Resposta Rápida — O que é a L-Carnitina?
L-Carnitina (levocarnitina; (3R)-3-hidroxi-4-(trimetilamónio)butanoato) é um pequeno derivado de aminoácido quaternário de amónio — não é um peptídeo — que funciona como a molécula transportadora essencial para o transporte de ácidos gordos de cadeia longa através da membrana interna mitocondrial para β-oxidação. É biosintetizado endogenamente a partir de L-lisina e L-metionina e está concentrado no músculo esquelético, coração e fígado. A L-Carnitina é estudada em investigações sobre função mitocondrial, fisiologia da oxidação de gorduras, modelos de sensibilidade à insulina, investigação cardiovascular, neuroproteção (trabalhos in-vitro sobre Alzheimer/autismo), fisiologia do exercício e investigação sobre motilidade espermática. Fornecida em frascos de 600 mg e 1200 mg como levocarnitina grau USP zwitterião para uso exclusivo em investigação laboratorial. Disponível no nosso catálogo de péptidos juntamente com NAD⁺ como um injetável complementar para investigação mitocondrial/metabólica.
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| Especificação | Detalhe |
|---|---|
| Número CAS | 541-15-1 (sal interno de L-carnitina / zwitterião) |
| Tipo | Derivado de aminoácido quaternário de amónio (não é um peptídeo); o enantiômero levo-rotatório (3R) é a forma biologicamente ativa responsável pelo transporte de ácidos gordos de cadeia longa mitocondrial através do sistema carnitina palmitoiltransferase (CPT-I / CPT-II); biosintetizado endogenamente a partir de L-lisina e L-metionina; também chamado levocarnitina (INN) ou Vitamina BT em literatura mais antiga |
| Fórmula Molecular | C7H15NÃO3 |
| Peso Molecular | 161.20 g/mol |
| IUPAC Name | (3R)-3-Hidroxi-4-(trimetilazânio)butanoato |
| Sequência | n/a (derivado de aminoácido de pequena molécula — não é um peptídeo) |
| Forma | Pó liofilizado, branco a branco-acinzentado (forma zwitteriónica / sal interno) |
| Pureza | ≥99% (HPLC verificado, COA disponível mediante pedido) |
| Armazenamento | Liofilizado: 2–8 °C (frigorífico) para estoque de trabalho de curto prazo; −20 °C para armazenamento a longo prazo de frascos não abertos. Reconstituído: 2–8 °C, utilizar dentro de ~30 dias. Proteger da luz. Evitar ciclos repetidos de congelação-descongelação da solução reconstituída. A levocarnitina é higroscópica — fechar os frascos imediatamente após cada retirada. |
| Solubilidade | Altamente solúvel em água (zwitterião a pH fisiológico). Reconstitui-se rapidamente em água bacteriostática ou água estéril com agitação suave. Não são necessários solventes especializados. Podem ser preparadas soluções de trabalho com concentrações até ~500 mg/mL sem precipitação. |
| Uso em investigação | Para uso exclusivo em investigação laboratorial. Não para uso diagnóstico ou terapêutico em humanos ou veterinária. |
O Que É a L-Carnitina?
L-Carnitina (levocarnitina) é um derivado de aminoácido quaternário de amónio, pequeno e solúvel em água, com a fórmula molecular C7H15NÃO3 e peso molecular 161.20 g/mol. É não é um peptídeo — é uma molécula zwitteriónica de resíduo único derivada metabolicamente dos aminoácidos L-lisina e L-metionina através de uma via biossintética de múltiplos passos distribuída pelos rins, fígado e cérebro. Apenas o enantiômero (3R) (a forma L / forma levo / levocarnitina) é biologicamente ativo; o enantiômero (3S) (D-carnitina) é inativo e está bem documentado que interfere no transporte da forma L, razão pela qual o material farmacêutico é fornecido como a forma L enantiomericamente pura em vez de DL-carnitina racémica.
A função fisiológica central da molécula é servir como o transportador obrigatório para transportar ácidos gordos de cadeia longa (C12+) através da membrana interna mitocondrial, que de outra forma seria impermeável, onde são subsequentemente decompostos por β-oxidação em acetil-CoA, o substrato para o ciclo do ácido cítrico e síntese de ATP. A maquinaria de transporte — carnitina palmitoiltransferase I (CPT-I) na membrana mitocondrial externa, a translocase carnitina/acilcarnitina (CACT) através da membrana interna, e carnitina palmitoiltransferase II (CPT-II) no lado da matriz — converte ácidos gordos livres em acilcarnitinas, transporta-os através da bicamada e liberta-os novamente como acil-CoAs para oxidação. A L-Carnitina é, portanto, o metabolito limitante da oxidação de gorduras em tecidos com alta demanda oxidativa: músculo esquelético, músculo cardíaco e fígado.
