Glycin

Danh pháp

Tên chung quốc tế

Glycine

Tên danh pháp theo IUPAC

2-aminoacetic acid

Nhóm thuốc

Glycine là chất gì? Glycine là acid amin thuộc nhóm bổ sung dinh dưỡng.

Mã ATC

B – Máu và cơ quan tạo máu

B05 – Chất thay thế máu và dung dịch truyền dịch

B05C – Dung dịch tưới

B05CX – Dung dịch tưới khác

B05CX03 – Glyxin

Mã UNII

TE7660XO1C

Mã CAS

56-40-6

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C2H5NO2

Phân tử lượng

75,07 g/mol

Cấu trúc phân tử

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 2

Số liên kết hydro nhận: 3

Số liên kết có thể xoay: 1

Diện tích bề mặt cực tôpô: 63,3

Số lượng nguyên tử nặng: 5

Liên kết cộng hóa trị: 1

Các tính chất đặc trưng

Glycine là axit amin ổn định đơn giản nhất ( axit carbamic không ổn định), có công thức hóa học NH 2 ‐ CH 2 ‐ COOH. Glycine không thể thiếu để hình thành các chuỗi xoắn alpha trong cấu trúc protein thứ cấp do ở dạng nhỏ gọn của nó. Vì lý do tương tự, nó là axit amin dồi dào nhất trong chuỗi xoắn ba collagen

Tính chất

Glycine xuất hiện dưới dạng tinh thể màu trắng, không mùi, ngọt. Điểm nóng chảy 451°F. Độ hòa tan lớn hơn hoặc bằng 100 mg/mL ở 64 °F. Không tan trong etanol , etyl ete , ít tan trong axeton ; rất hòa tan trong nước

Glyxin làm quỳ tím chuyển màu gì? Glycine không làm quỳ tím chuyển màu do Glycine có tính chất trung tình. Trong dung dịch nước, glycine là chất lưỡng tính : dưới pH = 2,4, nó chuyển thành cation amoni gọi là glycinium. Trên khoảng 9,6, nó chuyển thành glycinate.

Dạng bào chế

Dung dịch tiêm truyền: Thuốc Glycine

Viên nang

Viên nén

Nguồn gốc

Glycine được phát hiện vào năm 1820 bởi nhà hóa học người Pháp Henri Braconnot khi ông thủy phân gelatin bằng cách đun sôi nó với axit sulfuric. Ban đầu ông gọi nó là “đường gelatin”,nhưng nhà hóa học người Pháp Jean-Baptiste Boussingault đã chỉ ra vào năm 1838 rằng nó có chứa nitơ. Năm 1847, nhà khoa học người Mỹ Eben Norton Horsford , khi đó là học trò của nhà hóa học người Đức Justus von Liebig , đã đề xuất cái tên “glycocoll”; tuy nhiên, nhà hóa học người Thụy Điển Berzelius đã đề xuất tên hiện tại đơn giản hơn một năm sau đó. Cái tên này bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp γλυκύς “nếm ngọt” (cũng liên quan đến các tiền tố glyco- và gluco- , như trong glycoprotein và glucose ). Năm 1858, nhà hóa học người Pháp Auguste Cahours xác định rằng glycine là một amin của axit axetic.

Sự hiện diện của glycine bên ngoài Trái đất đã được xác nhận vào năm 2009, dựa trên phân tích các mẫu do tàu vũ trụ Stardust của NASA lấy từ sao chổi Wild 2 và sau đó quay trở lại Trái đất vào năm 2004. Glycine trước đó đã được xác định trong thiên thạch Murchison vào năm 1970. [38] Việc phát hiện ra glycine trong không gian vũ trụ đã củng cố giả thuyết về cái gọi là panspermia mềm , giả thuyết cho rằng “các khối xây dựng” của sự sống đang lan rộng khắp vũ trụ. [39] Năm 2016, tàu vũ trụ Rosetta đã công bố phát hiện glycine trong Sao chổi 67P/Churyumov–Gerasimenko

Việc phát hiện glycine bên ngoài Hệ Mặt trời trong môi trường giữa các vì sao đã được tranh luận. Năm 2008, Viện Thiên văn vô tuyến Max Planck đã phát hiện ra các vạch quang phổ của tiền chất glycine ( aminoacetonitrile ) trong Phân tử lớn Heimat , một đám mây khí khổng lồ gần Trung tâm Thiên hà trong chòm sao Nhân Mã .

