Бърз отговор — Какво е L-Карнитин?
L-Карнитин (левокарнитин; (3R)-3-хидрокси-4-(триметиламмонио)бутаноат) е малко четвъртично-амонниево аминокиселинно производно — не е пептид — което функционира като основна транспортна молекула за пренасяне на дълговерижни мастни киселини през вътрешната митохондриална мембрана за β-окисление. Той се синтезира ендогенно от L-лизин и L-метионин и е концентриран в скелетните мускули, сърцето и черния дроб. L-Карнитинът се изследва в изследванията на митохондриалната функция, физиологията на окислението на мазнините, моделите на инсулинова чувствителност, изследванията на сърдечно-съдовата система, невро-защитата (изследвания in vitro при Алцхаймер и аутизъм), физиологията на упражненията и изследванията на подвижността на сперматозоидите. Доставя се във флакони от 600 mg и 1200 mg като левокарнитин USP-класа звитерион само за лабораторни изследвания. Складиран в нашия пептиден каталог заедно NAD⁺ като допълнителен инжектируем продукт за изследвания на митохондриите/метаболизма.
📦 Всяка поръчка е покрита от нашата Политика за повторна изпратка — ако вашата пратка не пристигне в рамките на 20 работни дни, ние я изпращаме отново.
| Спецификация | Детайл |
|---|---|
| CAS номер | 541-15-1 (L-карнитин вътрешна сол/звитерион) |
| Type | Четвъртично-амонниево аминокиселинно производно (не е пептид); лево-въртящият (3R) енантиомер е биологично активната форма, отговорна за транспорта на дълговерижни мастни киселини през митохондриите чрез системата карнитин палмитоилтрансфераза (CPT-I/CPT-II); синтезира се ендогенно от L-лизин и L-метионин; наричан също левокарнитин (INN) или Витамин BT в по-стара литература |
| Молекулна формула | C7H15НЕ3 |
| Молекулно тегло | 161.20 g/mol |
| IUPAC име | (3R)-3-Хидрокси-4-(триметилазаниум)бутаноат |
| Последователност | n/a (малко молекулярно аминокиселинно производно — не пептид) |
| Форма | Лиофилизиран прах, бял до кремав (цвитерионна/вътрешна солна форма) |
| Чистота | ≥99% (HPLC проверено, сертификат за анализ по заявка) |
| Съхранение | Лиофилизиран: съхранявайте при 2–8 °C (хладилник) за краткосрочно използване; при −20 °C за дългосрочно съхранение на неотворени флакони. Разтворен: 2–8 °C, използвайте в рамките на ~30 дни. Защитавайте от светлина. Избягвайте многократно замразяване и размразяване на разтворения разтвор. Лево карнитинът е хигроскопичен — затваряйте флаконите веднага след всяко изваждане. |
| Разтворимост | Изключително добре разтворим във вода (цвитерион при физиологично pH). Бързо се разтваря в бактериостатична вода или стерилна вода при леко разбъркване. Не са необходими специализирани разтворители. Работните разтвори могат да се приготвят в концентрации до ~500 mg/mL без утаяване. |
| За изследователска употреба | Само за лабораторни изследвания. Не за диагностична или терапевтична употреба при хора или животни. |
Какво е L-карнитин?
L-Карнитин (лево карнитин) е малко, водноразтворимо производно на четвъртичен амониев аминокиселин с молекулна формула C7H15НЕ3 и молекулно тегло 161.20 g/mol. Той е не е пептид — представлява единична цвитерионна молекула, получена метаболично от аминокиселините L-лизин и L-метионин чрез многостепенен биосинтетичен път, разпределен в бъбреците, черния дроб и мозъка. Само (3R) енантиомерът (L-формата/лево формата/лево карнитин) е биологично активен; (3S) енантиомерът (D-карнитин) е неактивен и е добре документирано, че пречи на транспорта на L-формата, поради което фармацевтичният материал се доставя като енантиомерно чист L-карнитин, а не като рацемичен DL-карнитин.
Централната физиологична функция на молекулата е да служи като задължителен носител за транспортиране на дълговерижни мастни киселини (C12+) през иначе непроницаемата вътрешна митохондриална мембрана, където след това се разграждат чрез β-оксидация до ацетил-КоА, субстрат за цитратния цикъл и синтез на АТФ. Транспортната машинерия — карнитин палмитоилтрансфераза I (CPT-I) на външната митохондриална мембрана, карнитин/ацилкарнитин транслоказата (CACT) през вътрешната мембрана и карнитин палмитоилтрансфераза II (CPT-II) от страната на матрикса — превръща свободните мастни киселини в ацилкарнитини, пренася ги през бислоя и ги освобождава отново като ацил-КоА за окисление. L-Карнитинът следователно е ограничаващият метаболит за окислението на мазнини в тъкани с висока окислителна нужда: скелетни мускули, сърдечен мускул и черен дроб.
