L-Carnitina (Levocarnitina)
✅ Navetta mitocondriale per acidi grassi a catena lunga (non un peptide)
✅ Substrato del sistema di trasporto CPT-I / CACT / CPT-II
✅ Studiato in modelli di ossidazione dei grassi, sensibilità all'insulina e cardiovascolari
✅ Buffer del rapporto Acil-CoA / CoA libero; ricerca sulla motilità degli spermatozoi
✅ Levocarnitina approvata dalla FDA per carenza di carnitina (orale e endovenosa)
L-Carnitina contiene levocarnitina sintetica.
✓ Revisionato da esperti medici Morgan Ellis — Ricercatore Farmaceutico · 8 anni di esperienza · Ultima revisione: maggio 2026
Risposta rapida — Cos'è la L-Carnitina?
L-Carnitina (levocarnitina; (3R)-3-idrossi-4-(trimetilammonio)butanoato) è un piccolo derivato amminoacidico di ammonio quaternario — non un peptide — che funge da molecola trasportatrice essenziale per il trasferimento degli acidi grassi a catena lunga attraverso la membrana mitocondriale interna per la β-ossidazione. Viene biosintetizzato endogenamente da L-lisina e L-metionina ed è concentrato nel muscolo scheletrico, nel cuore e nel fegato. La L-Carnitina è studiata in ricerche sulla funzione mitocondriale, fisiologia dell'ossidazione dei grassi, modelli di sensibilità all'insulina, ricerche cardiovascolari, neuroprotezione (studi in vitro su Alzheimer/autismo), fisiologia dell'esercizio e ricerche sulla motilità degli spermatozoi. Fornita in flaconcini da 600 mg e 1200 mg come levocarnitina USP-grade zwitterione solo per uso di ricerca in laboratorio. Disponibile nel nostro catalogo peptidi insieme a NAD⁺ come integratore per la ricerca mitocondriale/metabolica iniettabile.
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| Specifiche | Dettaglio |
|---|---|
| Numero CAS | 541-15-1 (sale interno della L-carnitina / zwitterione) |
| Tipo | Derivato amminoacidico di ammonio quaternario (non un peptide); l'enantiomero levo-rotatorio (3R) è la forma biologicamente attiva responsabile del trasporto mitocondriale degli acidi grassi a catena lunga tramite il sistema carnitina palmitoiltransferasi (CPT-I / CPT-II); biosintetizzato endogenamente da L-lisina e L-metionina; chiamato anche levocarnitina (INN) o Vitamina BT nella letteratura più vecchia |
| Formula Molecolare | C7H15NO3 |
| Peso molecolare | 161.20 g/mol |
| Nome IUPAC | (3R)-3-idrossi-4-(trimetilazaniumil)butanoato |
| Sequenza | n/d (derivato amminoacidico a piccola molecola — non un peptide) |
| Forma | Polvere liofilizzata, da bianca a biancastra (forma zwitterionica / sale interno) |
| Purezza | ≥99% (verificato con HPLC, COA disponibile su richiesta) |
| Conservazione | Liofilizzato: 2–8 °C (frigorifero) per stock di lavoro a breve termine; −20 °C per lo stoccaggio a lungo termine di flaconi non aperti. Ricostituito: 2–8 °C, utilizzare entro ~30 giorni. Proteggere dalla luce. Evitare ripetuti cicli di congelamento-scongelamento della soluzione ricostituita. La levocarnitina è igroscopica — richiudere prontamente i flaconi dopo ogni prelievo. |
| Solubilità | Altamente solubile in acqua (zwitterione a pH fisiologico). Si ricostituisce rapidamente in acqua batteriostatica o acqua sterile con leggera agitazione. Non sono necessari solventi specializzati. Le soluzioni di lavoro possono essere preparate a concentrazioni fino a ~500 mg/mL senza precipitazione. |
| Uso nella ricerca | Solo per uso di ricerca in laboratorio. Non per uso diagnostico o terapeutico umano o veterinario. |
Cos'è la L-Carnitina?