Glycine có trong thực phẩm nào?

Nguồn thực phẩm của glycine	Hàm lượng glycerine (g/100g)
Bột hạt mè	3,43
Đồ uống, bột protein	2,37
Hạt, bột hạt cây rum	2,22
Thịt, bò rừng, thịt bò	1,5-2,0
Hạt, hạt bí ngô và hạt bí	1,82
Gà tây, tất cả các loại thịt lưng, thịt và da	1,79
Thịt heo xay, 96% nạc / 4% mỡ, nấu chín, vụn	1,71
Thịt xông khói	1,64
Đậu phộng	1,63
Giáp xác , tôm hùm gai	1,59
Gia vị, hạt mù tạt	1,59
Các loại hạt, bơ , khô	1,51
Cá, cá hồi, hồng	1,42
Ngũ cốc ăn liền, granola,	0,81
Tỏi tây , (phần củ và phần dưới lá)	0,7
Phô mai	0,56
Bánh mì, protein	0,47
Trứng	0,47
Đậu lăng	0,37

Dược lý và cơ chế hoạt động

Glycine là một axit amin và không phải là chất điện phân. Do đó, dung dịch glycine trong nước không dẫn điện và thích hợp cho việc rửa đường tiết niệu trong quá trình phẫu thuật điện. Nồng độ 1,5% của glycine trong nước (200 mOsmol/lít calc.) là đủ để giảm thiểu nguy cơ tán huyết nội mạch có thể xảy ra do hấp thụ nước thường qua các tĩnh mạch mở của tuyến tiền liệt trong quá trình cắt bỏ qua niệu đạo (TUR). Nó nhược trương so với dịch ngoại bào (280 mOsmol/lít). Bất kỳ dung dịch nào được hấp thụ trong mạch máu trong quá trình phẫu thuật tuyến tiền liệt hoặc bàng quang xuyên niệu đạo, mặc dù lượng thay đổi tùy thuộc chủ yếu vào mức độ phẫu thuật, sẽ được bài tiết qua thận. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc hấp thụ glycine không gây ra hiện tượng tán huyết đáng kể (tăng lượng huyết sắc tố tự do) hoặc giải phóng một lượng đáng kể amoniac tự do trong máu. Glycine bị phân hủy nhanh chóng trong gan bởi glycine oxidase.

Glycine giúp kích hoạt giải phóng oxy thành năng lượng cần thiết cho quá trình tạo tế bào; Quan trọng trong việc sản xuất các hormone chịu trách nhiệm cho một hệ thống miễn dịch mạnh mẽ.

Trong hệ thần kinh trung ương, tồn tại các vị trí gắn glycine nhạy cảm với strychnine cũng như các vị trí gắn glycine không nhạy cảm với strychnine . Vị trí gắn glycine không nhạy cảm với strychnine nằm trên phức hợp thụ thể NMDA . Phức hợp thụ thể glycine nhạy cảm với strychnine bao gồm một kênh clorua và là thành viên của siêu họ kênh ion bị kiểm soát phối tử. Hoạt động chống co cứng giả định của glycine bổ sung có thể được trung gian bởi sự liên kết của glycine với các vị trí liên kết nhạy cảm với strychnine trong tủy sống. Điều này sẽ dẫn đến tăng độ dẫn clorua và do đó tăng cường dẫn truyền thần kinh ức chế. Khả năng của glycine trong việc tăng cường dẫn truyền thần kinh qua trung gian thụ thể NMDA đã làm tăng khả năng sử dụng nó trong việc kiểm soát các triệu chứng âm tính kháng thuốc an thần trong bệnh tâm thần phân liệt. Các nghiên cứu trên động vật chỉ ra rằng glycine bổ sung bảo vệ chống lại sự chết do nội độc tố gây ra, tổn thương tái tưới máu do thiếu oxy sau ghép gan và tổn thương gan qua trung gian D-galactosamine . Bạch cầu trung tính được cho là tham gia vào các quá trình bệnh lý này thông qua sự xâm nhập vào mô và giải phóng các loại oxy phản ứng như superoxide. Các nghiên cứu in vitro đã chỉ ra rằng bạch cầu trung tính chứa kênh clorua glycine có cổng có thể làm giảm sự gia tăng canxi nội bào và giảm sản xuất oxy hóa bạch cầu trung tính. Nghiên cứu này mới ở giai đoạn đầu, nhưng gợi ý rằng glycine bổ sung có thể trở nên hữu ích trong các quá trình mà sự xâm nhập của bạch cầu trung tính góp phần gây ra độc tính, chẳng hạn như ARDS.

