Danh pháp

Tên chung quốc tế

axit L-glutamic

Tên danh pháp theo IUPAC

(2S)-2-aminopentanedioic axit

Nhóm thuốc

axit amin thiết yếu cho cơ thể

Mã ATC

A — Cơ dưỡng và sự chuyển hóa

A09 — Hệ tiêu hóa bao gồm enzym

A09A — Hệ tiêu hóa bao gồm enzym

A09AB — Các chế phẩm axit

A09AB01 — axit L-glutamic

Mã UNII

3KX376GY7L

Mã CAS

56-86-0

Xếp hạng phân loại cho phụ nữ có thai

Không có thông tin

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C5H9NO4

Phân tử lượng

147.13 g/mol

Cấu trúc phân tử

axit L-glutamic là một dạng axit glutamic có hoạt tính quang học có cấu hình L. Nó chứa một nhóm amino (–NH₂) và một nhóm carboxyl (-COOH) ở hai đầu của phân tử. Rất dễ nhầm lẫn axit glutamic với axit glutaric, nhưng 2 chất này khác nhau.

Là một axit amin thuộc họ glutamine, một axit amin tạo protein, axit glutamic và axit L-alpha-amino.

axit L-glutamic là một axit liên hợp của L-glutamate(1-).

axit L-glutamic là một đồng phân đối quang của axit D-glutamic.

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 3

Số liên kết hydro nhận: 5

Số liên kết có thể xoay: 4

Diện tích bề mặt tôpô: 101 Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 10

Các tính chất đặc trưng

Điểm nóng chảy: 213 °C

Điểm sôi: Thăng hoa ở 175 °C

Độ hòa tan trong nước: 8570 mg/L (ở 25 °C)

Áp suất hơi: 1,7X10-8 mm Hg ở 25 °C

LogP: -3,69

Hằng số Định luật Henry: 3,8X10-13 atm-cu m/mol ở 25 °C (est)

Cảm quan

Axit glutamic là chất lỏng có khả năng hoà tan trong nước và trong nước có chứa muối. axit L-glutamic không tồn tại ở dạng tinh thể tinh khiết với điểm nóng chảy cụ thể, vì nó thường tồn tại dưới dạng muối hoặc trong môi trường nước. Axit glutamic là chất lưỡng tính, không có khả năng fluorescen hoặc phosphorescen, và không có màu sắc đặc trưng.

Dạng bào chế

Monosodium Glutamate (MSG) 

MSG là dạng bào chế muối natri của L-glutamic axit.

MSG thường được sử dụng làm chất gia vị để cải thiện hương vị của thực phẩm, Axit glutamic là thành phần chính của bột ngọt

Thực phẩm bổ sung dinh dưỡng hoặc thuốc

Thuốc glutamic (L-glutamic) axit cũng có sẵn dưới dạng viên nang (500mg) hoặc bột, được dùng như một thuốc hay một loại thực phẩm bổ sung dinh dưỡng thường dùng cho những người hoạt động thể thao hoặc cần bổ sung chất dinh dưỡng.

Sản phẩm làm đẹp

Trong ngành sản phẩm chăm sóc da và làm đẹp, L-glutamic axit cũng được sử dụng trong các loại kem dưỡng da và sữa dưỡng da để giữ cho da mềm mịn và cung cấp dưỡng chất.

L-glutamic axit cũng có thể được sử dụng trong các sản phẩm làm đẹp như mặt nạ, kem dưỡng, hoặc serum dưỡng da.

Độ ổn định và điều kiện bảo quản của axit L-glutamic

axit L-glutamic có thể bị phân huỷ dưới tác động của ánh sáng tử ngoại (UV) và ánh sáng mặt trời.

axit L-glutamic ổn định ở nhiệt độ phòng, nhưng nó nên được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn để tránh quá trình phân huỷ nhanh chóng. Nhiệt độ lý tưởng để lưu trữ là khoảng 2-8°C (tủ lạnh).