L-Carnitina (levocarnitina) è un piccolo derivato aminoacidico quaternario di ammonio, solubile in acqua, con formula molecolare C7H15NO3 e peso molecolare 161,20 g/mol. È non un peptide — è una molecola zwitterionica a singolo residuo derivata metabolicamente dagli aminoacidi L-lisina e L-metionina attraverso una via biosintetica multistadio distribuita tra rene, fegato e cervello. Solo l'enantiomero (3R) (la forma L / forma levo / levocarnitina) è biologicamente attivo; l'enantiomero (3S) (D-carnitina) è inattivo ed è ben documentato che interferisce con il trasporto della forma L, motivo per cui il materiale di grado farmaceutico viene fornito come L-forma enantiomericamente pura piuttosto che come DL-carnitina racemica.
La funzione fisiologica centrale della molecola è quella di fungere da vettore obbligato per il trasporto degli acidi grassi a catena lunga (C12+) attraverso la membrana mitocondriale interna altrimenti impermeabile, dove vengono successivamente degradati dalla β-ossidazione in acetil-CoA, il substrato per il ciclo dell'acido citrico e la sintesi di ATP. La macchina di trasporto — carnitina palmitoiltransferasi I (CPT-I) sulla membrana mitocondriale esterna, la carnitina/acilcarnitina translocasi (CACT) attraverso la membrana interna e la carnitina palmitoiltransferasi II (CPT-II) sul lato della matrice — converte gli acidi grassi liberi in acilcarnitine, le trasporta attraverso il doppio strato e le rilascia nuovamente come acil-CoA per l'ossidazione. La L-Carnitina è quindi il metabolita limitante per l'ossidazione dei grassi nei tessuti con elevata richiesta ossidativa: muscolo scheletrico, muscolo cardiaco e fegato.
La L-Carnitina è anche un tampone ad alta affinità del rapporto cellulare acil-CoA / CoA libero. Accettando gruppi acilici sulla sua catena laterale idrossilica, la L-carnitina mantiene la pool intracellulare di CoA libero che altri enzimi dipendenti dal CoA (piruvato deidrogenasi, α-chetoglutarato deidrogenasi, β-ossidazione degli acidi grassi) richiedono per funzionare. La carenza di carnitina produce quindi effetti che vanno oltre la sola ossidazione dei grassi — propagandosi nella gestione del piruvato, nel flusso del ciclo TCA e nell'equilibrio bioenergetico mitocondriale complessivo.
La L-Carnitina ha l'approvazione della FDA (sotto il nome levocarnitina) per uso terapeutico umano in carenza primaria e secondaria di carnitina (formulazioni orali e IV) ed è ampiamente utilizzata in contesti di ricerca che esaminano la bioenergetica mitocondriale, l'ossidazione dei grassi, la sensibilità all'insulina, la funzione cardiovascolare, la neuroprotezione, la fisiologia dell'esercizio e la motilità degli spermatozoi. La L-Carnitina di grado ricerca venduta qui è fornita solo per uso di ricerca in laboratorio e non è destinato alla somministrazione umana o veterinaria senza l'autorizzazione normativa appropriata.
Meccanismo d'azione — Trasporto mitocondriale degli acidi grassi a catena lunga
Il meccanismo centrale della L-Carnitina è documentato in diversi decenni di ricerca biochimica mitocondriale:
- Carnitina palmitoiltransferasi I (CPT-I) — membrana mitocondriale esterna — Gli acidi grassi a catena lunga si attivano prima in acil-CoA a catena lunga nel citoplasma. La CPT-I, incorporata nella membrana mitocondriale esterna, trasferisce il gruppo acile dal CoA sull'idrossile della L-carnitina, generando acilcarnitina a catena lunga. Questo è il passaggio impegnativo e più regolato dell'ossidazione dei grassi mitocondriali — la CPT-I è inibita allostericamente dal malonil-CoA (il prodotto dell'acetil-CoA carbossilasi nel metabolismo lipogenico in stato di sazietà), che è il modo in cui l'insulina / glucagone e il sistema AMPK regolano l'ossidazione dei grassi rispetto alla sintesi dei grassi.
- Carnitina/acilcarnitina translocasi (CACT) — membrana mitocondriale interna — L'acilcarnitina a catena lunga generata dalla CPT-I non può diffondere attraverso la membrana mitocondriale interna. La CACT, un antiporto, scambia l'acilcarnitina citosolica con la carnitina libera nella matrice in una stechiometria 1:1, consegnando l'acilcarnitina nella matrice e riciclando la carnitina per ulteriori cicli di CPT-I.