Dược động học

Hấp thu

Được hấp thu từ ruột non thông qua cơ chế vận chuyển tích cực.

Chuyển hóa

Glycine được chuyển hóa tại gan

Phân bố

Chưa có thông tin

Thải trừ

Thời gian bán hủy của glycine và sự đào thải của nó khỏi cơ thể thay đổi đáng kể dựa trên liều lượng. Trong một nghiên cứu, thời gian bán hủy dao động trong khoảng 0,5 đến 4,0 giờ

Trao đổi chất

Glycine không cần thiết cho chế độ ăn uống của con người , vì nó được sinh tổng hợp trong cơ thể từ axit amin serine , axit này lại được dẫn xuất từ 3-phosphoglycerate , nhưng một ấn phẩm của những người bán thực phẩm chức năng dường như cho thấy rằng khả năng trao đổi chất để sinh tổng hợp glycine không không đáp ứng nhu cầu tổng hợp collagen. [26] Ở hầu hết các sinh vật, enzyme serine hydroxymethyltransferase xúc tác quá trình biến đổi này thông qua đồng yếu tố pyridoxal phosphate:

serine + tetrahydrofolate → glycine + N5,N10-methylene tetrahydrofolate + H2O

Ở gan của động vật có xương sống , quá trình tổng hợp glycine được xúc tác bởi glycine synthase (còn gọi là enzyme phân cắt glycine). Chuyển đổi này có thể dễ dàng đảo ngược :

CO2 + NH+

4 + N5,N10-methylene tetrahydrofolate + NADH + H+ ⇌ Glycine + tetrahydrofolate + NAD+

Ngoài việc được tổng hợp từ serine, glycine cũng có thể được lấy từ threonine , choline hoặc hydroxyproline thông qua chuyển hóa giữa các cơ quan của gan và thận

Suy thoái

Glycine bị phân hủy qua ba con đường. Con đường chiếm ưu thế ở động vật và thực vật là con đường đảo ngược của con đường tổng hợp glycine đã đề cập ở trên. Trong bối cảnh này, hệ thống enzyme tham gia thường được gọi là hệ thống phân cắt glycine:

Glycine + tetrahydrofolate + NAD+ ⇌ CO2 + NH+

4 + N5,N10-methylene tetrahydrofolate + NADH + H+

Trong con đường thứ hai, glycine bị phân hủy theo hai bước. Bước đầu tiên là đảo ngược quá trình sinh tổng hợp glycine từ serine với serine hydroxymethyl transferase. Serine sau đó được chuyển đổi thành pyruvate bởi serine dehydratase.

Trong con đường phân hủy thứ ba, glycine được chuyển đổi thành glyoxylate bởi D-amino acid oxidase . Glyoxylate sau đó được oxy hóa bởi lactate dehydrogenase ở gan thành oxalate trong phản ứng phụ thuộc NAD+

Glycine cực kỳ nhạy cảm với các loại kháng sinh nhắm vào folate và nồng độ glycine trong máu giảm nghiêm trọng trong vòng một phút sau khi tiêm kháng sinh. Một số loại kháng sinh có thể làm cạn kiệt hơn 90% glycine trong vòng vài phút sau khi dùng.

Chức năng sinh lý

Chức năng chính của glycine là nó hoạt động như một tiền thân của protein . Hầu hết các protein chỉ kết hợp một lượng nhỏ glycine, một ngoại lệ đáng chú ý là collagen , chứa khoảng 35% glycine do vai trò lặp lại định kỳ của nó trong việc hình thành cấu trúc xoắn của collagen kết hợp với hydroxyproline. Trong mã di truyền , glycine được mã hóa bởi tất cả các codon bắt đầu bằng GG, cụ thể là GGU, GGC, GGA và GGG

Chất trung gian sinh tổng hợp

Ở sinh vật nhân chuẩn bậc cao , axit δ-aminolevulinic , tiền chất chính của porphyrin , được sinh tổng hợp từ glycine và succinyl-CoA bởi enzyme ALA synthase . Glycine cung cấp tiểu đơn vị C 2 N trung tâm của tất cả các purin .

