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Solution buvable de lactuloseest une formulation liquide orale hypertonique composée de lactulose (un polymère disaccharide synthétique de galactose et de fructose). Il s’agit généralement d’un liquide clair et visqueux, incolore à brun clair, au goût légèrement sucré. En tant que sucre inerte qui n'est pas absorbé par l'intestin grêle humain, il exerce des effets thérapeutiques grâce à un mécanisme pharmacologique complet : après administration orale, il atteint directement le côlon, est décomposé par la flore intestinale en acides organiques de faible poids moléculaire, réduisant ainsi considérablement la valeur du pH dans le côlon et utilisant son effet osmotique pour retenir l'eau dans la cavité intestinale, ramollissant doucement les selles, augmentant leur volume et stimulant le péristaltisme intestinal, obtenant ainsi un effet laxatif. Il est principalement utilisé pour traiter la constipation chronique ou habituelle, particulièrement adapté aux personnes âgées, aux femmes enceintes et aux nourrissons. En outre, il peut favoriser la conversion de l'ammoniac dans le tractus intestinal en ions ammonium et leur excrétion avec les selles, c'est donc également un médicament clé pour traiter l'encéphalopathie hépatique et réduire l'ammoniac dans le sang.
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Formule chimique |
C12H22O11 |
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Masse exacte |
342 |
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Poids moléculaire |
342 |
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m/z |
342 (100.0%), 343 (13.0%), 344 (2.3%) |
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Analyse élémentaire |
C, 42.11; H, 6.48; O, 51.41 |
Le lactulose est une substance aux multiples fonctions physiologiques, principalement synthétisée à partir du D-galactose et du fructose. Voici les principales fonctions du lactulose :
Favoriser le péristaltisme intestinal : le lactulose peut ramollir les selles en augmentant la pression osmotique du contenu intestinal, attirant ainsi l'eau dans l'intestin. Parallèlement, il peut également être fermenté par des bactéries bénéfiques dans l'intestin, produisant des gaz qui stimulent davantage le péristaltisme intestinal et aident à soulager la constipation, particulièrement adapté aux patients souffrant de constipation chronique ou habituelle.
Régulation du microbiote intestinal : le lactulose est un type de prébiotique qui peut être utilisé par les bactéries intestinales bénéfiques telles que les bifidobactéries et les lactobacilles pour favoriser leur croissance et leur reproduction, tout en inhibant la croissance des bactéries nocives, régulant ainsi l'équilibre du microbiote intestinal et maintenant la santé intestinale.
Abaisser la glycémie :Solution buvable de lactulosea un goût sucré moindre et n'est pas digéré ou absorbé par le corps humain, il peut donc être utilisé comme édulcorant à faible-énergie. Dans le même temps, le lactulose peut réduire l’indice glycémique des aliments et aider les patients diabétiques à contrôler leur glycémie.
Antioxydant : le lactulose a un certain effet antioxydant, qui peut éliminer les radicaux libres dans le corps, réduire le stress oxydatif et protéger les cellules des dommages oxydatifs. Cela contribue à ralentir le processus de vieillissement et à prévenir les maladies liées au stress oxydatif-telles que les maladies cardiovasculaires.
Améliorer l'environnement intestinal : le lactulose peut abaisser le pH intestinal, créer un environnement peu propice à la croissance de bactéries nocives, réduire la production d'ammoniac et réduire la charge hépatique. De plus, il peut renforcer la fonction barrière de l’intestin, réduire l’absorption des toxines et l’invasion d’agents pathogènes.
Traitement adjuvant des maladies du foie : le lactulose aide à prévenir et à traiter l'encéphalopathie hépatique en réduisant le pH intestinal, en inhibant l'activité des bactéries dégradant les protéines et en réduisant la production et l'absorption de substances toxiques telles que l'ammoniac. Le lactulose joue un rôle thérapeutique important chez les patients atteints d'encéphalopathie hépatique, de coma hépatique et de pré-coma.
Solution buvable de lactulose, également connu sous le nom d'isolactose, de lactulose ou de galactose fructose, est un disaccharide formé par la liaison -1,4-glycosidique entre le galactose et le fructose. En 1929, le lactose isomérisé, également connu sous le nom de lactulose, a été découvert pour la première fois dans le lait chauffé. Le lactulose n'existe généralement pas dans la nature et est un disaccharide synthétisé artificiellement. Il s’agit d’une substance en poudre blanche facilement soluble dans l’eau et plus sucrée que le lactose.
1. Méthode chimique
Ce système utilise principalement de l'hydroxyde de sodium, de l'hydroxyde de potassium, du carbonate de potassium et de l'amine tertiaire comme catalyseurs, et le taux de conversion du lactulose est d'environ 20 %. Ce type de réactif alcalin agit sur le lactose, le faisant s'isomériser et produire du lactulose. Cependant, il génère également une quantité considérable de produits de dégradation tels que le galactose et le fructose, difficiles à séparer et souvent de couleurs plus foncées. La production de sous-produits et de pigments réduit non seulement le rendement en lactulose, mais pose également des difficultés pour une purification et une cristallisation ultérieures du sirop.