A L-Carnitina também é um tampão de alta afinidade da relação celular acil-CoA / CoA livre. Ao aceitar grupos acil na sua cadeia lateral hidroxila, a L-carnitina mantém o pool intracelular de CoA livre que outras enzimas dependentes de CoA (piruvato desidrogenase, α-cetoglutarato desidrogenase, β-oxidação de ácidos gordos) necessitam para funcionar. A deficiência de carnitina produz, portanto, efeitos além da oxidação de gorduras — propagando-se para o manuseio de piruvato, fluxo do ciclo TCA e equilíbrio bioenergético mitocondrial geral.
A L-Carnitina tem aprovação da FDA (sob o nome levocarnitina) para uso terapêutico humano em deficiência primária e secundária de carnitina (formulações orais e IV) e é amplamente utilizada em contextos de pesquisa que examinam bioenergética mitocondrial, oxidação de gorduras, sensibilidade à insulina, função cardiovascular, neuroproteção, fisiologia do exercício e motilidade espermática. A L-Carnitina de grau de pesquisa vendida aqui é fornecida apenas para uso em investigação laboratorial e não se destina à administração humana ou veterinária sem autorização regulatória apropriada.
Mecanismo de Ação — Transporte de Ácidos Gordos de Cadeia Longa Mitocondrial
O mecanismo central da L-Carnitina está documentado em várias décadas de pesquisa em bioquímica mitocondrial:
- Carnitina palmitoiltransferase I (CPT-I) — membrana mitocondrial externa — Os ácidos gordos de cadeia longa ativam-se primeiro em acil-CoA de cadeia longa no citoplasma. A CPT-I, embebida na membrana mitocondrial externa, transfere o grupo acil da CoA para a hidroxila da L-carnitina, gerando acilcarnitina de cadeia longa. Este é o passo comprometido e mais fortemente regulado da oxidação de gorduras mitocondrial — a CPT-I é alostericamente inibida por malonil-CoA (o produto da acetil-CoA carboxilase no metabolismo lipogénico em estado alimentado), que é como a insulina / glucagon e o sistema AMPK controlam a oxidação de gorduras contra a síntese de gorduras.
- Carnitine/acylcarnitine translocase (CACT) — membrana mitocondrial interna — O acilcarnitina de cadeia longa gerado pela CPT-I não pode difundir-se através da membrana mitocondrial interna. A CACT, um antiportador, troca acilcarnitina citosólica por carnitina livre na matriz numa estequiometria 1:1, entregando acilcarnitina na matriz e reciclando carnitina para mais ciclos da CPT-I.
- Carnitine palmitoyltransferase II (CPT-II) — membrana mitocondrial interna, voltada para a matriz — Na matriz, a CPT-II reverte a reação da CPT-I: transfere o grupo acil da carnitina de volta para a CoA da matriz, regenerando acil-CoA de cadeia longa, que agora pode entrar na β-oxidação. A carnitina livre libertada é devolvida através da membrana via CACT para outro ciclo de transporte.
- Tamponamento da razão acil-CoA / CoA livre e flexibilidade metabólica — Para além do transporte de cadeia longa, a L-carnitina aceita grupos acil de cadeia curta e média (acetilcarnitina, propionilcarnitina) e atua como um tampão de alta capacidade da razão acil-CoA / CoA livre intracelular. Isto mantém CoA livre para a piruvato desidrogenase, α-cetoglutarato desidrogenase e β-oxidação. A geração de acetilcarnitina também serve como o mecanismo pelo qual o excesso de acetil-CoA — proveniente do jejum, cetogénese, exercício — pode ser tamponado e exportado com segurança através da membrana mitocondrial.
O perfil farmacocinético da L-carnitina administrada por via oral é invulgar: a biodisponibilidade oral é baixa (~15%) devido à saturação intestinal ativa, com os restantes 85% sujeitos a extensa degradação bacteriana no cólon (produzindo TMA e TMAO — uma descoberta que tem atraído atenção na investigação cardiovascular). As vias de administração intravenosa e intramuscular em investigação atingem níveis plasmáticos muito mais elevados e contornam completamente a via de degradação microbiana intestinal, razão pela qual os protocolos de investigação farmacológica utilizam frequentemente administração parenteral, apesar da conveniência da dosagem oral.
