Մանիտոլ

Մանիտոլ, ածխաջրատային ալկոհոլ, որն օգտագործվում է որպես քաղցրացուցիչ և դեղամիջոց։ Կիրառվում է որպես ցածր կալորիականությամբ քաղցրացուցիչ, քանի որ այն վատ է ներծծվում աղիքների կողմից։ Որպես դեղամիջոց՝ օգտագործվում է աչքերում ճնշումը նվազեցնելու համար՝ գլաուկոմայի դեպքում և ներգանգային ճնշումը ինջեցնելու նպատակով։ Կիրառվում է ներերակային ներմուծման և ինհալյացիայի միջոցով։ Ազդեցությունը սովորաբար սկսվում է 15 րոպեից և տևում մինչև 8 ժամ։

Կողմնակի ազդեցություններից են էլեկտրոլիտային խանգարումները և դեհիդրատացիան (ջրազրկում)։ Այլ լուրջ խնդիրներից են սրտային և երիկամային անբավարարությունները։ Դեռ պարզ չէ հղիության ընթացքում կիրառությունը անվտանգ է թե ոչ։ Մանիտոլը պատկանում է օսմոտիկ միզամուղ դեղամիջոցների շարքին։

Մանիտոլը հայտնաբերել է Ջոզեֆ Լուի Պրուստին 1806 թվականին։ Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության հիմնական դեղամիջոցների ցանկում է։ Ի սկզբանե դեղորայքը պատրաստվում էր հացենի սպիտակից և կոչվում էր մանանա՝ աստվածաշնչյան սննդի հետ նմանության պատճառով։ Մանիտոլը ընդգրկվել է Համաշխարհային հակադոպինգային գործակալության արգելված դեղերի ցանկում․ մտավախություն կա, որ այն կարող է քողարկել այլ դեղամիջոցների կիրառումը։

Կիրառումներ 

Միացյալ Նահանգներում մանիտոլը կիրառվում է ներգանգային և ներակնային ճնշման նվազեցման, ինչպես նաև ուղեղի այտուցի ժամանակ։

Եվրոպական միությունում մանիտոլը ցուցված է 18 տարեկան և բարձր տարիքի մեծահասակների մոտ մուկովիսցիդոզի բուժման համար։

Մանիտոլն օգտագործվում է ներերակային տարբերակով սուր բարձրացած ներգանգային ճնշումը նվազեցնելու համար, օրինակ՝ գլխի վնասվածքի ժամանակ, մինչև այլ դեղամիջոցների կիրառումը։ Թեև մանիտոլի կիրառումը գլխուղեղի վնասվածքից հետո ներգանգային ճնշումը իջեցնելու հիմնական միջոցն է, սակայն հիպերտոնիկ ֆիզիոլոգիական լուծույթը համարվում է առաջին գծի դեղամիջոց։ Քանի որ բուժման կայուն դեպքերում հիպերտոնիկ ֆիզիոլոգիական լուծույթն ավելի լավ է գործում։ Մանիտոլի ներզարկերակային ներարկումները կարող են ժամանակավոր բացել արյուն-ուղեղային պատնեշը՝ խաթարելով ամուր հանգույցները։

Օգտագործվում է նաև այտուցների և երիկամային անբավարարության ժամանակ, որն ուղեկցվում է մեզի արտահոսքի նվազմամբ։ Մանիտոլը նվազեցնում է ներակնային ճնշումը և արագացնում է թունավոր նյութերի արտազատումը։

Հետազոտությունների արդյունքում պարզ է դարձել, որ մանիտոլի օգտագործումը երիկամների փոխպատվաստման ժամանակ նվազեցնում է երիկամի վնասումը փոխպատվաստումից, բայց չի նվազեցնում փոխպատվաստված օրգանի մերժման հավանականությունը։

Մանիտոլը գործում է որպես օսմոտիկ լուծողական 20 գրամից ավել չափաբաժիններով և երբեմն վաճառվում է որպես լուծողական երեխաների համար։

Առաջարկվել է մանիտոլի օգտագործումը ասթմայի ժամանակ ինհալացիայի տարբերակով։ Սակայն, ըստ 2013 թվականի կատարած աշխատանքների, հաստատվել է, որ մանիտոլի օգտագործումն ասթմայի ժամանակ նպատակահարմար չէ։

Մանիտոլը սովորաբար օգտագործվում է արյան արհեստական շրջանառության ժամանակ։ Կարգավորում է երիկամային ֆունկցիան արյան քիչ հոսքի և ցածր ճնշման պայմաններում։ Լուծույթը կանխում է էնդոթելային բջիջների այտուցի առաջացումը երիկամներում։

Մանիտոլը նաև գլաուկոմայի բուժման առաջին ընտրված դեղամիջոցն է անասնաբուժության մեջ։ Կիրառվում է 20 %-ոց լուծույթը ներերակային տարբերակով։ Այն ջրազրկում է ապակենման մարմինը և հետևաբար նվազեցնում է ներակնային ճնշումը։