- Carnitina palmitoiltransferasi II (CPT-II) — membrana mitocondriale interna, rivolta verso la matrice — Nella matrice, la CPT-II inverte la reazione della CPT-I: trasferisce il gruppo acile dalla carnitina di nuovo sul CoA della matrice, rigenerando l'acil-CoA a catena lunga, che ora può entrare nella β-ossidazione. La carnitina libera rilasciata viene restituita attraverso la membrana tramite la CACT per un altro ciclo di trasporto.
- Tamponamento del rapporto Acyl-CoA / CoA libera e flessibilità metabolica — Oltre al sistema di trasporto a catena lunga, la L-carnitina accetta gruppi acilici a catena corta e media (acetilcarnitina, propionilcarnitina) e agisce come un tampone ad alta capacità del rapporto intracellulare acil-CoA / CoA libero. Ciò mantiene il CoA libero per la piruvato deidrogenasi, l'α-chetoglutarato deidrogenasi e la β-ossidazione. La generazione di acetilcarnitina funge anche da meccanismo attraverso il quale l'eccesso di acetil-CoA — derivante dal digiuno, dalla chetogenesi o dall'esercizio fisico — può essere tamponato in sicurezza ed esportato attraverso la membrana mitocondriale.
Il profilo farmacocinetico della L-carnitina somministrata per via orale è insolito: la biodisponibilità orale è bassa (~15%) a causa della saturazione intestinale attiva, con il restante 85% soggetto a un'ampia degradazione batterica nel colon (producendo TMA e TMAO — un risultato che ha attirato l'attenzione nella ricerca cardiovascolare). Le vie di ricerca endovenosa e intramuscolare raggiungono livelli plasmatici molto più elevati e bypassano completamente la via di degradazione intestinale-microbica, motivo per cui i protocolli di ricerca farmacologica utilizzano comunemente la somministrazione parenterale nonostante la comodità della somministrazione orale.
Applicazioni della Ricerca Pubblicata
La L-Carnitina è utilizzata in contesti di ricerca di laboratorio che studiano:
- Funzione mitocondriale e bioenergetica — Respirometria Seahorse / Oroboros, potenziale di membrana mitocondriale, tasso di generazione di ATP, tasso di ossidazione degli acidi grassi in colture primarie di epatociti, muscolo scheletrico e cardiomiociti
- Ossidazione dei grassi e flessibilità metabolica — transizione tra l'ossidazione di glucosio e grassi nel muscolo scheletrico e nel fegato; modelli di inversione della resistenza all'insulina; coorti di studio su roditori obesi e DIO
- Ricerca sulla sensibilità all'insulina — miglioramento della sensibilità all'insulina nel muscolo scheletrico in modelli di sindrome metabolica e ricerca preclinica sul diabete di tipo 2; analisi meccanicistica dell'asse L-carnitina / tamponamento acil-CoA / gestione del piruvato
- Ricerca cardiovascolare — angina, insufficienza cardiaca, danno da ischemia-riperfusione, cardiomiopatie (in particolare cardiotossicità indotta da doxorubicina e cardiomiopatia da carenza primaria di carnitina); ricerca cardiovascolare sull'asse microbioma TMA/TMAO
- Ricerca sulla neuroprotezione — modelli in vitro di malattia di Alzheimer (specificamente acetilcarnitina), modelli di malattia di Parkinson, modelli preclinici di neuropatia diabetica periferica, ricerca sullo spettro autistico dove è stata implicata una carenza di carnitina
- Ricerca sulla motilità degli spermatozoi e sulla fertilità maschile — acquisizione della motilità epididimaria, energetica mitocondriale del battito flagellare degli spermatozoi, protezione antiossidante degli spermatozoi; uno dei composti più studiati nella ricerca sulla fertilità maschile
- Ricerca sulla fisiologia dell'esercizio e sulla resistenza — utilizzo dei substrati durante l'esercizio prolungato, risparmio di glicogeno, recupero post-esercizio; interesse di ricerca sui protocolli di carico di carnitina e sulla co-somministrazione di insulina per superare la saturazione dell'assorbimento muscolare
- Ricerca sulla malattia renale cronica / emodialisi — la carenza di carnitina è comune nei pazienti con malattia renale allo stadio terminale dipendenti dalla dialisi e la L-carnitina ha l'approvazione della FDA per questa indicazione; la ricerca preclinica continua sulla cardiomiopatia e sulla debolezza muscolare correlate alla dialisi
Per un contesto più ampio sui composti di ricerca mitocondriale e dell'asse metabolico in questo catalogo, vedere NAD⁺ (coenzima dinucleotide ossidato, substrato centrale del trasporto di elettroni), SS-31 (Elamipretide) (peptide legante la cardiolipina mirato ai mitocondri), e MOTS-c (peptide regolatore metabolico derivato dai mitocondri). Esplora l'intera catalogo di peptidi e composti di ricerca per composti correlati.