Aplicações de Investigação Publicadas
A L-Carnitina é utilizada em contextos de investigação laboratorial que estudam:
- Função mitocondrial e bioenergética — Respirometria Seahorse / Oroboros, potencial de membrana mitocondrial, taxa de geração de ATP, taxa de oxidação de ácidos gordos em culturas de hepatócitos primários, músculo esquelético e cardiomiócitos
- Oxidação de gorduras e flexibilidade metabólica — alternância entre oxidação de glucose e gorduras no músculo esquelético e fígado; modelos de reversão de resistência à insulina; coortes de estudo em roedores obesos e DIO
- Investigação em sensibilidade à insulina — melhoria na sensibilidade à insulina no músculo esquelético em modelos de síndrome metabólica e investigação pré-clínica de diabetes tipo 2; dissecção mecanística do eixo L-carnitina / tamponamento acil-CoA / processamento de piruvato
- Investigação cardiovascular — angina, insuficiência cardíaca, lesão de isquemia-reperfusão, cardiomiopatia (em particular cardiotoxicidade induzida por doxorrubicina e cardiomiopatia por deficiência primária de carnitina); investigação cardiovascular no eixo microbioma TMA/TMAO
- Investigação em neuroproteção — Modelos in vitro da doença de Alzheimer (especificamente acetilcarnitina), modelos da doença de Parkinson, modelos pré-clínicos de neuropatia diabética periférica, investigação do espectro do autismo onde foi implicada a deficiência de carnitina
- Investigação da motilidade espermática e fertilidade masculina — aquisição epididimária da motilidade, energética mitocondrial do batimento flagelar dos espermatozoides, proteção antioxidante dos espermatozoides; um dos compostos mais estudados na investigação da fertilidade masculina
- Fisiologia do exercício e investigação da resistência — utilização de substratos durante o exercício prolongado, poupança de glicogénio, recuperação pós-exercício; interesse de investigação em protocolos de carga de carnitina e co-administração de insulina para superar a saturação da captação muscular
- Investigação da doença renal crónica / hemodiálise — a deficiência de carnitina é comum em pacientes com doença renal terminal dependente de diálise e a L-carnitina tem aprovação da FDA para esta indicação; a investigação pré-clínica continua sobre a cardiomiopatia relacionada com a diálise e a fraqueza muscular
Para um contexto mais amplo sobre os compostos de investigação do eixo mitocondrial e metabólico neste catálogo, consulte NAD⁺ (coenzima dinucleótido oxidada, substrato central do transporte de eletrões), SS-31 (Elamipretide) (peptídeo mitocondrial direcionado com ligação à cardiolipina), e MOTS-c (peptídeo regulador metabólico derivado de mitocôndrias). Explore o catálogo completo de peptídeos & compostos de investigação para encontrar compostos relacionados.
Forças e Concentrações Disponíveis
A MedsBase tem L-Carnitina em dois tamanhos de frascos liofilizados calibrados para os comprimentos típicos dos protocolos de investigação. Cada concentração está disponível em formatos de embalagem de 10 ou 20 frascos:
| Força do frasco | Caso de Uso Típico em Investigação | Tamanhos das embalagens |
|---|---|---|
| 600 mg | Concentração padrão para investigação — protocolos de titulação de dose, painéis de função mitocondrial in vitro, trabalho in vivo de ciclo curto, investigação de motilidade espermática | 10 ou 20 frascos |
| 1200 mg | Protocolos de investigação de ciclo prolongado ou de dose mais elevada — estudos metabólicos de longo prazo, experiências de saturação em fisiologia do exercício, trabalho multi-coorte; menor custo por mg | 10 ou 20 frascos |
Ambas as concentrações são da mesma forma química (levocarnitina zwitterion liofilizada, ≥99% de pureza por HPLC). As doses dos frascos são deliberadamente muito maiores do que a gama de peptídeos (5–20 mg) porque a L-carnitina é uma pequena molécula utilizada em doses de nível grama — um frasco de 600 mg ou 1200 mg corresponde aproximadamente a uma única dose intravenosa de investigação em protocolos de roedores ou animais de grande porte. Os investigadores devem determinar as gamas de dose específicas a partir da literatura revisada por pares adequada ao protocolo.
