甘露醇

甘露醇（INN:mannitol）是一种糖醇，被用来作甜味剂，或是药物。它是一种低热量甜味剂，人体肠道对其吸收不佳。作药物使用时，用于降低眼压（例如青光眼）和将升高的颅内压降低。

用于医疗用途时，透过注射或是吸入方式给药。药效通常在摄入15分钟内开始，并持续长达8小时。

于医疗用途时，在人体常见的副作用有电解质不平衡和脱水。严重的副作用有加剧心脏衰竭，和引发肾脏问题。目前尚不清楚个体在怀孕期间使用对于胎儿是否安全。甘露醇属于渗透性利尿剂类药物，其作用是从大脑和眼睛中吸取液体，最终会通过肾脏以尿液的形式排出体外（而达到降低眼压及颅内压的目的）。

甘露醇于1806年由法国化学家约瑟夫·路易士·普鲁斯特发现。它已列入世界卫生组织基本药物标准清单之中。甘露醇最初是从花梣树的树液中萃取而得。因为人们担心甘露醇或许可掩盖运动员或个人使用禁用药物（指使用甘露醇来快速排出体内水分和某些物质，进而降低尿液中禁用药物的浓度，而避开检测），而将其列入世界反运动禁药机构的禁用物质清单。

## 用途

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### 医疗用途

#### 注射

在美国，注射用甘露醇适用于降低颅内压、治疗脑水肿以及眼内压升高。

甘露醇透过静脉注射，用于降低急性升高的颅内压（例如当个体头部受到创伤后），然后再进行更确切的治疗。虽然注射甘露醇是治疗严重脑损伤后颅内高压的主要方法，但它作为一线治疗并不比高张力盐水更优越。在难治性病例中，高张力盐水的效果会更好。

它也可用于某些排尿量低的肾功能衰竭病例、降低眼压、增加某些毒素的排泄以及治疗体液积聚。

在肾脏移植手术中，血管钳松开前术中给予甘露醇已被证明可减少移植后肾损伤，但尚未证明可减少移植排斥反应。

甘露醇常用于心肺旁路手术中心肺机的回路灌注。在体外循环期间使用甘露醇，即使在血流量和压力较低的情况下也能维持肾脏功能。甘露醇溶液可防止肾脏内皮细胞肿胀，否则可能导致该区域的血流量减少，并造成细胞损伤。

甘露醇还可用来暂时性包覆尖锐物体（例如人工心脏节律器导线上的螺旋部分），使其在通过静脉系统时并不会刮伤血管壁。由于甘露醇很容易溶解在血液中，因此尖锐的部位会在到达目的地后暴露出来，而开始发挥作用。动脉内输注甘露醇可透过破坏紧密连接（一种蛋白质复合体结构），暂时性地打开血脑屏障，让例如某些化疗药物、基因治疗载体等进入大脑组织，发挥治疗作用。

甘露醇也是兽医学中用于治疗急性青光眼（高眼压）的首选药物。它以20%溶液的形式进行静脉注射。能使玻璃体脱水，而降低眼内压。然而，它需要完整的血眼屏障才能发挥作用（如果这个屏障受损 - 例如由于严重发炎、创伤、某些眼部疾病或手术，甘露醇会进入眼睛内部，渗透压梯度消失，其降压效果就会大打折扣甚至失效。）。

#### 吸入

在欧盟，吸入用甘露醇适用于18岁及以上成人囊肿性纤维化（CF，此病症最常影响肺脏）的治疗，作为最佳标准照护的辅助疗法。

曾有提议以吸入甘露醇，将其作为一种支气管刺激剂，作为个体是否有运动诱发性气喘的替代方法。于2013年发表的一项系统性回顾，在结论中指出目前支持其用于此目的的证据不足。

#### 口服

口服剂量大于20克的甘露醇可作为渗透性泻药，有时也作为儿童泻药出售。

### 食物

甘露醇对血糖的影响比蔗糖为小（因此升糖指数相对较低）所以被用作糖尿病患者的甜味剂（包括用于患者专用的口香糖中）。虽然甘露醇的溶解热高于大多数糖醇，但其相对较低的溶解度，导致清凉效果会低于市面常见的薄荷糖和口香糖。然而，当甘露醇完全溶解在产品中时，会产生强烈的清凉效果。此外，它的潮解性非常低 - 在湿度达到98%之前，它不会从空气中吸收水分。这使得甘露醇非常适用于硬糖、干果和口香糖的涂层，且常被列为糖果和口香糖的成分。甘露醇令人愉悦的口感也使其成为咀嚼药片中受欢迎的赋形剂。

### 分析化学

甘露醇能与硼酸形成稳定的络合物。而大幅增强硼酸的酸性，使得这种酸的容量滴定能达到更高的精确度。甘露醇硼酸酯阴离子的稳定性将酸解离平衡向右推移，而使溶液的酸性比纯硼酸增加五个数量级。对于足够浓度的甘露醇，这将pKa值（酸度系数）从9降低到4以下。由此产生的溶液称为甘露醇硼酸。