L-Карнитинът е също високоафинен буфер на клетъчното съотношение ацил-КоА / свободен КоА. Приемайки ацилни групи върху своя хидроксилен страничен верига, L-карнитинът поддържа вътреклетъчния пул от свободен КоА, от който се нуждаят други КоА-зависими ензими (пируват дехидрогеназа, α-кетоглутарат дехидрогеназа, β-оксидация на мастни киселини), за да функционират. Дефицитът на карнитин следователно има ефекти, които надхвърлят само окислението на мазнини — разпространявайки се върху обработката на пируват, потока в TCA-цикъла и цялостния митохондриален биоенергитичен баланс.
L-Карнитинът е одобрен от FDA (под името левокарнитин) за терапевтична употреба при хора при първичен и вторичен дефицит на карнитин (орални и венозни форми) и се използва широко в изследователски контексти, които изследват митохондриалната биоенергетика, окислението на мазнини, инсулиновата чувствителност, сърдечно-съдовата функция, невропротекцията, физиологията на упражненията и подвижността на сперматозоидите. Изследователският L-Карнитин, който се продава тук, се доставя само за лабораторни изследвания и не е предназначен за човешка или ветеринарна употреба без съответно регулаторно разрешение.
Механизъм на действие — Транспорт на дълговерижни мастни киселини в митохондриите
Централният механизъм на L-Карнитина е документиран в продължение на няколко десетилетия изследвания в митохондриалната биохимия:
- Карнитин палмитоилтрансфераза I (CPT-I) — външна митохондриална мембрана — Дълговерижните мастни киселини първо се активират до дълговерижни ацил-КоА в цитоплазмата. CPT-I, вградена във външната митохондриална мембрана, прехвърля ацилната група от КоА върху хидроксила на L-карнитина, генерирайки дълговерижен ацилкарнитин. Това е решаващата и най-строго регулирана стъпка в митохондриалното окисление на мазнини — CPT-I е алостерично инхибирана от малонил-КоА (продукт на ацетил-КоА карбоксилазата в липогенния метаболизъм при хранене), което е начинът, по който инсулин/глукагон и системата AMPK регулират окислението на мазнини спрямо синтеза на мазнини.
- Карнитин/ацилкарнитин транслоказа (CACT) — вътрешна митохондриална мембрана — Дълговерижният ацилкарнитин, генериран от CPT-I, не може да дифундира през вътрешната митохондриална мембрана. CACT, антипортер, обменя цитозолния ацилкарнитин за свободен карнитин в матрикса в стехиометрия 1:1, доставяйки ацилкарнитин в матрикса и рециклирайки карнитина за следващи цикли на CPT-I.
- Карнитин палмитоилтрансфераза II (CPT-II) — вътрешна митохондриална мембрана, обърната към матрикса — В матрикса CPT-II обръща реакцията на CPT-I: прехвърля ацилната група от карнитина обратно върху матричния КоА, регенерирайки дълговерижен ацил-КоА, който вече може да влезе в β-оксидация. Освободеният свободен карнитин се връща през мембраната чрез CACT за друг транспортен цикъл.
- Съотношение Acyl-CoA / свободен-CoA и метаболитна гъвкавост — Освен при дълговерижния шатъл, L-карнитинът приема късо- и средноверижни ацилни групи (ацетилкарнитин, пропионилкарнитин) и действа като буфер с висок капацитет на вътреклетъчното съотношение ацил-CoA / свободен-CoA. Това поддържа свободен CoA за пируватдехидрогеназа, α-кетоглутаратдехидрогеназа и β-оксидация. Генерирането на ацетилкарнитин също служи като механизъм, чрез който излишъкът от ацетил-CoA — при гладуване, кетогенеза, упражнение — може да бъде безопасно буфериран и изнесен през митохондриалната мембрана.
Фармакокинетичният профил на орално прилагания L-карнитин е необичаен: оралната биодостъпност е ниска (~15%) поради активна наситеност на червата, като останалите 85% са подложени на значителна бактериална деградация в дебелото черво (което води до образуване на TMA и TMAO — откритие, привлекло внимание в изследванията на сърдечно-съдовата система). Вътревенните и интрамускулните методи на изследване постигат много по-високи плазмени нива и изцяло заобикалят пътя на деградация от микробиома на червата, поради което фармакологичните изследователски протоколи обикновено използват парентерално прилагане, въпреки удобството на оралното дозиране.
