МЕТИЛМАЛОНСКА КИСЕЛИНА: СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, СИНТЕЗА, УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Метилмалонској киселини је органско једињење чија хемијска формула је Ц ₄ Х ₆ О ₄ или ХООЦ-ЦХ (ЦХ ₃ ) -ЦООХ. То је дикарбоксилна киселина позната и као 2-метилпропандиоична киселина. Налази се у људском телу јер је дериват метаболизма.

Метилмалонска киселина је интермедијер у метаболизму масти и протеина. Његова трансформација у телу у друго једињење зависи од присуства ензима који потичу из кобаламина или витамина Б12.

Људска ћелија визуелно приказана флуоресцентним микроскопом. У својој цитоплазми формира се метилмалонска киселина. Плавкасто зелена: језгра. Црвено: Мембрана. Марц Видал. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Када његова концентрација у серуму у крви достигне високе вредности, сумњају се на проблеме попут недостатка витамина Б12 или генетског дефицита неких ензима. Из тог разлога, његова најрелевантнија употреба је за утврђивање дефицита витамина Б12.

Високи ниво метилмалонске киселине може изазвати проблеме са нервним системом и бубрезима. Ако су нивои прекомерно високи, долази до поремећаја метаболизма званог ацидурија, за који није пронађен лековити лек, јер је он донекле контролисан.

Међутим, медицински научници проучавају нове начине лечења ацидурије изазване метилмалонском киселином.

Структура

Метилмалонској киселина формира се главном ланцу 3 угљеника од којих је онај у центру је приложеном метил група -ЦХ ₃ и крај угљеника припадају -ЦООХ група. Стога је дикарбоксилна киселина.

Структура молекула малонске киселине или 2-метилпропандиојске киселине. Фвасцонцеллос 18:59, 26. мај 2007. (УТЦ). Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

- Метилмалонска киселина

- 2-метилпропандиоична киселина

- 1,1-етандикарбоксилна киселина

- ММА (метилМалонска киселина)

Својства

Физичко стање

Чврст.

Молекуларна тежина

118,09 г / мол

Тачка топљења

135 ° Ц

Растворљивост

У води: 679.0 мг / мЛ

Константа дисоцијације

пК _а = 3,12 (на 20 ° Ц)

Локација у природи

То је људски метаболит. То значи да се формира током одређених метаболичких процеса, посебно из масти и протеина. Први пут је изолована из људског урина 1957. Смјештена је углавном у ћелијској цитоплазми бубрега и јетре.

Његова концентрација изнад нормалних вредности повезана је са многим болестима, као што су дефицит витамина Б12 или малабсорпција кобаламина, недостатак неких ензима, као што су мутаза, фумараза, између осталог, који могу бити узроковани генетским оштећењима.

Рано откривање негативног баланса кобаламина у организму врши се одређивањем пораста метилмалонске киселине у серуму. Другим речима, када витамин Б12 има недостатак, концентрација ММА у серуму расте.

ММА омета производњу енергије у митохондријама инхибирајући сукцинат дехидрогеназу, протеин који преноси протеински комплекс.

Митохондрије, место у ћелији где малонска киселина може да омета нормалне процесе метаболизма. Лоуиса Ховард. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Самим тим, висока ММА може имати негативан утицај на здравље. Забиљежено је његово негативно дјеловање на нервни систем и бубреге. С друге стране, врло велики вишак ММА изазива ацидурију.

Тренинг у људском телу

ММА се налази у телу као део коензима Л-метилмалонил-ЦоА. Када дође до квара ензима Л-метилмалонил-ЦоА-мутазе, формира се ММА.

Ензим Л-метилмалонил-ЦоА-мутаза захтева аденосил-кобаламин, коензим витамина Б-12, који катализује реверзибилну изомеризацију Л-метилмалонил-ЦоА до сукцинил-ЦоА. Због тога, када нема довољно аденозил-кобаламина, добија се вишак ММА.

Нормална количина ММА у људском крвном серуму

Према студијама спроведеним у САД-у, раса или националност особе утичу на нормалан садржај ММА у крвном серуму.

Лабораторија за анализу крви Аутор: Дарко Стојановић. Извор: Пикабаи.

Не-латиноамериканци имају значајно већу концентрацију ММА у серуму у односу на латиноамериканце и не-латиноамеричке потомке, а последњи имају најмању концентрацију ММА у серуму. Такође је откривено да старост особе утиче на ниво ММА.

Концентрација ММА почиње да се повећава након 40. године и наставља да се повећава са годинама. Након 70. године нагло се повећава.