Concentrazioni e Dosaggi Disponibili
MedsBase dispone di L-Carnitina in due dimensioni di fiale liofilizzate calibrate per le tipiche lunghezze dei protocolli di ricerca. Ogni concentrazione è disponibile in confezioni da 10 fiale o 20 fiale:
| Dosaggio per Flaconcino | Caso d'uso tipico nella ricerca | Dimensioni della Confezione |
|---|---|---|
| 600 mg | Concentrazione standard per la ricerca — protocolli di titolazione della dose, pannelli di funzione mitocondriale in vitro, lavoro in vivo a ciclo breve, ricerca sulla motilità degli spermatozoi | 10 o 20 flaconcini |
| 1200 mg | Protocolli di ricerca a ciclo esteso o a dosi più elevate — studi metabolici a lungo termine, esperimenti di saturazione nella fisiologia dell'esercizio, lavoro multi-coorte; costo più basso per mg | 10 o 20 flaconcini |
Entrambe le concentrazioni sono della stessa forma chimica (levocarnitina liofilizzata zwitterione, purezza ≥99% HPLC). Le dosi delle fiale sono deliberatamente molto più grandi rispetto alla gamma dei peptidi (5–20 mg) perché la L-carnitina è una piccola molecola utilizzata a dosi di livello grammo — una fiala da 600 mg o 1200 mg corrisponde approssimativamente a una singola dose endovenosa di ricerca nei protocolli su roditori o animali di grandi dimensioni. I ricercatori dovrebbero determinare gli intervalli di dose specifici dalla letteratura peer-reviewed appropriata al protocollo.
Confronto — L-Carnitina vs NAD⁺
L-Carnitina e NAD⁺ sono i due composti non peptidici di ricerca mitocondriale/metabolica presenti in questo catalogo, e agiscono su livelli completamente diversi della bioenergetica mitocondriale. La L-Carnitina opera sul lato del combustibile — trasporta gli acidi grassi a catena lunga nella matrice per la β-ossidazione. Il NAD⁺ opera sul lato del trasporto di elettroni — è l'accettore obbligato di elettroni per la β-ossidazione, la glicolisi e il ciclo di Krebs, rigenerato dal Complesso I della catena di trasporto degli elettroni. I due composti sono meccanicamente complementari, e i protocolli di ricerca a volte li combinano per studiare i contributi del substrato a monte rispetto al flusso di elettroni a valle sulla produzione mitocondriale.
