wie [[Dimercaptobernsteinsäure|DMSA]] oder [[Dimercaptopropansulfonsäure|DMPS]] kann Liponsäure in alle Bereiche des zentralen und peripheren Nervensystems eindringen,<ref>{{cite journal |author=Packer L, Tritschler HJ, Wessel K |date=1997 |title=Neuroprotection by the metabolic antioxidant alpha-lipoic acid |journal=[[Free Radical Biology and Medicine]] |volume=22 |issue=1–2 |pages=359–378 |pmid=8958163 |language=en}}</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>{{cite journal |author=Gregus Z, Stein AF, Varga F, Klaassen CD |date=1992 |title=Effect of lipoic acid on biliary excretion of glutathione and metals |journal=[[Toxicology and Applied Pharmacology]] |volume=114 |issue=1 |pages=88–96 |doi=10.1016/0041-008X(92)90100-7 |pmid=1585376 |language=en}}</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.&nbsp;12.</ref>

Wegen ihrer [[Antioxidans|antioxidativen]] Wirkung wird α-Liponsäure auch als [[Nahrungsergänzungsmittel]] (NEM) angeboten.<ref name="Penzel">{{Internetquelle |autor=Marius Penzel |url=https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2021/07/22/behoerde-haelt-kleine-wunderwaffe-fuer-gesundheitsschaedigend |titel=Behörde hält „kleine Wunderwaffe“ für gesundheitsschädigend |werk=[[Deutsche Apothekerzeitung]] |datum=2021-07-22 |abruf=2022-01-06 |sprache=de}}</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.&nbsp;B. bei 50 bis 100 mg pro kg KW) kann zu Toxizitäten führen: zunächst psychomotorische Unruhe oder [[Quantitative Bewusstseinsstörung|Bewusstseinstrübung]], später treten generalisierte [[Krampfanfall|Krampfanfälle]] und [[Hypoglykämie]]n auf, bei massiven Überdosierungen besteht die Gefahr für [[Schock (Medizin)|Schock]].<ref name="Penzel" />

Für eine behauptete Wirkung gegen das Fortschreiten von [[Alzheimer-Krankheit|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>{{Internetquelle |autor=Bernd Kerschner |url=https://www.medizin-transparent.at/alzheimer-liponsaeure/ |titel=Alzheimer: Stoppt Liponsäure das Vergessen? |hrsg=[[Medizin transparent]] |datum=2015-03-05 |abruf=2022-01-06 |sprache=de}}</ref>

== Handelsnamen ==
'''[[Monopräparat]]e'''<br />
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 />

{{Gesundheitshinweis}}

{{SORTIERUNG:Liponsaure}}
[[Kategorie:Lipid]]
[[Kategorie:Carbonsäure]]
[[Kategorie:Organisches Disulfid]]
[[Kategorie:Coenzym]]
[[Kategorie:Arzneistoff]]