Độ ẩm cao có thể gây ra sự hấp thụ nước và tạo điều kiện cho phản ứng hydrolysis, dẫn đến sự giảm độ ổn định của axit L-glutamic.

axit L-glutamic là một trong những thành phần quan trọng của các hệ thống điều chỉnh pH trong cơ thể, và nó thường tồn tại ở dạng muối. Đối với việc bảo quản trong môi trường pH thấp hoặc cao hơn giá trị pKa của nhóm carboxyl (khoảng 2,2) hoặc nhóm amino (khoảng 9,7), việc bảo quản cần được thực hiện cẩn thận để tránh sự biến đổi không mong muốn của phân tử.

Nguồn gốc

axit Glutamic là gì? axit L-glutamic là một trong 20 loại axit amino cơ bản cấu thành nên protein và đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học. axit L-glutamic có thể tự nhiên xuất hiện trong nhiều loại thực phẩm và cũng có thể được sản xuất thông qua quá trình lên men hoặc tổng hợp hóa học.

axit L-glutamic tồn tại tự nhiên trong nhiều loại thực phẩm như thịt, cá, sữa, đậu nành, cơm, các loại rau và trái cây. Chẳng hạn, trong các sản phẩm như bột nước mắm, hạt nêm, và mì chính monosodium (MSG), axit L-glutamic thường có mặt dưới dạng muối monosodium glutamate (MSG).

Năm 1866, axit L-glutamic lần đầu được cô lập bởi nhà hóa học người Đức Karl Heinrich Ritthausen, người đã xử lý gluten lúa mì bằng axit sunfuric .

Năm 1908, nhà nghiên cứu người Nhật Kikunae Ikeda đã tiến hành nghiên cứu về hương vị “umami,” một trong năm hương vị cơ bản cùng với ngọt, chua, mặn và đắng. Ông đã nhận ra rằng umami được tạo ra bởi muối của axit L-glutamic, và đã thành công trong việc tạo ra monosodium glutamate (MSG) từ tảo biển. Đây được coi là khám phá quan trọng trong việc nâng cao hương vị thực phẩm.

Sau này, quá trình sản xuất công nghiệp MSG đã được phát triển bởi công ty Ajinomoto của Nhật Bản. Công nghệ lên men vi khuẩn để sản xuất MSG từ các nguồn khác nhau như đường và tinh bột đã được phát triển và cải tiến, làm cho MSG trở thành một phụ gia thực phẩm rộng rãi được sử dụng để cải thiện hương vị trong nhiều món ăn.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Dẫn truyền thần kinh

Axit glutamic là thuốc hỗ trợ thần kinh, axit L-glutamic đóng vai trò quan trọng như một hệ dẫn truyền thần kinh kích thích trong hệ thần kinh trung ương.

axit L-glutamic được tổng hợp trong các tế bào thần kinh từ các nguồn khác nhau và sau đó được đưa vào khe synapse, nơi tương tác với các thụ động tế bào thần kinh (receptor) để truyền tín hiệu từ tế bào này sang tế bào khác.

Tương tác với receptor glutamate

Có nhiều loại receptor khác nhau trong hệ thần kinh tương tác với axit L-glutamic, như receptor ionotropic và receptor metabotropic. Receptor ionotropic bao gồm các loại như NMDA, AMPA và kainate receptors, trong khi receptor metabotropic là các G-protein coupled receptors. Khi axit L-glutamic tương tác với các receptor này, nó có thể mở kênh ion (như cation Na+ và Ca2+) hoặc kích hoạt các hệ thống tín hiệu trung gian.

Tăng hiệu suất truyền tín hiệu

Khi axit L-glutamic kết hợp với các receptor, axit L-glutamic có thể kích thích sự truyền tín hiệu qua các tế bào thần kinh. Điều này dẫn đến tín hiệu điện tử được truyền qua synapse nhanh chóng hơn và giúp tạo ra các phản ứng thần kinh giúp tăng sự tỉnh táo, giảm đau, và điều chỉnh các chức năng thần kinh khác.