Публикувани изследователски приложения
L-карнитинът се използва в лабораторни изследователски контексти, които изследват:
- Митохондриална функция и биоенергетика — Респирометрия Seahorse / Oroboros, митохондриален мембранен потенциал, скорост на генериране на ATP, скорост на окисление на мастни киселини в култури от първични хепатоцити, скелетни мускули и кардиомиоцити
- Окисление на мазнини и метаболитна гъвкавост — превключване между окисление на глюкоза и мазнини в скелетните мускули и черния дроб; модели за обръщане на инсулинова резистентност; изследователски когорти с затлъстели гризани и DIO
- Изследвания на инсулинова чувствителност — подобряване на инсулиновата чувствителност в скелетните мускули при модели на метаболитен синдром и предклинични изследвания на диабет тип 2; механистичен анализ на оста L-карнитин / ацил-CoA буфериране / обработка на пируват
- Изследвания на сърдечно-съдовата система — ангина, сърдечна недостатъчност, ишемично-реперфузионно увреждане, кардиомиопатия (особено доксорубицин-индуцирана кардиотоксичност и кардиомиопатия при първичен дефицит на карнитин); изследвания на сърдечно-съдовата система, свързани с микробиомната ос TMA/TMAO
- Изследвания на невропротекция — in-vitro модели на болест на Алцхаймер (специфично ацетилкарнитин), модели на болест на Паркинсон, предклинични модели на периферна диабетна невропатия, изследвания на аутистичния спектър, при които е установен дефицит на карнитин
- Изследвания на подвижността на сперматозоидите и мъжката плодовитост — придобиване на подвижност в епидидимиса, митохондриална енергетика на флагеларното движение на сперматозоидите, антиоксидантна защита на сперматозоидите; един от най-изследваните съединения в изследванията на мъжката плодовитост
- Изследвания на физиологията на упражненията и издръжливостта — използване на субстрат при продължително упражнение, спестяване на гликоген, възстановяване след упражнение; изследователски интерес към протоколи за натоварване с карнитин и съвместно прилагане с инсулин за преодоляване на насищане на мускулния прием
- Изследвания при хронична бъбречна болест / хемодиализа — дефицитът на карнитин е често срещан при пациенти с крайна бъбречна болест, зависещи от диализа, и L-карнитинът е одобрен от FDA за тази индикация; предклиничните изследвания продължават върху диализ-свързана кардиомиопатия и мускулна слабост
За по-широк контекст относно митохондриалните и метаболитните изследователски съединения в този каталог вижте NAD⁺ (окислен динуклеотиден коензим, централен субстрат за електронен транспорт), SS-31 (Elamipretide) (митохондриално-таргетиран пептид, свързващ кардиолипин), и MOTS-c (митохондриално-произходен пептид за метаболитна регулация). Разгледайте пълния каталог с изследователски пептиди и съединения за свързани съединения.
Налични дози и концентрации
MedsBase предлага L-карнитин в два лиофилизирани размера на флакони, калибрирани според типичните дължини на изследователските протоколи. Всяка сила е налична във формати на опаковки от 10 или 20 флакона:
| Сила на флакона | Типичен сценарий за изследователска употреба | Размери на опаковките |
|---|---|---|
| 600 mg | Стандартна изследователска сила — протоколи за титруване на дозата, панели за митохондриална функция in vitro, краткосрочни изследвания in vivo, изследвания на подвижността на сперматозоидите | 10 или 20 флакона |
| 1200 mg | Протоколи за продължителни цикли или по-високи дози — дългосрочни метаболитни изследвания, експерименти за насищане във физиологията на упражненията, работа с множество когорти; най-ниска цена на милиграм | 10 или 20 флакона |
И двете дози са в една и съща химична форма (лиофилизиран левокарнитинов цвитерион, ≥99% HPLC чистота). Дозите във флакона са умишлено много по-големи от диапазона за пептиди (5–20 mg), тъй като L-карнитинът е малка молекула, използвана в дози от грамове — флакон от 600 mg или 1200 mg съответства приблизително на една интравенозна изследователска доза при гризачи или големи животни. Изследователите трябва да определят конкретните дози на базата на рецензирана литература, подходяща за протокола.