Como Compara — L-Carnitina vs NAD⁺
A L-Carnitina e NAD⁺ são os dois compostos de investigação mitocondrial/metabólica não peptídicos neste catálogo, e visam camadas completamente diferentes da bioenergética mitocondrial. A L-Carnitina situa-se no lado do combustível — transporta ácidos gordos de cadeia longa para a matriz para β-oxidação. O NAD⁺ situa-se no lado do transporte de eletrões — é o aceitador de eletrões obrigatório para a β-oxidação, glicólise e ciclo de Krebs, regenerado pelo Complexo I da cadeia de transporte de eletrões. Os dois compostos são mecanicamente complementares, e os protocolos de investigação por vezes combinam-nos para investigar as contribuições do substrato a montante vs fluxo de eletrões a jusante para a produção mitocondrial.
| Critério | L-Carnitina | NAD⁺ |
|---|---|---|
| Classe química | Derivado de aminoácido de amónio quaternário (zwitterion único) | Coenzima dinucleotídica (adenina + nucleotídeos de nicotinamida unidos por difosfato) |
| Peso molecular | 161.20 g/mol | 663.43 g/mol |
| Função nas mitocôndrias | Transportador — transporte de ácidos gordos de cadeia longa através da membrana interna | Aceptor de eletrões para β-oxidação, glicólise, ciclo de Krebs; substrato para sirtuínas e PARPs |
| Área de investigação mais estudada | Oxidação de gorduras, sensibilidade à insulina, cardiovascular, motilidade espermática, fisiologia do exercício | Biologia das sirtuínas, longevidade, envelhecimento celular, regulação redox do eixo NAD |
| Aprovação da FDA | Sim — levocarnitina, para deficiência primária/secundária de carnitina (oral e intravenosa) | Não — apenas composto de investigação |
| Biossíntese endógena | A partir de L-lisina e L-metionina, nos rins/fígado/cérebro | A partir de triptofano (de novo) ou nicotinamida/niacina (reciclagem) |
| Estabilidade no plasma | Estável — horas de meia-vida | Instável — minutos curtos de meia-vida em solução; oxida-se e degrada-se rapidamente |
| Dose típica de investigação | Centenas de mg a nível de grama (dose única em protocolos com roedores/grandes animais) | Dezenas a centenas de mg (cultura celular: concentrações em µM) |
Para investigação focada na oxidação de ácidos gordos de cadeia longa, função metabólica cardiovascular, sensibilidade à insulina ou motilidade espermática, a L-Carnitina é o composto de referência canónico. Para investigação focada na biologia das sirtuínas, bioquímica do eixo da longevidade ou regulação redox dependente de NAD, NAD⁺ é a ferramenta mais direcionada. Consulte também SS-31 (Elamipretide) para investigação mitocondrial direcionada à cardiolipina/membrana interna e MOTS-c para investigação de sinalização por peptídeos derivados de mitocôndrias.
Armazenamento e Reconstituição
Antes da reconstituição: armazene os frascos liofilizados refrigerados a 2–8 °C na embalagem original para stock de trabalho a curto prazo. Para armazenamento a longo prazo, congele os frascos não abertos a −20 °C. A L-Carnitina liofilizada é estável sob refrigeração até 36 meses e a −20 °C até 60 meses — substancialmente mais estável do que a maioria dos peptídeos liofilizados porque a estrutura de pequena molécula não tem ligações amida ou pontes dissulfeto para hidrolisar. O composto é, no entanto, higroscópico, por isso, feche hermeticamente os frascos imediatamente após cada retirada e evite exposição prolongada à humidade ambiente.
Procedimento de reconstituição: injecte água bacteriostática pela parede lateral do frasco (não diretamente sobre o pó liofilizado). Para um frasco de 600 mg, 3,0 mL de água bacteriostática produzem uma concentração de trabalho de 200 mg/mL; 1,2 mL produzem um stock de 500 mg/mL. Para um frasco de 1200 mg, 6,0 mL produzem um stock de trabalho de 200 mg/mL; 2,4 mL produzem um stock de 500 mg/mL. A L-Carnitina dissolve-se muito rapidamente com agitação suave — tipicamente em 10–30 segundos — porque é um pequeno zwitterião sem estrutura dobrada para perturbar. Uma vez reconstituído, armazene o frasco a 2–8 °C e utilize no prazo de 30 dias. Proteja da luz. Descarte se aparecer turvação, partículas ou mudança de cor.
Perguntas Frequentes
A L-Carnitina é um peptídeo?
N.º A L-Carnitina é um derivado de aminoácido quaternário de amónio de pequena molécula (MW 161,20 g/mol), não um péptido. Temos stock no nosso catálogo de péptidos de investigação, juntamente com NAD⁺ porque desempenha um papel complementar na investigação mitocondrial/metabólica e é fornecido no mesmo formato de frasco injetável. A linha “Sequência” na tabela de especificações está marcada como 'n/a' por esta razão.
