Lipoiinihappo

Lipoiinihappo eli tioktiinihappo (C8H14S2O2) on rengasrakenteisen disulfidirakenteen sisältävä karboksyylihappoihin kuuluva orgaaninen yhdiste. Yhdistettä esiintyy luonnossa kaikissa eliöryhmissä ja se on tärkeä antioksidantti ja koentsyymi biokemiallisesti merkittävissä hapetus-pelkistysreaktioissa. Yhdistettä käytetään lisäravinteena, eräiden maksasairauksien hoidossa ja kosmetiikassa.

Ominaisuudet 
Huoneenlämpötilassa lipoiinihappo on vaaleankeltaista kiteistä ainetta. Yhdiste on käytännöllisesti katsoen veteen liukenematonta, mutta liukenee orgaanisiin liuottimiin kuten metanoliin, etanoliin, dietyylieetteriin, kloroformiin ja hiilivetyihin. Lipoiinihappo on heikko happo ja sen pKa-arvo on 5,4. Lipoiinihappo pelkistyy suhteellisen helposti dihydrolipoiinihapoksi, jolloin sen disulfidirakenne aukeaa. Yhdisteen hapetuskyky perustuu siihen, että lähes tasomaisessa viisiatomisessa renkaassa kahden vierekkäisen rikkiatomien elektroniparien välillä on voimakas hylkivä vuorovaikutus. Lipoiinihappo on optisesti aktiivinen yhdiste ja luonnossa esiintyvä enantiomeeri on (R)-(+)-lipoiinihappo, jonka ominaiskiertokyky bentseeniliuoksessa on + 104. S-isomeeri kääntää tasopolarisoidun valon värähtelysuuntaa vastakkaiseen suuntaan ja on biologisesti inaktiivinen.

Lipoiinihappoa esiintyy useissa eliöryhmissä muun muassa alkueläimissä, bakteereissa, kasveissa, sienissä ja eläimissä. Yhdiste ei esiinny solussa vapaana vaan pääasiassa liittyneenä proteiinien lysiiniaminohappojen sivuketjuihin muodostaen niin kutsutun lipoamidin. Yhdiste toimii bakteerien ja alkueläinten kasvua kiihdyttävänä aineena. Eläimissä yhdistettä muodostuu rasvahapoista biosynteesin avulla ja terve ihminen tuottaa tarvitsemansa määrän lipoiinihappoa itse. Eläimissä lipoiinihappoa esiintyy eniten maksassa. Tärkeimpiä lipoiinihapon tehtäviä on toimia koentsyyminä 2-oksokarboksyylihappojen dekarboksylointireaktiota katalysoiville entsyymeille esimerkiksi pyruvaattidehydrogenaasi- ja ketoglutaraattidehydrogenaasientsyymikomplekseille. Lisäksi yhdiste on antioksidantti, joka reagoi muun muassa happi-, hydroksyyli- ja peroksyyliradikaalien kanssa sekä voimistaa eräiden vitamiinien kuten C- ja E-vitamiinien tehoa.

Valmistus ja käyttö 
Lipoiinihapon teollinen valmistus on kolmivaiheinen. Ensimmäisessä vaiheessa adipiinihapon monoesteri, joko monometyyli- tai monoetyyliadipaatti reagoi tionyylikloridin kanssa muodostaen happokloridijohdannaisen. Toisessa vaiheessa tämä happokloridijohdannainen reagoi eteenin kanssa alumiinikloridin toimiessa katalyyttinä metyyli- tai etyyli-8-kloori-6-keto-oktanoaattia, joka pelkistetään tionyylikloridin avulla pyridiiniliuoksessa metyyli- tai etyyli-8-kloori-6-hydroksioktanoaatiksi. Tämän yhdiste reagoi natriumsulfidin kanssa ja muodostunut tuote hydrolysoidaan emäksisissä olosuhteissa lipoiinihapoksi. Toinen tapa valmistaa yhdistettä on 6,8-dikloorioktaanihapon reaktio natriumsulfidin kanssa. Näin muodostuu lipoiinihapon raseeminen seos. Puhdasta R-lipoiinihappoa voidaan valmistaa (3S)-3-hydroksioktaanihapon estereistä.

Urheilijat käyttävät lipoiinihappoa lisäravinteena, koska se kasvattaa lihasmassaa. Lääketieteessä yhdistettä voidaan käyttää maksakirroosin, hepaattisen kooman, kroonisen maksatulehduksen ja eräiden munuaissairauksien hoitoon ja lisäksi sillä on ehdotettu olevan ehkäiseviä vaikutuksia muun muassa sydänkohtauksia ja Alzheimerin tautia vastaan. Lisäksi lipoiinihappo toimii vastamyrkkynä kärpässienten (Amanita) aiheuttamien myrkytysten vastamyrkkynä. Kosmetiikassa lipoiinihappoa käytetään ryppyvoiteissa.

Lähteet

Aiheesta muualla 
PubChem: dl-Thioctic acid 
DrugBank: Lipoic Acid 
Human Metabolome Database: (R)-lipoic acid 
Human Metabolome Database: (S)-lipoic acid 
Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): (R)-Lipoic acid 

Karboksyylihapot