### 其他

甘露醇是细菌培养基甘露醇盐琼脂的主要成分，也用于其他培养基中。

甘露醇在各种鼻腔吸入药物中被用作掺杂剂（又称切割剂），例如可掺入海洛因、古柯碱与芬太尼（或芬太尼类似物）。

甘露醇是一种糖醇，其甜度为糖的50-70%，表示必须使用更多的甘露醇才能达到与糖相同的甜度。甘露醇在肠道中停留时间较长，因此常会引起腹胀和腹泻。

## 禁忌症

甘露醇禁用于患有无尿症、严重血容量减少、原有严重肺血管充血或肺水肿、大肠激躁症以及活动性颅内出血（颅骨切开术期间除外）的人群。

出现的不良反应有低血钠症和血容量减少，造成代谢性酸中毒。

## 化学

甘露醇是山梨醇（另一种糖醇）的同分异构体。两者仅在碳2上的羟基方向不同。虽然两者相似，这两种糖醇在自然界中的来源、熔点和用途都非常不同。

## 生产

甘露醇被归类为一种糖醇。也就是说，它可以经由还原程序从一种糖类（甘露糖）中获得。其他糖醇还有木糖醇和山梨醇。

### 工业合成

甘露醇主要由淀粉或蔗糖水解成果糖，经层析纯化后，在镍催化下氢化而成。虽然产物为山梨醇与甘露醇混合物，但可透过调整碱性反应条件略微提高甘露醇产率。

### 生物合成

甘露醇是自然界中最丰富的能量和碳储存分子之一，由多种生物体产生，包括细菌、酵母菌、真菌、藻类、地衣和许多植物。微生物发酵是传统工业合成的替代方案。一种从果糖到甘露醇的代谢途径，在真菌中被称为甘露醇循环，已在一种名为Caloglossa leprieurii的红藻中发现，而且很有可能其他微生物也采用类似的途径。

### 天然萃取

由于甘露醇存在于多种天然产物中，几乎所有植物都含有它，因此可以直接从天然产物中萃取，而无需化学或生物合成。事实上，在中国，从海藻中分离是甘露醇最常见的生产方式。植物分泌物中的甘露醇浓度范围很广，从海藻的20%到悬铃木属的90%。锯叶棕榈的果实中也有此种成分。

## 历史

克罗地亚药学家及化学家朱利耶·多马克于1880年阐明从花梣树中萃取的己烯和甘露醇的结构。他证明甘露醇是一种正己烯的衍生物。也同时解开在此之前不为人知的甘露醇的结构。

## 争议

三项早期研究曾声称高剂量甘露醇在治疗严重头部损伤方面非常有效，但这些研究的可靠性后来受到强烈质疑。在这些研究的主要作者胡立欧·克鲁兹博士 (Dr. Julio Cruz) 于2007年去世后，有项调查报告发布，直接质疑这些研究是否真的进行过。调查发现前述论文的共同作者们无法证实研究中提及的病患确实存在。此外，克鲁兹博士声称他所属的单位 - 圣保罗联邦大学 (Federal University of São Paulo) - 也从未聘用过他。由于这些针对克鲁兹研究的严重疑虑，著名的考科蓝合作组织回顾 (Cochrane review) 在更新版本中，将所有胡立欧·克鲁兹的研究删除，导致相关证据仅剩下四项其他研究。而由于剩余研究的对照组选择存在差异，医学界对于甘露醇在临床上的具体应用尚未达成明确结论。

## 药典收载状况

- 《英国药典》
- 《日本药典》
- 美国药典

## 基本资料

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- 商品名：Osmitrol、Bronchitol及其他
- DailyMedID：Mannitol
- pregnancy_AU：B2
- 给药途径：静脉注射, 口服给药, 吸入
- ATC码：A06
- ATC码：AD16
- ATC码：B05 B05 R05 V04
- legal_CA：Rx-only
- legal_US：Rx-only
- legal_EU：Rx-only
- 生物利用度：~7%
- 药物代谢：肝脏, 数量稀少
- 生物半衰期：100分钟
- 排泄途径：肾脏: 90%
- CAS号：69-65-8
- ChEBI：16899
- StdInChI：1S/C6H14O6/c7-1-3(9)5(11)6(12)4(10)2-8/h3-12H,1-2H2/t3-,4-,5-,6-/m1/s1
- StdInChIKey：FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N
- PubChem：6251
- 药物银行数据库：DB00742
- ChemSpiderID：6015
- UNII：3OWL53L36A
- KEGG：D00062
- ChEMBL：689
- 异名：d-Mannitol, mannite, manna sugar
- IUPAC_name：D-Mannitol、(2R,3R,4R,5R)-Hexane-1,2,3,4,5,6-hexol
- C：6
- H：14
- O：6
- 3D模型（JSmol）：OC@H(C@H(O)CO)C@H(O)C@H(O)CO