Ứng dụng trong y học của axit L-glutamic

Axit glutamic ứng dụng nhiều trong y tế và chăm sóc sức khẻo con người.

Dinh dưỡng và chăm sóc sức khỏe

axit L-glutamic là một trong 20 axit amino cơ bản cần thiết cho sự hình thành protein. Điều này là cơ sở để xây dựng và duy trì cấu trúc và chức năng của cơ thể.

axit L-glutamic cung cấp năng lượng cho tế bào thần kinh và các tế bào khác trong cơ thể.

Dùng làm thức ăn bổ sung

Monosodium glutamate (MSG) là muối của axit L-glutamic khi cho axit glutamic + naoh dư và thường được sử dụng như một chất gia vị trong thực phẩm. MSG giúp tăng cường hương vị và làm tăng tính ngon miệng của các món ăn.

Điều trị trong bệnh Parkinson

Trong bệnh Parkinson, sự suy giảm của sự dẫn truyền dopamine gây ra các triệu chứng như run chấn, cường giáp và khó khăn trong việc điều chỉnh chuyển động. Các loại thuốc tăng cường tác động của dopamine thường được sử dụng trong điều trị bệnh Parkinson. axit L-glutamic có thể được sử dụng để cung cấp nguyên liệu cho cơ thể tổng hợp dopamine.

Cải thiện tình trạng tâm thần và giảm căng thẳng

axit L-glutamic tham gia vào việc sản xuất các chất dẫn truyền thần kinh quan trọng như serotonin và GABA, liên quan đến tình trạng tâm thần và cảm xúc. Các phương pháp tăng cường lượng axit L-glutamic có thể giúp cải thiện tâm trạng và giảm căng thẳng.

Nghiên cứu và phát triển thuốc

Các nghiên cứu liên quan đến cơ chế hoạt động của axit L-glutamic trong hệ thần kinh và vai trò của nó trong các bệnh như tâm thần rối loạn, tự kỷ và bệnh Alzheimer có thể đưa đến phát triển các phương pháp mới cho điều trị và quản lý bệnh.

Dùng trong điều trị với các tế bào thần kinh nhân tạo

axit L-glutamic đã được sử dụng trong nghiên cứu về tạo ra các mạch điện tử mô phỏng cấu trúc và hoạt động của tế bào thần kinh. Điều này có thể dẫn đến ứng dụng trong việc phát triển máy tính nhân tạo có khả năng học tập và xử lý thông tin tương tự như tế bào thần kinh.

Dược động học

Hấp thu

axit L-glutamic được hấp thụ dựa trên cơ chế vận chuyển tích cực từ lòng ruột non đến các tế bào ruột.

Phân bố

Không có dữ liệu

Chuyển hóa

Được biết axit L-glutamic có chuyển hóa ở gan

Đào thải

Không có dữ liệu

Phương pháp sản xuất

Sản xuất bằng vi khuẩn và nấm men

Vi khuẩn như Corynebacterium glutamicum và nấm men như Aspergillus niger đã được sử dụng trong quá trình sản xuất axit L-glutamic từ nguồn cacbon như đường glucose hoặc tinh bột.

Các vi khuẩn hoặc nấm men này được tăng cường để tổng hợp axit L-glutamic trong môi trường lên men. Quá trình này diễn ra trong các bioreactor và sản xuất hàng loạt có thể đạt được mức cao với hiệu suất tốt.

Sản xuất từ cơ sở thực phẩm tự nhiên

axit L-glutamic có thể được chiết xuất từ các nguồn thực phẩm tự nhiên như rau cải, cà rốt, củ cải đường, đậu nành, và nhiều loại thịt và cá.