Ce système consiste à ajouter de l'acide borique au système réactionnel. Dans des conditions alcalines, l'acide borique peut amener le lactulose à former des complexes de borate de lactulose, déplaçant l'équilibre de la réaction dans la direction favorable à la production de lactulose. La formation de complexes et le déplacement de l’équilibre réactionnel minimisent autant que possible la génération de produits de dégradation. Seule une petite partie du lactulose sera convertie en sous-produits- pendant tout le processus de réaction, avec un taux de conversion du lactulose d'environ 70 % et un maximum de 75 %. Une fois la conversion terminée, le pH du système réactionnel est converti en acide et le complexe se décomposera pour produire du lactulose et du borate. Après avoir éliminé le borate, du lactulose pur peut être obtenu. Étant donné que le borate est un sel d'acide faible, les résines échangeuses d'anions conventionnelles sont presque incapables de l'éliminer en dessous des normes de sécurité, ce qui nécessite l'utilisation de résines échangeuses d'ions qui éliminent spécifiquement l'acide borique, qui sont relativement coûteuses. La préparation de lactulose par catalyse synergique acide-base réduit la génération de sous-produits, améliore le rendement en lactulose et est bénéfique pour la purification et le raffinement du lactulose. C’est également la principale méthode de production industrielle de lactulose à l’heure actuelle.
Le mécanisme d'action de ce système est similaire à celui de l'acide borique. L'aluminate de sodium peut subir une réaction de complexation avec le lactulose généré par la réaction d'isomérisation, et le taux de conversion du lactulose est d'environ 60 % ; Cependant, en général, le taux de génération de sous-produits dans les systèmes d'aluminate est supérieur à celui des systèmes de borate, et l'élimination des ions aluminium est plus difficile. Ces dernières années, certains chercheurs ont utilisé des catalyseurs hétérogènes, notamment la zéolite, la sépiolite, la poudre de coquille d'œuf, la poudre de coquille d'huître, etc. pour préparer le lactulose, et ont découvert qu'un taux de conversion de 20 % du lactulose peut être obtenu à un dosage de 15 g/L et à 90 degrés ; En utilisant de la poudre de coquille d'œuf comme catalyseur, un taux de conversion de 18 % à 21 % du lactulose a été obtenu après 120 minutes de réaction à 96 degrés avec un dosage de 12 g/L. Bien que les catalyseurs tels que la zéolite, la sépiolite, la poudre de coquille d’œuf et la poudre de coquille d’huître aient de faibles taux de conversion du lactulose, ils restent à l’état solide et sont facilement éliminés par filtration. La préparation de lactulose à l’aide de catalyseurs hétérogènes présente donc un fort potentiel de développement.
2. Loi biologique
La méthode enzymatique est la principale méthode de productionSolution buvable de lactulosepar des méthodes biologiques, et les enzymes utilisées sont principalement la - galactosidase. Son principe est d'hydrolyser le lactose en galactose et en glucose grâce à l'activité hydrolytique de la - galactosidase, et de transférer le galactose aux récepteurs du fructose grâce à l'activité de transglycosylation de la - galactosidase pour générer du lactulose. - galactosidase, également connue sous le nom de - D-galactosylgalactose hydrolase, a non seulement une activité élevée d'hydrolyse. le lactose, mais possède également une activité de transglycosylation élevée dans le transfert du galactose vers les récepteurs du fructose. Les premières études ont montré que le site actif de la - galactosidase possède deux groupes fonctionnels : le groupe thiol de Cys et le groupe imidazole de His, qui jouent un rôle important dans l'hydrolyse du lactose par la - galactosidase. On suppose que le groupe soufre peut agir comme un acide généralisé pour protoner l'atome d'oxygène du galactoside, tandis que le groupe imidazole peut agir comme un nucléophile pour attaquer le centre nucléophile du premier atome de carbone de la molécule de galactose, formant un intermédiaire covalent contenant une liaison carbone-hydrogène. Une fois le groupe imidazole clivé, l'anion thiol extrait un proton de la molécule d'eau, formant - OH pour attaquer la galactosidase C. - provenant principalement d'animaux, de plantes et de micro-organismes. Telles que les bactéries lactiques, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Streptococcus thermophilus et les bactéries intestinales produisant des gaz chez les bactéries ; Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Ryukyu Aspergillus, Penicillium flavum, Charcoal Aspergillus, etc. dans les champignons ; Levure Kruve à parois croustillantes, levure Kruve à l'acide lactique, Candida tropicale, etc. dans la levure ; Streptomyces coelicolor et d'autres actinomycètes produisent tous de la - galactosidase. En raison des caractéristiques biologiques de croissance rapide et de métabolisme efficace des micro-organismes, la - galactosidase dérivée uniquement de micro-organismes a une valeur d'application industrielle ; Les sources commerciales d’enzymes sont généralement considérées comme les plus sûres, suivies par Aspergillus niger. À l'heure actuelle, en raison de la faible activité de la - galactosidase dans la transglycosylation et du faible taux de conversion du lactulose, l'application de méthodes biologiques dans la préparation du lactulose est limitée. Certains chercheurs nationaux et étrangers ont mené des recherches à ce sujet, dans le but de cribler autant que possible des souches microbiennes ayant une activité de transglycosylation élevée de la - galactosidase. En utilisant de la lactase, du lactose et du fructose génétiquement modifiés résistants à la chaleur -, ils ont été utilisés comme substrats pour produire 50 mg/mL de lactulose après 6 heures de réaction à 80 degrés. Étant donné que la préparation enzymatique du lactulose peut surmonter les difficultés de séparation de la grande quantité de sous-produits colorés générés par les méthodes chimiques, le coût élevé de la séparation de ces sous-produits et la dégradation du lactulose au cours du processus de séparation, elle a une forte signification théorique et pratique. Il s’agit d’une direction importante pour le développement futur de la préparation de lactulose.
