[科普中國]-乳果糖

化合物簡介基本信息

中文名稱：乳果糖

中文別名：4-O-β-D-Galactopyranosyl-D-fructofuranose;異構(gòu)化乳糖液;

英文名稱：lactulose

英文別名：laevolac;Lactulose;Cholac;Enulose;Liforos;

CAS號：4618-18-2

分子式：C12H22O11

分子量：342.29600

結(jié)構(gòu)式：

精確質(zhì)量：342.11600

PSA：197.370001

物化性質(zhì)外觀與性狀：白色粉末

密度：1.32 g/cm3

熔點(diǎn)：169°C (dec.)

沸點(diǎn)：680.5oC at 760 mmHg

閃點(diǎn)：365.4oC

折射率：1.45-1.47

水溶解性：76.4 G/100 ML (30 oC)

儲存條件：冷藏1

理化性質(zhì)乳果糖化學(xué)名4-O-β-D-吡喃半乳糖基-D-果糖，分子量342，與乳糖是同分異構(gòu)體。乳果糖成品為淡黃色澄明粘稠體，味甜，其結(jié)晶體為白色不規(guī)則的粉末，相對密度1.5，熔點(diǎn)169℃，易溶于水，溶解度為76.4±1.4%。其甜度相當(dāng)于乳糖小于蔗糖，約為蔗糖48%～60%，帶有清涼醇和的感覺，粘度低，熱值低，安全性高，穩(wěn)定性好，不發(fā)生美拉德反應(yīng)。

制備方法1、化學(xué)法

堿單一催化：該體系主要使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、叔胺為催化劑，乳果糖轉(zhuǎn)化率在20%左右。這類堿性試劑作用于乳糖，使乳糖異構(gòu)化生成乳果糖，但同時生成了相當(dāng)數(shù)量的降解產(chǎn)物如半乳糖、果糖等，產(chǎn)物不僅難以分離，而且顏色常常較深。副產(chǎn)物和色素的產(chǎn)生，不但降低了乳果糖的產(chǎn)率，也給糖漿的進(jìn)一步純化及制取結(jié)晶帶來困難。

酸堿協(xié)同催化：該體系是通過在反應(yīng)體系中加入硼酸，在堿性條件下，硼酸能使乳果糖形成乳果糖-硼酸鹽絡(luò)合物，使反應(yīng)的平衡朝著有利于乳果糖生成的方向移動。絡(luò)合物的形成及反應(yīng)平衡的移動最大程度地減少了降解產(chǎn)物的生成。整個反應(yīng)過程中只有少部分的乳果糖會轉(zhuǎn)化成副產(chǎn)物，乳果糖轉(zhuǎn)化率在70%左右，最高可達(dá)75%。轉(zhuǎn)化完成后，將反應(yīng)體系的pH轉(zhuǎn)化為酸性，絡(luò)合物就會發(fā)生分解，生成乳果糖和硼酸鹽，再將硼酸鹽去除后就可得到純凈的乳酮糖。因硼酸鹽是一種弱酸鹽，一般的陰離子交換樹脂幾乎不能將其脫除到安全標(biāo)準(zhǔn)以下，需要采用特異性去除硼酸的離子交換樹脂，其價格較昂貴。酸堿協(xié)同催化制備乳果糖減少了副產(chǎn)物的生成，提高了乳果糖的得率，并有利于乳果糖的提純精制，這也是目前乳果糖工業(yè)化生產(chǎn)的主要方法。

鋁酸鈉催化：該體系作用機(jī)理與硼酸類似，鋁酸鈉可與異構(gòu)化反應(yīng)生成的乳酮糖發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，乳果糖轉(zhuǎn)化率在60%左右；但在一般情況下，鋁酸鹽體系中副產(chǎn)物的生成比率要比硼酸鹽體系高，并且鋁離子的去除較困難。近年來，有部分學(xué)者采用包括沸石、海泡石、蛋殼粉、牡蠣殼粉等非均一催化劑來制備乳果糖，發(fā)現(xiàn)在15g/L添加量、90℃下，可得到20%的乳果糖轉(zhuǎn)化率；采用雞蛋殼粉為催化劑，在12g/L添加量、96℃下，反應(yīng)120min下得到18%-21%的乳果糖轉(zhuǎn)化率。雖然沸石、海泡石、蛋殼粉、牡蠣殼粉做催化劑乳果糖轉(zhuǎn)化率不高，但他們保持在固體狀態(tài)，容易通過過濾去除，所以非均一催化劑制備乳果糖具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2、生物法