Սնունդ 
Մանիտոլն ավելի քիչ է բարձրացնում արյան մեջ գլյուկոզան, քան սախարոզը (այդպիսով ունենալով համեմատաբար ավելի ցածր գլիկեմիկ ինդեքս), ուստի այն օգտագործվում է որպես քաղցրացուցիչ շաքարախտով հիվանդ մարդկանց համար։ Թեև մանիտոլն այլ ածխաջրատային սպիրտների հետ համեմատած ունի լուծելիության ավելի բարձր ջերմաստիճան, այն ունի սառեցնող էֆեկտ, որը սովորաբար հանդիպում է անանուխի կոնֆետներում և մաստակներում։ Նաև ունի շատ ցածր հիգրոսկոպիկություն (դա այն հատկությունն է, երբ որոշ նյութեր ստիպված են կլանել կամ դուրս մղել ջրի մոլեկուլները շրջակա միջավայրից կամ դրանցից դուրս), օդից ջուրը չի կլանում նույնիսկ 98 % խոնավության պայմաններում։ Այս հատկությունը մանիտոլին շատ կիրառելի է դարձնում որպես կոշտ կոնֆետների, չորացրած մրգերի և մաստակների ծածկույթների բաղադրիչ։ Մանիտոլը մաստակներում տարածված օժանդակ նյութ է։

Անալիտիկ քիմիա 
Մանիտոլը կարող է օգտագործվել բորաթթվի հետ միասին։ Սա մեծացնում է բորաթթվի թթվային ուժը, ինչը թույլ է տալիս ավելի ճշգրիտ լինել թթվի ծավալային վերլուծության մեջ։

Այլ 
Մանիտոլը մանիտոլային ագարի հիմնական բաղադրիչն է, որը բակտերիաների աճի միջավայր է հանդիսանում։

Մանիտոլի և ֆենտանիլի (կամ ֆենտանիլի անալոգների) խառնուրդը 1:10 հարաբերակցությամբ վաճառվում է «China white» անվամբ, որը հերոինի հայտնի փոխարինող է։

Հակացուցումներ 
Մանիտոլը հակացուցված է ծանր հիպովոլեմիայով, անուրիայով (անմիզություն), նախկինում թոքային այտուցով հիվանդացած, գրգռված աղիքի համախտանիշով (IBS) և ներգանգային արյունահոսություն ունեցող մարդկանց։

Անբարենպաստ ազդեցություններից են հիպոնատրեմիան և շրջանառող արյան ծավալի նվազումը, ինչը հանգեցնում է մետաբոլիկ ացիդոզի։

Քիմիա 
Մանիտոլը սորբիտոլի իզոմեր է, այս երկուսը տարբերվում են միայն ածխածնի 2-ի վրա հիդրօքսիլ խմբի տեղակայմամբ։ Չնայած այս երկու ածխաջրատային սպիրտները նման են, սակայն բնության մեջ ունեն տարբեր ծագում և հալման ջերմաստիճան։

Արտադրությունը 
Մանիտոլը դասակարգվում է որպես ածխաջրատային ալկոհոլ, այսինքն այն ստացվում է ածխաջրատից (մանոզից)։ Այլ ածխաջրատային սպիրտներ ներառում են քսիլիտոլ և սորբիտոլ։

Արդյունաբերական սինթեզ 
Մանիտոլը սովորաբար արտադրվում է ֆրուկտոզայի հիդրոգենացման միջոցով, որը ձևավորվում է օսլայից կամ սախարոզից։ Չնայած նրան, որ օսլան ավելի մատչելի աղբյուր է, քան սախարոզը, օսլայի փոխակերպումը շատ ավելի բարդ է։ Ի վերջո, ստացվում է օշարակ, որը պարունակում է մոտ 42% ֆրուկտոզա, 52% գլյուկոզա և 6% մալթոզա։ Իսկ սախարոզի դեպքում օշարակի մեջ պարունակվում է մոտ 50% ֆրուկտոզա։ Երկու դեպքում էլ օշարակները քրոմատոգրաֆիկորեն մաքրվում են՝ 90–95% ֆրուկտոզա պարունակելու համար։ Այնուհետև ֆրուկտոզան հիդրոգենացվում է նիկելի կատալիզատորի վրա և վերածվում սորբիտոլի և մանիտոլի խառնուրդի։