Là chất dẫn truyền thần kinh

Glycine là một chất dẫn truyền thần kinh. Khi các thụ thể glycine được kích hoạt, clorua đi vào tế bào thần kinh thông qua các thụ thể hướng ion, gây ra điện thế ức chế sau synap (IPSP). Strychnine là một chất đối kháng mạnh ở các thụ thể glycine ionotropic, trong khi bicuculline là một chất yếu. Glycine là chất đồng vận cần thiết cùng với glutamate cho thụ thể NMDA. Trái ngược với vai trò ức chế của glycine trong tủy sống, hành vi này được tạo điều kiện thuận lợi tại các thụ thể glutamatergic ( NMDA ) có tính kích thích. LD 50 của glycine là 7930 mg/kg ở chuột (uống), và nó thường gây tử vong do quá kích thích.

Glycine có tác dụng gì?

Thực phẩm chức năng Glycine không được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm vì giá trị dinh dưỡng của nó, ngoại trừ trong dịch truyền. Thay vào đó, vai trò của glycine trong hóa học thực phẩm là một chất tạo hương vị. Nó có vị ngọt nhẹ và phản lại dư vị của đường hóa học. Nó cũng có đặc tính bảo quản, có lẽ do nó tạo phức với các ion kim loại. Các phức hợp glycinate kim loại, ví dụ như glycinate đồng(II) được sử dụng làm chất bổ sung cho thức ăn chăn nuôi. Glycine trong mỹ phẩm giúp trung hòa công thức do đó làm cho nó nhẹ nhàng cho da.

Glycine là chất trung gian trong quá trình tổng hợp nhiều loại sản phẩm hóa học. Nó được sử dụng trong sản xuất thuốc diệt cỏ glyphosate, iprodione , glyphosine, imiprothrin và eglinazine. Nó được dùng làm chất trung gian của thuốc như thiamphenicol

Glycine là một thành phần quan trọng của một số dung dịch được sử dụng trong phương pháp SDS-PAGE để phân tích protein. Nó đóng vai trò là chất đệm, duy trì độ pH và ngăn ngừa hư hỏng mẫu trong quá trình điện di. Glycine cũng được sử dụng để loại bỏ các kháng thể đánh dấu protein khỏi màng Western blot để cho phép phát hiện nhiều protein quan tâm từ gel SDS-PAGE. Điều này cho phép thu được nhiều dữ liệu hơn từ cùng một mẫu, tăng độ tin cậy của dữ liệu, giảm khối lượng xử lý mẫu và số lượng mẫu cần thiết.

Tác dụng phụ

Các phản ứng bất lợi có thể xảy ra do sự hấp thụ glycine vào mạch máu. Liều lượng lớn glycine tiêm tĩnh mạch được biết là gây tiết nước bọt, buồn nôn và chóng mặt. Các hậu quả khác của việc hấp thụ các dung dịch tưới rửa tiết niệu bao gồm rối loạn nước và điện giải như nhiễm toan, mất điện giải, bài niệu rõ rệt, bí tiểu, phù nề, khô miệng, khát nước, mất nước, hôn mê do hạ natri máu, hạ natri máu thứ phát do quá tải dịch và tăng amoniac máu với hôn mê và/hoặc bệnh não; rối loạn tim mạch như hạ huyết áp, nhịp tim nhanh, đau thắt ngực; rối loạn phổi như sung huyết phổi; và các phản ứng chung khác như mờ mắt, co giật, buồn nôn, nôn, viêm mũi, ớn lạnh, chóng mặt, đau lưng, mù thoáng qua và nổi mề đay.