酶法是生物法生產(chǎn)乳果糖主要方法，所采用的酶主要是β-半乳糖苷酶，其原理就是通過β-半乳糖苷酶的水解活力將乳糖水解成半乳糖和葡萄糖，通過β-半乳糖苷酶的轉(zhuǎn)糖基活力將半乳糖轉(zhuǎn)移給果糖受體生成乳果糖。β-半乳糖苷酶，全名為β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，該酶除具有較高的水解乳糖活力外，還要有較高的把半乳糖轉(zhuǎn)移給果糖受體的轉(zhuǎn)糖苷活力。早期的研究表明，β-半乳糖苷酶上的活性位點(diǎn)有兩個功能團(tuán)：Cys的巰基和His的咪唑基，它們對β-半乳糖苷酶水解乳糖起重要作用。據(jù)推測，硫基可作為廣義酸使半乳糖苷的氧原子質(zhì)子化，而咪唑基可作為親核試劑進(jìn)攻半乳糖分子第1個碳原子上的親核中心，形成1個含碳?xì)滏I的共價中間物。在被切割下咪唑基之后，巰基陰離子從水分子中抽取1個質(zhì)子，從而形成-OH進(jìn)攻C。β-半乳糖苷酶主要來源于動物、植物、微生物。如細(xì)菌中的乳酸菌、環(huán)狀芽孢桿菌、大腸桿菌、嗜熱鏈球菌、產(chǎn)氣腸細(xì)菌等；霉菌中的米曲霉、黑曲霉、琉球曲霉、黃青霉、炭色曲霉等；酵母中的脆壁克魯維酵母、乳酸克魯維酵母、熱帶假絲酵母等；放線菌中的天藍(lán)色鏈霉菌等均產(chǎn)β-半乳糖昔酶。由于微生物的快速生長和高效代謝的生物學(xué)特性，僅來源于微生物的β-半乳糖苷酶有工業(yè)應(yīng)用價值；商業(yè)用酶源一般認(rèn)為酵母最為安全，其次為黑曲霉。目前，由于β-半乳糖苷酶轉(zhuǎn)糖苷活力不高，乳果糖轉(zhuǎn)化率較低，限制了生物法在乳果糖制備上的應(yīng)用。國內(nèi)外一些學(xué)者對此作了一些研究，目的就是盡可能篩選出β-半乳糖苷酶轉(zhuǎn)糖苷活力較高的微生物菌株。采用基因修改耐熱型乳糖酶，以乳糖和果糖為底物，在80℃反應(yīng)6h產(chǎn)生了50mg/ml的乳果糖。由于酶法制備乳果糖可以克服化學(xué)法所產(chǎn)生大量的有色副產(chǎn)物難以分離，分離這些副產(chǎn)物的成本較高并在分離的過程中使乳果糖降解等缺點(diǎn)，具有很強(qiáng)的理論和現(xiàn)實(shí)意義，這是今后乳果糖制備的一個重要發(fā)展方向。2

化合物相關(guān)藥品藥品名稱：【通用名稱】 乳果糖口服溶液

【商品名稱】 杜密克 Duphalac ( 杜秘克 )

【英文名稱】 Lactulose Oral Solution

【漢語拼音】 Ru Guo Tang Kou Fu Rong Ye 3

成份：化學(xué)名稱：4-O-β-D-吡喃半乳糖基-D-果糖。
每100ml杜密克? 口服溶液含乳果糖67克，半乳糖：≤10克，乳糖：≤6克。3

所屬類別：化藥及生物制品 >> 消化系統(tǒng)藥物 >> 肝病輔助治療藥 >> 其他肝病輔助治療用藥

化藥及生物制品 >> 消化系統(tǒng)藥物 >> 瀉藥 >> 容積性瀉藥 3

性狀：本品為無色至淡棕黃色澄明黏稠液體。3

適應(yīng)癥：- 慢性或習(xí)慣性便秘：調(diào)節(jié)結(jié)腸的生理節(jié)律。
- 肝性腦?。≒SE）：用于治療和預(yù)防肝昏迷或昏迷前狀態(tài)。3