Solution buvable de lactulose, également connu sous le nom d'isolactose ou de lactulose, a des fonctions physiologiques uniques telles que la régulation du microbiote intestinal, le renforcement de l'immunité et l'amélioration du métabolisme. Il peut également réduire l'ammoniac dans le sang et la diarrhée et est utilisé pour la prévention et le traitement de diverses maladies du foie. En termes alimentaires, il peut être utilisé comme édulcorant faible en calories et comme additif alimentaire fonctionnel. C’est un oligosaccharide fonctionnel qui peut être utilisé à la fois en médecine et dans l’alimentation. Ces dernières années, elle a été largement appliquée dans les domaines de la médecine et de la santé.
Chaque année, la production mondiale de fromage produit 4 millions de tonnes de lactose, mais seulement 25 % de cette quantité peut être valorisée. Les 3 millions de tonnes de lactose restantes sont gaspillées et provoquent des problèmes de pollution environnementale. De plus, environ 70 % de la population mondiale souffre d'intolérance au lactose, ce qui peut entraîner de graves problèmes gastro-intestinaux après la consommation de lactose. L'utilisation efficace du lactose est devenue un problème urgent qui doit être résolu. L’émergence du lactulose a résolu ce problème avec succès. Les gens convertissent le lactose en lactulose par hydrolyse et d'autres méthodes, le transformant en une ressource utilisable, brisant la limitation selon laquelle le lactose ne peut pas être pleinement utilisé directement et évitant l'émission de lactose inutilisé dans l'environnement, ce qui peut provoquer une pollution de l'environnement et un gaspillage des ressources.
Grâce à ses excellentes caractéristiques fonctionnelles physiologiques et à ses avantages environnementaux, le lactulose est de plus en plus privilégié par les entreprises des industries biopharmaceutique et alimentaire. Il a été largement utilisé dans l’industrie pharmaceutique clinique sous forme de liquide oral, ainsi que dans l’industrie de l’alimentation humaine et animale en tant qu’ingrédient alimentaire santé. À l'heure actuelle, le sirop de lactulose est principalement utilisé sur le marché comme médicament pour traiter diverses maladies intestinales telles que la constipation chronique et l'encéphalite hépatique. Il est également utilisé dans l’industrie alimentaire au Japon, comme les aliments fonctionnels.
Les deux plus grands producteurs de lactulose au monde sont la société néerlandaise Solvay et la société japonaise Morinaga Dairy. Solvay est la première entreprise au monde à se lancer dans la production de lactulose, avec un historique de production de plus de 50 ans et une part de marché d'environ 50 %. Ses produits sont principalement utilisés dans l'industrie pharmaceutique et disposent de deux usines mondiales de production de lactulose aux Pays-Bas et au Canada ; Senyong Dairy Company applique principalement le lactulose à l’industrie alimentaire et à l’industrie de l’alimentation animale.
La demande annuelle mondiale de lactulose dans le domaine des soins de santé est d'environ 6 000 tonnes, mais la production annuelle de lactulose de qualité médicale de haute pureté n'est que de 27 tonnes. La Chine a commencé relativement tard dans la recherche et la production de lactulose, qui s'appuie toujours sur des méthodes chimiques et produit du sirop de lactulose de faible pureté. Le lactulose de haute pureté-de qualité médicinale dépend encore presque entièrement des importations. La production de lactulose en Chine a commencé relativement tard et il n'existe pas encore d'entreprises de production de lactulose à grande échelle.
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