Կենսասինթեզ 
Մանիտոլը բնության մեջ էներգիայի և ածխածնի կուտակման ամենաառատ նյութերից մեկն է, որն արտադրվում է բազմաթիվ օրգանիզմների կողմից՝ ինչպիսիք են բակտերիաները, խմորասնկերը, սնկերը, ջրիմուռները և շատ բույսեր։ Միկրոօրգանիզմների կողմից խմորումը արդյունաբերական սինթեզի այլընտրանք է։ Սնկերում ֆրուկտոզա-մանիտոլ նյութափոխանակության ուղին, որը հայտնի է որպես մանիտոլային ցիկլ, հայտնաբերվել է նաև կարմիր ջրիմուռներում՝ (Caloglossa leprieurii)։ Կաթնաթթվային բակտերիաների դասը բազմաթիվ ֆերմենտացման ուղիների պատճառով, փոխակերպում են կամ երեք ֆրուկտոզայի, կամ երկու ֆրուկտոզայի և մեկ գլյուկոզա, երկու մանիտոլ, և մեկական մոլեկուլ՝ կաթնաթթվի, քացախաթթվի և ածխաթթու գազի: Միջին և մեծ կոնցենտրացիաներով ֆրուկտոզա պարունակող հումքի օշարակները (օրինակ՝ հնդկական խնձորի հյութ, որը պարունակում է 55% ֆրուկտոզա, 45% գլյուկոզա) կարող են արտադրել 200 գ մանիտոլ մեկ լիտր հումքի համար։ Հետագա հետազոտությունները անցկացվում են՝ ուսումնասիրելով կաթնաթթվային բակտերիաներում մանիտոլի ավելի արդյունավետ ուղիներ ստեղծելու համար, ինչպես նաև այլ միկրոօրգանիզմների օգտագործումը՝ խմորասնկեր և աղիքային ցուպիկ։

Բնական արդյունահանում 
Քանի որ մանիտոլը հայտնաբերված է մի շարք բնական հումքերում, ներառյալ գրեթե բոլոր բույսերը, այն կարելի է ուղղակիորեն արտադրել բնական հումքերից, այլ ոչ թե քիմիական կամ կենսաբանական նյութերից։ Փաստորեն, Չինաստանում մանիտոլի արտադրության ամենատարածված հումքը ջրիմուռներն են։ Բույսերում մանիտոլի կոնցենտրացիաները կարող են տատանվել 20%, ծովային ջրիմուռներում՝ մինչև 90%։

Մանիտոլն արտադրվում է Սոքսլետի արդյունահանմամբ՝ օգտագործելով էթանոլ, ջուր և մեթանոլ՝ գոլորշու համար։ Այնուհետև մանիտոլը վերաբյուրեղացվում է էքստրակտից, ինչը սովորաբար կազմում է սկզբնական բնական արտադրանքի մոտ 18%-ը։ Արտադրման մեկ այլ եղանակ է գերկրիտիկական և ենթակրիտիկական հեղուկների օգտագործումը։ Այս հեղուկներն այնպիսի փուլում են, որ ոչ մի տարբերություն չկա հեղուկի և գազային փուլերի միջև, ուստի ավելի դիֆուզիոն են, քան սովորական հեղուկները։ Համարվում է, որ դա նրանց զանգվածային փոխանցումը շատ ավելի արդյունավետ է դարձնում, քան սովորական հեղուկներինը։

Ձիթապտղի տերևների գերկրիտիկական ածխածնի երկօքսիդի արդյունահանումը պահանջում է ավելի քիչ լուծիչ յուրաքանչյուր տերևի համար, քան ավանդական արդյունահանումը` 141,7 գ, CO2՝ 194,4 գ, էթանոլ՝ 1 գ։ Ենթակրիտիկական ջուրն ավելի մատչելի է, և ցույց է տրված, որ այն ունի ավելի մեծ արդյունքներ, քան ավանդական արդյունահանումը։ Այն պահանջում է ընդամենը 4,01 գ ջուր, ձիթապտղի տերևի 1 գ համար և տալիս է 76,75% մանիտոլ։ Ե՛վ գերկրիտիկական, և՛ ենթակրիտիկական արդյունահանումները ավելի մատչելի են, արագ, մաքուր և էկոլոգիապես մաքուր, քան ավանդական արդյունահանումը։ Այնուամենայնիվ, պահանջվող բարձր աշխատանքային ջերմաստիճանները և ճնշումներն այս տեխնիկայի արդյունաբերական կիրառման մեջ տատանվելու պատճառ են հանդիսանում։

Պատմություն 
Ջուլիե Դոմակը պարզաբանել է հացենի սպիտակից ստացված հեքսենի և մանիտոլի կառուցվածքը։ Նա որոշել է կրկնակի կապի տեղակայումը մանիտոլից ստացված հեքսենում և ապացուցել, որ այն նորմալ հեքսենի ածանցյալ է։ Դրանով լուծվել է նաև մանիտոլի կառուցվածքը, որը մինչ այդ անհայտ էր։

Հակասություն 
Երեք ուսումնասիրությունները, որոնք ի սկզբանե գտել էին մանիտոլի բարձր չափաբաժինների արդյունավետությունը գլխի ծանր վնասվածքների բուժման համար, հետազոտության հիմք էին հանդիսանում։ Քանի որ 2007 թվականին գլխավոր հեղինակ դոկտոր Խուլիո Կրուզի մահից հետո հետաքննությունը կասկածի տակ էր դրել՝ արդյոք ուսումնասիրություններն իրականում տեղի են ունեցել, թե ոչ։

Ծանոթագրություններ 

Սննդային հավելումներ
Բազմատոմ սպիրտներ
Դեղամիջոցներ
Օրգանական քիմիա
Սպիրտներ
Ամառային երիտասարդական վիքիճամբարի հոդվածներ