規(guī)格：667mg/ml3

用法用量：每日劑量可根據(jù)個人需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，下述劑量供參考：
1、便秘或臨床需要保持軟便的情況
年齡 起始劑量 維持劑量
成人 每日30ml 每日10-25ml
7-14歲兒童 每日15ml 每日10-15ml
1-6歲兒童 每日5-10ml 每日5-10ml
嬰兒 每日5ml 每日5ml
治療幾天后，可根據(jù)患者情況酌情減劑量。本品宜在早餐時一次服用。根據(jù)乳果糖的作用機(jī)制，一至兩天可取得臨床效果。如兩天后仍未有明顯效果，可考慮加量。
2、肝昏迷及昏迷前期
起始劑量：30-50毫升，一日三次。
維持劑量：應(yīng)調(diào)至每日最多2-3次軟便，大便pH5.0-5.5。3

不良反應(yīng)：治療初始幾天可能會有腹脹，通常繼續(xù)治療即可消失，當(dāng)劑量高于推薦治療劑量時，可能會出現(xiàn)腹痛和腹瀉，此時應(yīng)減少使用劑量。如果長期大劑量服用(通常僅見于PSE的治療)，患者可能會因腹瀉出現(xiàn)電解質(zhì)紊亂。3

禁忌：- 半乳糖血癥
- 腸梗阻，急腹痛及與其他導(dǎo)瀉劑同時使用。
- 對乳果糖及其組分過敏者。3

注意事項(xiàng)：如果在治療二、三天后，便秘癥狀無改善或反復(fù)出現(xiàn)，請咨詢醫(yī)生。
本品如用于乳糖酶缺乏癥患者，需注意本品中乳糖的含量。本品在便秘治療劑量下，不會對糖尿病患者帶來任何問題。本品用于治療肝昏迷或昏迷前期的劑量較高，糖尿病患者應(yīng)慎用。
本品在治療劑量下對駕駛和機(jī)械操作無影響。3

孕婦及哺乳期婦女用藥：推薦劑量的本品可用于妊娠期和哺乳期。3

兒童用藥：請參見【用法用量】。3

老年用藥：尚無針對性資料。市場應(yīng)用未顯示任何有關(guān)老年人使用本品的安全性問題。3

藥物相互作用：尚不明確。3
【配伍禁忌】
本品可導(dǎo)致結(jié)腸pH值下降，故可能引致結(jié)腸pH值依賴性藥物的失活(如5-ASA)。3

藥物過量：若劑量過高，可能出現(xiàn)腹痛或腹瀉，停藥即可。3

藥理毒理：乳果糖在結(jié)腸中被消化道菌叢轉(zhuǎn)化成低分子量有機(jī)酸，導(dǎo)致腸道內(nèi)pH值下降，并通過保留水分，增加糞便體積。上述作用刺激結(jié)腸蠕動，保持大便通暢，緩解便秘，同時恢復(fù)結(jié)腸的生理節(jié)律。
在肝性腦病(PSE)、肝昏迷和昏迷前期，上述作用促進(jìn)腸道嗜酸菌（如乳酸桿菌）的生長，抑制蛋白分解菌，使氨轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子狀態(tài)；通過降低接觸pH值，發(fā)揮滲透效應(yīng)，并改善細(xì)菌氨代謝，從而發(fā)揮導(dǎo)瀉作用。 3

藥代動力學(xué)：乳果糖口服后幾乎不被吸收，以原型到達(dá)結(jié)腸，繼而被腸道菌群分解代謝。在25-50克(40-75毫升)劑量下，可完全代謝；超過該劑量時，則部分以原型排出。3

專家點(diǎn)評乳果糖通過結(jié)腸內(nèi)的滲透和物理作用而緩慢導(dǎo)瀉，對腸道菌群、pH值、電解質(zhì)不影響或影響小，故對慢性功能性便秘者有效且安全性大。乳果糖能阻斷氨的吸收，尤其是肝病患者，但胃腸道阻塞者禁用。4