Сравнение — L-Карнитин срещу NAD⁺
L-Карнитин и NAD⁺ са двете непептидни митохондриални/метаболитни изследователски съединения в този каталог, като те насочват напълно различни нива на митохондриалната биоенергетика. L-Карнитинът е от страната на горивото — той транспортира дълговерижни мастни киселини в матрицата за β-окисление. NAD⁺ е от страната на електронния транспорт — той е задължителният електронен акцептор за β-окисление, гликолиза и цикъла на TCA, регенериран от Комплекс I на електрон-транспортната верига. Двете съединения са механистично допълващи се, а изследователските протоколи понякога ги комбинират, за да изследват приноса на изходен субстрат срещу електронен поток към митохондриалната продукция.
| Критерий | L-Карнитин | NAD⁺ |
|---|---|---|
| Химичен клас | Четвъртично амониево аминокиселинно производно (единичен цвитерион) | Динуклеотиден коензим (аденин + никотинамидни нуклеотиди, свързани чрез дифосфат) |
| Молекулно тегло | 161.20 g/mol | 663.43 g/mol |
| Роля в митохондриите | Транспортьор — превозвач на дълговерижни мастни киселини през вътрешната мембрана | Електронен акцептор за β-окисление, гликолиза, цикъл на TCA; субстрат за сиртуини и PARP |
| Най-добре изследвана изследователска насоченост | Окисление на мазнини, инсулинова чувствителност, сърдечно-съдова система, подвижност на сперматозоидите, експериментална физиология | Сиртуинна биология, дълголетие, клетъчно стареене, NAD-основана редокс регулация |
| Одобрение от FDA | Да — левокарнитин, при първичен/вторичен карнитинов дефицит (орално и венозно) | Не — само за изследователски цели |
| Ендогенен биосинтез | От L-лизин и L-метионин, в бъбреци/черен дроб/мозък | От триптофан (de novo) или никотинамид/ниацин (рециклиране) |
| Стабилност в плазмата | Стабилен — с часови полуживот | Нестабилен — кратък полуживот от минути в разтвор; бързо се окислява и разгражда |
| Типична изследователска доза | Стотици mg до грамово ниво (единична доза при гризачи/големи животни) | Десетки до стотици mg (култивирани клетки: µM концентрации) |
За изследвания върху окисляването на мастните киселини с дълга верига, кардиоваскуларна метаболитна функция, инсулинова чувствителност или сперматозоидна подвижност, L-Карнитинът е каноничната референтна съставка. За изследвания върху сиртуинна биология, биохимия на дълголетието или NAD-зависима редокс регулация, NAD⁺ е по-целевият инструмент. Вижте също SS-31 (Elamipretide) за изследвания на кардиолипин/вътрешномембранно насочени митохондриални изследвания и MOTS-c за изследване на сигнализирането, опосредствано от митохондриални пептиди.
Съхранение и реконституиране
Преди реконституиране: съхранявайте лиофилизирани флакони в хладилник при 2–8 °C в оригиналната опаковка за краткосрочен работен запас. За дългосрочно съхранение замразявайте неотворени флакони при −20 °C. Лиофилизираната L-карнитин е стабилна при охлаждане до 36 месеца и при −20 °C до 60 месеца — значително по-стабилна от повечето лиофилизирани пептиди, тъй като малкомолекулната структура няма амидни връзки или дисулфидни мостове, които да се хидролизират. Съединението обаче е, хигроскопично, затова затваряйте флаконите веднага след всяко изваждане и избягвайте продължителна експозиция на околната влага.
Процедура за реконституиране: инжектирайте бактериостатична вода по стената на флакона (не директно върху лиофилизираната маса). За флакон от 600 mg, 3.0 mL бактериостатична вода дават работна концентрация от 200 mg/mL; 1.2 mL дават запас от 500 mg/mL. За флакон от 1200 mg, 6.0 mL дават работен запас от 200 mg/mL; 2.4 mL дават запас от 500 mg/mL. L-карнитин се разтваря много бързо при леко разбъркване — обикновено в рамките на 10–30 секунди — тъй като е малък цвитерион без сгъната структура, която да се наруши. След реконституиране съхранявайте флакона при 2–8 °C и използвайте в рамките на 30 дни. Защитавайте от светлина. Изхвърлете, ако се появи мътност, частици или промяна на цвета.
Често задавани въпроси
L-карнитин пептид ли е?
Не. L-карнитин е малкомолекулно производно на аминокиселина с четвъртичен амониев йон (молекулна маса 161.20 g/mol), не а не пептид. Ние го предлагаме в нашия каталог за изследователски пептиди наред с NAD⁺ тъй като играе допълнителна роля в изследванията на митохондриите/метаболизма и се доставя в същия инжектируем формат на флакон. Поради тази причина в таблицата със спецификации редът “Sequence” е маркиран като „n/a“.