Qual é a diferença entre L-Carnitina e acetil-L-carnitina (ALCAR)?
A acetil-L-carnitina é L-carnitina com um grupo acetil esterificado na cadeia lateral hidroxila. A ALCAR atravessa a barreira hematoencefálica com maior eficiência e é a forma mais utilizada em investigação focada no SNC (doença de Alzheimer, neuropatia periférica). A zwitterião de L-carnitina base que fornecemos aqui é a forma utilizada em investigação metabólica periférica (cardiovascular, músculo esquelético, motilidade espermática, deficiência relacionada com diálise). Os dois compostos interconvertem-se metabolicamente através da carnitina acetiltransferase.
Qual é a diferença entre L-Carnitina e DL-carnitina racémica?
Apenas o enantiômero L (3R) é biologicamente ativo. O enantiômero D (3S) é inativo e está bem documentado que interfere no transporte da forma L, acumulando-se nos tecidos e produzindo fraqueza e outros efeitos adversos em contextos de dose elevada a longo prazo. A levocarnitina de grau farmacêutico (o que fornecemos) é a forma L enantiomericamente pura. A forma DL racémica está obsoleta e já não é utilizada em contextos clínicos ou de investigação rigorosa.
Porque é que a dose de investigação é tão maior do que as doses de péptidos neste catálogo?
A L-Carnitina é uma pequena molécula (MW 161) e é utilizada em doses de nível grama — o pool endógeno de carnitina do corpo é de aproximadamente 25 g, concentrado no músculo esquelético. Os protocolos de investigação utilizam tipicamente 100–500 mg/kg em trabalho in vivo em roedores, o que se traduz em centenas de miligramas a gramas por dose. Compare isto com péptidos de investigação (BPC-157, semaglutida, etc.) onde as doses típicas são de 100 µg a 5 mg por administração — três a quatro ordens de magnitude menores, refletindo os diferentes pesos moleculares e as diferentes escalas de recetor/mecanismo.
O que é a questão TMA/TMAO que vejo na investigação cardiovascular?
Um subconjunto de L-carnitina ingerido oralmente é degradado por bactérias intestinais em trimetilamina (TMA), que o fígado depois oxida a trimetilamina-N-óxido (TMAO). Níveis elevados de TMAO têm sido associados em investigação epidemiológica a eventos cardiovasculares adversos, levantando uma controvérsia sobre se a suplementação oral de L-carnitina em dose elevada a longo prazo pode ser benéfica ou prejudicial para endpoints cardiovasculares. A questão está ativa e por resolver. A L-carnitina parenteral contorna a via de degradação microbiana intestinal e não está sujeita a esta preocupação.
O que significa inibição de CPT-I na investigação metabólica?
A carnitina palmitoiltransferase I (CPT-I) é a enzima limitante da taxa para a captação mitocondrial de ácidos gordos de cadeia longa. O etomoxir é um inibidor clássico de CPT-I utilizado para bloquear a oxidação de gordura em modelos de investigação; é a contrapartida farmacológica do substrato L-carnitina. Os protocolos de investigação combinam por vezes a suplementação com L-carnitina (lado do substrato) com a inibição de CPT-I (lado enzimático) para dissecar a oxidação de gordura limitada por substrato vs limitada por enzima em diferentes tecidos e condições.
Posso combinar L-Carnitina com NAD⁺ no mesmo protocolo de investigação?
Sim — os dois compostos visam diferentes camadas da bioenergética mitocondrial (transporte de substrato vs transporte de eletrões), e a combinação é comummente utilizada em investigação que visa sondar limitações a montante vs a jusante na produção mitocondrial. São quimicamente estáveis em solução juntos. Reconstitua cada um separadamente primeiro para estabelecer estabilidade e precisão de concentração, depois combine imediatamente antes da utilização em vez de co-armazenar frascos reconstituídos.
Qual é a via de administração utilizada na investigação publicada?
As vias intravenosa e intramuscular são as mais comuns na investigação farmacológica porque contornam a baixa biodisponibilidade oral (~15%) e a via de degradação TMA/TMAO microbiana intestinal. A administração subcutânea é utilizada em alguns protocolos com roedores. A administração oral é utilizada em investigação farmacocinética e nutricional quando a questão da biodisponibilidade é o foco da investigação.

























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