Quá trình chiết xuất có thể bao gồm tách các thành phần khác nhau từ nguồn thực phẩm, rồi tinh chế để thu được axit L-glutamic tinh khiết hơn.

Tổng hợp hóa học

axit L-glutamic cũng có thể được tổng hợp thông qua các phản ứng hóa học từ các chất khác như axit glutaric hoặc pyroglutamic axit.

Phản ứng hóa học này yêu cầu điều kiện đặc biệt và kiến thức về hóa học hữu cơ.

Sản xuất thông qua công nghệ tế bào thực phẩm

Công nghệ mới sử dụng tế bào thực phẩm được biến đổi gen để tổng hợp axit L-glutamic. Quá trình này thường dựa vào sự kết hợp của các yếu tố gen cần thiết để tạo ra axit L-glutamic trong các tế bào.

Độc tính của axit L-glutamic

Glutamate có khả năng gây tổn thương tế bào thần kinh và cuối cùng là dẫn đến gây chết tế bào, đặc biệt khi các thụ thể NMDA được kích hoạt, axit L- glutamic dùng liều cao có thể bao gồm các triệu chứng như đau đầu và các vấn đề về thần kinh.

Tương tác của axit L-glutamic với thuốc khác

Dữ liệu về tương tác thuốc với axit L-glutamic vẫn còn rất hạn chế. Tuy nhiên, một số tương tác có thể gặp khi dùng chung với axit L-glutamic như:

Thuốc chống co giật

axit L-glutamic có thể tương tác với một số thuốc chống co giật như phenytoin và gabapentin, ảnh hưởng đến hiệu quả của chúng hoặc gây ra tác dụng phụ.

Thuốc chống trầm cảm

Một số thuốc chống trầm cảm hoạt động liên quan đến hệ thần kinh trung ương và chất dẫn truyền thần kinh như serotonin và dopamine. Tương tác của axit L-glutamic có thể ảnh hưởng đến hiệu quả hoặc tác dụng phụ của các loại thuốc này.

Thuốc an thần

axit L-glutamic có thể tương tác với một số loại thuốc an thần như benzodiazepines, gây ra tác dụng phụ không mong muốn hoặc tăng hoặc giảm tác dụng của các loại thuốc này.

Thuốc gây tê

Tương tác của axit L-glutamic với các loại thuốc gây tê cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của chúng hoặc gây ra tác dụng phụ không mong muốn.

Thuốc ức chế sự co thắt

Một số loại thuốc ức chế sự co thắt cơ có thể tương tác với axit L-glutamic, gây ra tác dụng phụ hoặc ảnh hưởng đến hiệu quả của cả hai loại thuốc.

Thuốc giảm đau

axit L-glutamic cũng có thể tương tác với các loại thuốc giảm đau như opioids hoặc non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), ảnh hưởng đến hiệu quả hoặc tác dụng phụ của chúng.

Thuốc hoá trị

Một số thuốc hoá trị sử dụng để gắn kết và loại bỏ các ion kim loại nặng khỏi cơ thể cũng có thể tương tác với axit L-glutamic.

Lưu ý khi dùng axit L-glutamic

Lưu ý và thận trọng chung

axit L-glutamic thường được tìm thấy trong thực phẩm tự nhiên và không gây nguy hiểm khi tiêu thụ thông qua thực phẩm.

Khi sử dụng các sản phẩm thực phẩm hoặc thực phẩm chức năng chứa axit L-glutamic, hãy kiểm tra thành phần và hướng dẫn sử dụng trên nhãn sản phẩm.

Lưu ý cho người đang mang thai

Trong thời kỳ mang thai, cần duy trì một chế độ ăn uống cân đối và đa dạng để đảm bảo cung cấp đủ dinh dưỡng cho thai nhi và sức khỏe của mẹ.

Nếu có kế hoạch sử dụng bất kỳ sản phẩm dược phẩm, thực phẩm hoặc thực phẩm chức năng chứa axit L-glutamic, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ trước.