Độc tính ở người

ORL-RAT LD 50 7930 mg/kg, SCU-RAT LD 50 5200 mg/kg, IVN-RAT LD 50 2600 mg/kg, ORL-MUS LD 50 4920 mg/kg; Liều 1 gam mỗi ngày được dung nạp rất tốt. Các triệu chứng tiêu hóa nhẹ hiếm khi được ghi nhận. Trong một nghiên cứu, liều 90 gram mỗi ngày cũng được dung nạp tốt
Trong hệ thần kinh trung ương, tồn tại các vị trí gắn glycine nhạy cảm với strychnine cũng như các vị trí gắn glycine không nhạy cảm với strychnine . Vị trí gắn glycine không nhạy cảm với strychnine nằm trên phức hợp thụ thể NMDA . Phức hợp thụ thể glycine nhạy cảm với strychnine bao gồm một kênh clorua và là thành viên của siêu họ kênh ion bị kiểm soát phối tử. Hoạt động chống co cứng giả định của glycine bổ sung có thể được trung gian bởi sự liên kết của glycine với các vị trí liên kết nhạy cảm với strychnine trong tủy sống. Điều này sẽ dẫn đến tăng clorua và do đó tăng cường dẫn truyền thần kinh ức chế. Khả năng của glycine trong việc tăng cường dẫn truyền thần kinh qua trung gian thụ thể NMDA đã làm tăng khả năng sử dụng nó trong việc kiểm soát các triệu chứng âm tính kháng thuốc an thần trong bệnh tâm thần phân liệt.
Các nghiên cứu trên động vật chỉ ra rằng glycine bổ sung bảo vệ chống lại sự chết do nội độc tố gây ra, tổn thương tái tưới máu do thiếu oxy sau ghép gan và tổn thương gan qua trung gian D-galactosamine . Bạch cầu trung tính được cho là tham gia vào các quá trình bệnh lý này thông qua sự xâm nhập vào mô và giải phóng các loại oxy phản ứng như superoxide. Các nghiên cứu in vitro đã chỉ ra rằng bạch cầu trung tính chứa kênh clorua glycine có thể làm giảm sự gia tăng trong tế bào canxi và giảm sản xuất chất oxy hóa bạch cầu trung tính. Nghiên cứu này mới ở giai đoạn đầu, nhưng gợi ý rằng glycine bổ sung có thể trở nên hữu ích trong các quá trình mà sự xâm nhập của bạch cầu trung tính góp phần gây ra độc tính, chẳng hạn như ARDS.

Tính an toàn

Bà mẹ cho con bú: Cần thận trọng khi sử dụng Glycine cho phụ nữ đang cho con bú.
Thời kỳ mang thai: không dùng Glycine vì có thể gây quái thai.

Tương tác với thuốc khác

Chưa có thông tin

Lưu ý khi sử dụng

Các giải pháp tưới tiêu tiết niệu phải được sử dụng thận trọng ở những bệnh nhân bị rối loạn chức năng tim phổi hoặc thận nặng. Chất lỏng tưới tiêu được sử dụng trong phẫu thuật cắt bỏ tuyến tiền liệt qua niệu đạo đã được chứng minh là đi vào hệ thống tuần hoàn với khối lượng tương đối lớn. Vì vậy, dung dịch rửa glycine phải được coi là một loại thuốc toàn thân. Hấp thụ một lượng lớn chất lỏng có chứa glycine có thể làm thay đổi đáng kể hoạt động của tim phổi và thận.
Không làm nóng bình chứa trên 66°C (150°F).
Tình trạng tim mạch, đặc biệt là bệnh nhân mắc bệnh tim, nên được theo dõi cẩn thận trước và trong quá trình cắt bỏ tuyến tiền liệt qua niệu đạo khi sử dụng dung dịch rửa glycine, bởi vì lượng chất lỏng được hấp thụ vào tuần hoàn hệ thống bởi các tĩnh mạch tuyến tiền liệt mở có thể tạo ra sự giãn nở đáng kể của ngoại bào, dịch và dẫn đến suy tim sung huyết tối cấp. Sự dịch chuyển dịch nội bào không chứa natri vào khoang ngoại bào sau khi dung dịch được hấp thụ toàn thân có thể làm giảm nồng độ natri huyết thanh và làm trầm trọng thêm tình trạng hạ natri máu đã có từ trước.
Cần thận trọng nếu biết hoặc nghi ngờ chức năng gan bị suy giảm. Trong những điều kiện như vậy, amoniac do quá trình chuyển hóa glycine có thể tích tụ trong máu.