Каква е разликата между L-карнитин и ацетил-L-карнитин (ALCAR)?
Ацетил-L-карнитинът е L-карнитин с ацетилова група, естерифицирана към хидроксилната странична верига. ALCAR преминава кръвно-мозъчната бариера по-ефективно и е формата, най-често използвана в изследвания, фокусирани върху ЦНС (Алцхаймерова болест, периферна невропатия). Базовата L-карнитинова цвитерионна форма, която предлагаме тук, е използвана в периферни метаболитни изследвания (сърдечно-съдови, скелетни мускули, подвижност на сперматозоидите, дефицит, свързан с диализа). Двете съединения се взаимопревръщат метаболитно чрез карнитин ацетилтрансфераза.
Каква е разликата между L-карнитин и рацемичния DL-карнитин?
Само L (3R) енантиомерът е биологично активен. D (3S) енантиомерът е неактивен и е добре документирано, че пречи на транспорта на L-формата, натрупвайки се в тъканите и причинявайки слабост и други неблагоприятни ефекти при дългосрочно високодозово използване. Фармацевтичният левокарнитин (който предлагаме) е енантиомерно чистата L-форма. Рацемичната DL-форма е остаряла и вече не се използва нито в клинични, нито в строги изследователски контексти.
Защо изследователската доза е толкова по-голяма от дозите на пептидите в този каталог?
L-карнитинът е малка молекула (MW 161) и се използва в дози от грамове — ендогенният карнитинов пул на тялото е приблизително 25 g, концентриран в скелетните мускули. Изследователските протоколи обикновено използват 100–500 mg/kg в in-vivo изследвания с гризачи, което се превежда в стотици милиграми до грамове на доза. Сравнете това с изследователските пептиди (BPC-157, семаглутид и др.), където типичните дози са 100 µg до 5 mg на администрация — три до четири порядъка по-малки, което отразява различните молекулни тегла и различните мащаби на рецепторите/механизмите.
Какъв е въпросът с TMA/TMAO, който виждам в сърдечно-съдовите изследвания?
Част от перорално приетия L-карнитин се разгражда от чревните бактерии до триметиламин (TMA), който след това черният дроб окислява до триметиламин-N-оксид (TMAO). Повишените нива на TMAO са свързани в епидемиологични изследвания с неблагоприятни сърдечно-съдови събития, което предизвиква дискусии дали дългосрочното високодозово перорално приемане на L-карнитин може да бъде общо полезно или вредно за сърдечно-съдовите крайни точки. Въпросът е активен и нерешен. Парентералният L-карнитин заобикаля пътя на чревно-микробното разграждане и не е обект на това притеснение.
Какво означава CPT-I инхибиция в метаболитните изследвания?
Карнитин палмитоилтрансфераза I (CPT-I) е ограничаващият скорост ензим за митохондриалния прием на дълговерижни мастни киселини. Етомоксирът е класически CPT-I инхибитор, използван за блокиране на окислението на мазнини в изследователски модели; той е фармакологичният аналог на L-карнитиновия субстрат. Изследователските протоколи понякога комбинират L-карнитинова суплементация (страна на субстрата) с CPT-I инхибиция (страна на ензима), за да анализират субстратно-ограниченото срещу ензимно-ограниченото окисление на мазнини в различни тъкани и условия.
Мога ли да комбинирам L-карнитин с NAD⁺ в един и същ изследователски протокол?
Да — двете съединения са насочени към различни нива на митохондриалната биоенергетика (транспорт на субстрат срещу електронен транспорт), а комбинацията често се използва в изследвания, целящи да изследват ограниченията на митохондриалната продукция от горен и долен поток. Те са химически стабилни в разтвор заедно. Разтваряйте всяко отделно първо, за да установите стабилност и точност на концентрацията, след което комбинирайте непосредствено преди употреба, вместо да съхранявате заедно разтворени флакони.
Какъв метод на приложение се използва в публикуваните изследвания?
Вътревенните и вътремускулните методи са най-често използвани във фармакологичните изследвания, защото заобикалят ниската (~15%) перорална биодостъпност и чревно-микробния път на разграждане на TMA/TMAO. Подкожната администрация се използва в някои протоколи с гризачи. Пероралната администрация се използва в фармакокинетични и хранителни изследвания, където въпросът за биодостъпността е самият фокус на изследването.























Отзиви
Все още няма отзиви