| Criterio | L-Carnitina | NAD⁺ |
|---|---|---|
| Classe chimica | Derivato amminoacidico di ammonio quaternario (singolo zwitterione) | Coenzima dinucleotide (adenina + nucleotidi di nicotinamide uniti da difosfato) |
| Peso molecolare | 161.20 g/mol | 663.43 g/mol |
| Ruolo nei mitocondri | Trasportatore — navetta per acidi grassi a catena lunga attraverso la membrana interna | Accettore di elettroni per β-ossidazione, glicolisi, ciclo di Krebs; substrato per sirtuine e PARP |
| Focus di ricerca meglio studiato | Ossidazione dei grassi, sensibilità all'insulina, cardiovascolare, motilità spermatica, fisiologia dell'esercizio | Biologia delle sirtuine, longevità, invecchiamento cellulare, regolazione redox dell'asse NAD |
| Approvazione FDA | Sì — levocarnitina, per carenza primaria/secondaria di carnitina (orale e IV) | No — solo composto di ricerca |
| Biosintesi endogena | Da L-lisina e L-metionina, nel rene/fegato/cervello | Da triptofano (de novo) o nicotinamide/niacina (salvaggio) |
| Stabilità plasmatica | Stabile — ore di emivita | Instabile — emivita di pochi minuti in soluzione; si ossida e degrada rapidamente |
| Dose tipica di ricerca | Centinaia di mg fino a livello di grammo (dose singola nei protocolli su roditori/animali di grandi dimensioni) | Decine a centinaia di mg (coltura cellulare: concentrazioni µM) |
Per la ricerca focalizzata sull'ossidazione degli acidi grassi a catena lunga, sulla funzione metabolica cardiovascolare, sulla sensibilità all'insulina o sulla motilità degli spermatozoi, la L-Carnitina è il composto di riferimento canonico. Per la ricerca focalizzata sulla biologia delle sirtuine, sulla biochimica dell'asse della longevità o sulla regolazione redox dipendente da NAD, NAD⁺ è lo strumento più mirato. Vedi anche SS-31 (Elamipretide) per la ricerca mirata ai mitocondri con cardiolipina/membrana interna e MOTS-c per la ricerca sulla segnalazione dei peptidi derivati dai mitocondri.
Conservazione e ricostituzione
Prima della ricostituzione: conservare le fiale liofilizzate refrigerate a 2–8 °C nella confezione originale per scorte di lavoro a breve termine. Per lo stoccaggio a lungo termine, congelare le fiale non aperte a −20 °C. La L-Carnitina liofilizzata è stabile in frigorifero fino a 36 mesi e a −20 °C fino a 60 mesi — sostanzialmente più stabile della maggior parte dei peptidi liofilizzati perché la struttura a piccola molecola non ha legami ammidici o ponti disolfuro da idrolizzare. Il composto è, tuttavia, igroscopico, quindi richiudere le fiale prontamente dopo ogni prelievo ed evitare l'esposizione prolungata all'umidità ambientale.
Procedura di ricostituzione: iniettare acqua batteriostatica lungo la parete laterale della fiala (non direttamente sul panetto liofilizzato). Per una fiala da 600 mg, 3,0 mL di acqua batteriostatica producono una concentrazione di lavoro di 200 mg/mL; 1,2 mL producono una scorta di 500 mg/mL. Per una fiala da 1200 mg, 6,0 mL producono una scorta di lavoro di 200 mg/mL; 2,4 mL producono una scorta di 500 mg/mL. La L-Carnitina si scioglie molto rapidamente con un leggero agitamento — tipicamente entro 10–30 secondi — perché è uno zwitterione piccolo senza struttura ripiegata da disturbare. Una volta ricostituita, conservare la fiala a 2–8 °C e utilizzare entro 30 giorni. Proteggere dalla luce. Scartare se compaiono torbidità, particolato o cambiamento di colore.
Domande frequenti
La L-Carnitina è un peptide?
No. La L-Carnitina è un derivato aminoacidico a piccola molecola di ammonio quaternario (PM 161,20 g/mol), not un peptide. La teniamo nel nostro catalogo di peptidi da ricerca insieme NAD⁺ perché svolge un ruolo complementare nella ricerca mitocondriale/metabolica ed è fornita nello stesso formato di fiala iniettabile. La riga Sequenza nella tabella delle specifiche è contrassegnata come “n/d” per questo motivo.
Qual è la differenza tra L-Carnitina e acetil-L-carnitina (ALCAR)?
L'acetil-L-carnitina è L-carnitina con un gruppo acetilico esterificato alla catena laterale idrossilica. L'ALCAR attraversa la barriera emato-encefalica in modo più efficiente ed è la forma più comunemente utilizzata nella ricerca focalizzata sul SNC (malattia di Alzheimer, neuropatia periferica). Lo zwitterione di L-carnitina base che forniamo qui è la forma utilizzata nella ricerca metabolica periferica (cardiovascolare, muscolo scheletrico, motilità degli spermatozoi, carenza legata alla dialisi). I due composti si convertono metabolicamente attraverso la carnitina acetiltransferasi.
Qual è la differenza tra L-Carnitina e la DL-carnitina racemica?