Lưu ý cho người đang cho con bú

axit L-glutamic khi dùng qua thực phẩm thường không gây nguy hiểm cho trẻ sơ sinh thông qua sữa mẹ.

Duy trì chế độ ăn uống cân đối và đa dạng để cung cấp đủ dinh dưỡng cho trẻ.

Tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc chuyên gia dinh dưỡng nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc lo ngại nào.

Lưu ý cho người vận hành máy móc hay lái xe

axit L-glutamic khi dùng qua thực phẩm thường không ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng lái xe.

Một vài nghiên cứu về axit L-glutamic trong Y học

Đồng phân phối gemcitabine và cisplatin thông qua micelle Poly (L-glutamic axit)-g-methoxy poly (ethylene glycol) để cải thiện tính ổn định in vivo và tác dụng chống khối u

Mục đích: Mục đích của nghiên cứu là đồng vận chuyển gemcitabine và cisplatin với bản chất hoàn toàn khác nhau bằng chiến lược tiền dược chất và micelle để cải thiện tính ổn định in vivo và tác dụng chống khối u của nó.

Phương pháp: Một tiền chất của gemcitabine (mPEG-PLG-GEM) được tổng hợp thông qua liên hợp cộng hóa trị giữa nhóm amin chính của gemcitabine và nhóm carboxylic của poly (axit L-glutamic)-g-methoxy poly (ethylene glycol) (mPEG- PLG). Nó được điều chế thành các mixen bằng phương pháp khuếch tán dung môi, sau đó được kết hợp với cisplatin thông qua quá trình thải sắt để điều chế các mixen mPEG-PLG đồng nạp gemcitabine và cisplatin (mPEG-PLG-GEM@CDDP mixen).

Kết quả: Gemcitabine và cisplatin trong mỗi nhóm micelle được giải phóng chậm hơn so với trong dung dịch. Ngoài ra, hoạt động dược động học của chúng đã được cải thiện sau khi được đóng gói trong các mixen tiền thuốc. T 1/2z của gemcitabine và cisplatin được bao bọc trong mixen được kéo dài đến 6,357 giờ (mPEG-PLG-GEM), 10,490 giờ (mPEG-PLG@CDDP), 5,463 giờ và 12,540 giờ (mPEG-PLG-GEM@CDDP) so với Các giải pháp GEM@CDDP (T 1/2z = 1,445 h và 7,740 h). Tỷ lệ hiệp lực giữa gemcitabine và cisplatin (3:1 ~ 1:1(n/n)) được đảm bảo trong hệ tuần hoàn, do đó cải thiện hiệu quả chống ung thư của nó. Kết quả phân tích sinh hóa cho thấy GEM@CDDP-Sol độc với thận và tủy hơn so với mixen mPEG-PLG-GEM@CDDP.

Kết luận: Bằng chiến lược tiền thuốc, gemcitabine và cisplatin với bản chất hoàn toàn khác nhau đã được điều chế thành mixen và thu được hoạt tính dược động học tốt hơn. Và hệ thống phân phối thuốc kép thực hiện hiệu quả chống ung thư và ổn định in vivo tốt hơn so với từng hệ thống phân phối thuốc đơn lẻ trong thí nghiệm. Cơ chế. Sơ đồ quá trình hình thành và hoạt động của mixen.

Tài liệu tham khảo

1. Drugbank, axit L-glutamic, truy cập ngày 15/08/2023.
2. Pubchem, axit L-glutamic, truy cập ngày 15/08/2023.
3. Ding, N., Zhao, Z., Yin, N., Xu, Y., Yin, T., Gou, J., … & Tang, X. (2021). Co-delivery of gemcitabine and cisplatin via poly (L-glutamic axit)-g-methoxy poly (ethylene glycol) micelle to improve the in vivo stability and antitumor effect. Pharmaceutical Research, 1-18.