Ово последње може се приписати оштећеном функционисању бубрега. Међутим, није јасно да ли вишак ММА оштећује бубреге или да ли оштећење бубрега из других разлога узрокује пораст ММА.

Болест повезана са високим нивоом метилмалонске киселине

Присуство веома високог нивоа ММА изазива поремећај метаболизма зван ацидурија или ММА ацидемија.

Промовише га делимични или потпуни недостатак ензима метилмалонил-ЦоА-мутазе, који је митохондријски ензим зависан од витамина Б12, који интервенише у последњем кораку оксидације валина, изолеуцина и масних киселина.

Не постоје одобрене терапије за ову болест. Његово управљање своди се на смањење уноса протеина, додавања карнитина и кофактора и медицинског праћења.

Међутим, развијена је могућа терапија која се састоји од интравенске апликације мессенгер РНА инкапсулиране у биоразградивим липидним наночестицама.

Аутор: фролицсомепл Извор: Пикабаи.

Наведена месна РНА кодира стварање ензима метилмалонил-ЦоА-мутазе, што доводи до смањења ММА у плазми.

Синтеза

Једна од синтеза метилмалонске киселине у лабораторији која је привукла пажњу је реакција калијум акрилата са калијум тетракарбонилхидророфератом у трајању од 4 сата на 70 ° Ц у атмосфери угљен-моноксида ЦО.

Реакција је каталитичка и високо репродуцибилна, где се истичу блага стања и принос већи од 95%. Била је прва хидрокарбоксилација акрилне киселине која је дала ММА.

Користите као биомаркер за недостатак витамина Б12 или кобаламин

Високи нивои ММА у серуму у крви повезани су са недостатком витамина Б12. Процењује се да концентрација ММА у серуму расте пре него што се у серуму открије смањење кобаламина или проузрокује оштећење тела.

У студијама вегана и лакто-ово вегетаријанаца, серум ММА је коришћен за утврђивање дефицита витамина Б12.

Тестови крви код људи. Извор: Пикабаи.

Одређени истраживачи открили су да је лечење метформином пацијената са дијабетесом типа 2 повезано са повећаном концентрацијом ММА у серуму. Овај ефекат се повећава са временом лечења метформином и повезан је са смањењем нивоа витамина Б12 код ових пацијената.

Поред тога, ММА је тестирана на недостатак витамина Б12 код пацијената оболелих од карцинома и код трудница.

Међутим, други истраживачи сугерирају да је корисност концентрације ММА у серуму за одређивање дефицита витамина Б12 ограничена код пацијената са нормалном функцијом бубрега и код врло младих људи.

Референце

1. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Метилмалонска киселина. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
2. Гањи, В. и Кафаи, МР (2018). Референтне вредности популације за концентрације метилмалонске киселине у серуму и њен однос са годинама, полом, расном етничком припадношћу, употребом суплемената, функцијом бубрега и витамином Б12 из серума у ​​пост-фолној киселини. Хранљиви састојци 2018, 10 (1): 74. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
3. Галлего-Нарбон, А. и др. (2018). Нивои метилмалонске киселине и њихова повезаност са суплементацијом кобаламином код шпанских вегетаријанаца. Биљна храна за исхрану људи 2018, 73 (3): 166-171. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
4. Оут, М. и др. (2018). Дугорочно лечење метформином код дијабетеса типа 2 и метилмалонске киселине: Пост-хоц анализа рандомизованог контролисаног испитивања од 4,3 године. Часопис за дијабетес и његове компликације. Свезак 32, број 2, фебруар 2018, стр. 171-178. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
5. Ан, Д. и др. (2017). Системска мессенгер РНА терапија као лечење метилмалонске киселине. Целл Репортс 2017, 21 (12), 3548-3558. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
6. Васхи, П. и др. (2016). Метилмалонска киселина и хомоцистеин као показатељи недостатка витамина Б-12 у карциному. ПЛОС ОНЕ 2016 11 (1): е0147843. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
7. Цхои, Р. ет ал. (2016). Проспективна студија серумских метилмалоника и хомоцистеина у трудница. Хранљиви састојци 2016, 8 (12): 797. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
8. Брунет, Ј.-Ј. и Пасселаигуе, Е. (1990). Потпуно региоселективна каталитичка карбонилација акрилних деривата: синтеза метилмалонске киселине гвожђем пентакарбонилом катализованим хидрокарбоксилацијом акрилне киселине. Органометаллицс 1990, 9, 1711-1713. Опоравак од пубс.ацс.орг.