Solo l'enantiomero L (3R) è biologicamente attivo. L'enantiomero D (3S) è inattivo ed è ora ben documentato che interferisce con il trasporto della forma L, accumulandosi nei tessuti e producendo debolezza e altri effetti avversi in contesti di dosaggio elevato a lungo termine. La levocarnitina di grado farmaceutico (quella che forniamo) è la forma L enantiomericamente pura. La forma racemica DL è obsoleta e non è più utilizzata né in contesti clinici né in ricerche rigorose.
Perché la dose di ricerca è molto più grande rispetto alle dosi di peptidi in questo catalogo?
La L-Carnitina è una piccola molecola (PM 161) e viene utilizzata a dosi di livello grammo — il pool endogeno di carnitina nel corpo è di circa 25 g, concentrato nel muscolo scheletrico. I protocolli di ricerca utilizzano tipicamente 100–500 mg/kg nel lavoro in vivo sui roditori, che si traduce in centinaia di milligrammi fino a grammi per dose. Confrontatelo con i peptidi di ricerca (BPC-157, semaglutide, ecc.) dove le dosi tipiche sono da 100 µg a 5 mg per somministrazione — da tre a quattro ordini di grandezza più piccoli, riflettendo i diversi pesi molecolari e le diverse scale di recettore/meccanismo.
Cos'è la questione TMA/TMAO che vedo nella ricerca cardiovascolare?
Una parte della L-carnitina ingerita oralmente viene degradata dai batteri intestinali in trimetilammina (TMA), che il fegato poi ossida in trimetilammina-N-ossido (TMAO). Livelli elevati di TMAO sono stati associati nella ricerca epidemiologica a eventi cardiovascolari avversi, sollevando una controversia sul fatto che l'integrazione orale a lungo termine e ad alto dosaggio di L-carnitina possa essere complessivamente benefica o dannosa per gli endpoint cardiovascolari. La questione è attiva e irrisolta. La L-carnitina parenterale bypassa il percorso di degradazione microbica intestinale e non è soggetta a questa preoccupazione.
Cosa significa inibizione di CPT-I nella ricerca metabolica?
La carnitina palmitoiltransferasi I (CPT-I) è l'enzima limitante per l'assorbimento mitocondriale degli acidi grassi a catena lunga. L'etomoxir è un classico inibitore della CPT-I utilizzato per bloccare l'ossidazione dei grassi nei modelli di ricerca; è la controparte farmacologica del substrato L-carnitina. I protocolli di ricerca a volte combinano l'integrazione di L-carnitina (lato substrato) con l'inibizione della CPT-I (lato enzimatico) per distinguere l'ossidazione dei grassi limitata dal substrato rispetto a quella limitata dall'enzima in diversi tessuti e condizioni.
Posso combinare L-Carnitina con NAD⁺ nello stesso protocollo di ricerca?
Sì — i due composti mirano a diversi livelli della bioenergetica mitocondriale (trasporto del substrato vs trasporto di elettroni), e la combinazione è comunemente utilizzata nella ricerca che mira a indagare le limitazioni a monte rispetto a quelle a valle sulla produzione mitocondriale. Sono chimicamente stabili in soluzione insieme. Ricostituite ciascuno separatamente prima per stabilire la stabilità e l'accuratezza della concentrazione, quindi combinate immediatamente prima dell'uso piuttosto che conservare insieme le fiale ricostituite.
Quale via di somministrazione viene utilizzata nella ricerca pubblicata?
Le vie endovenosa e intramuscolare sono le più comuni nella ricerca farmacologica perché bypassano la bassa biodisponibilità orale (~15%) e il percorso di degradazione TMA/TMAO microbica intestinale. La somministrazione sottocutanea è utilizzata in alcuni protocolli sui roditori. La somministrazione orale è utilizzata nella ricerca farmacocinetica e nutrizionale dove la questione della biodisponibilità è essa stessa l'obiettivo della ricerca.
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| Dosaggio | 600 mg, 1200 mg |
|---|---|
| Quantità | 10 Flaconcini, 20 Flaconcini, 30 Flaconcini |
L-Carnitina (Levocarnitina)
Domande e risposte
L-Carnitina (Levocarnitina)
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