Коэнзим Q 10 -Coenzyme Q10
|
|
| Имена | |
|---|---|
|
Предпочтительное название IUPAC
2 - [(2 E , 6 E , 10 E , 14 E , 18 E , 22 E , 26 E , 30 E , 34 E ) -3,7,11,15,19,23,27,31,35, 39-Декаметилтетраконта-2,6,10,14,18,22,26,30,34,38-декаен-1-ил] -5,6-диметокси-3-метилциклогекса-2,5-диен-1,4 -диона |
|
| Другие имена
Убихинон, ubidecarenone, кофермент Q, Ее 10 , / ˌ к oʊ ˌ к JU т ɛ п / , Ий, Q 10 , витамин Q
|
|
| Идентификаторы | |
|
3D модель ( JSmol )
|
|
| ЧЭБИ | |
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard |
100,005,590 
|
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Характеристики | |
| С 59 Н 90 О 4 | |
| Молярная масса | 863,365 г · моль -1 |
| Появление | желтое или оранжевое твердое вещество |
| Температура плавления | 48–52 ° С (118–126 ° F, 321–325 К) |
| нерастворимый | |
| Фармакология | |
| C01EB09 ( ВОЗ ) | |
| Родственные соединения | |
|
Родственные хиноны
|
1,4-бензохинон пластохинон убихинол |
|
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
 проверить ( что есть ?)
  |
|
| Ссылки на инфобоксы | |
Коэнзим Q , также известный как убихинон , представляет собой семейство коферментов , которое повсеместно встречается у животных и большинства бактерий (отсюда и название убихинон). У людей наиболее распространенной формой является кофермент Q 10 или убихинон-10 . CoQ 10 не одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) для лечения каких-либо заболеваний; однако он продается как пищевая добавка и входит в состав некоторых косметических средств.
Это 1,4-бензохинон , где Q относится к химической группе хинона, а 10 относится к числу химических субъединиц изопренила в его хвосте. В природных убихинонах это число может составлять от 6 до 10. Это семейство жирорастворимых веществ, напоминающих витамины , присутствует во всех дышащих эукариотических клетках, прежде всего в митохондриях . Он является компонентом цепи переноса электронов и участвует в аэробном клеточном дыхании , которое генерирует энергию в виде АТФ . Таким образом вырабатывается 95% энергии человеческого тела . Органы с наибольшими потребностями в энергии, такие как сердце , печень и почки, имеют самые высокие концентрации CoQ 10 .
Есть три редокс состояния Его: полностью окисляются ( убейте хинон), пол хинон ( ubisemi хинон), и полностью уменьшенный ( убихинол ). Способность этой молекулы действовать как двухэлектронный переносчик (перемещаясь между хиноновой и хинольной формой) и одноэлектронный переносчик (перемещаясь между семихиноном и одной из этих других форм) является центральной для ее роли в цепи переноса электронов. за счет кластеров железа серы , что может принимать только один электрон за один раз, и в качестве свободно-радикального -scavenging антиоксиданта .
Дефицит и токсичность
Есть два основных фактора, которые приводят к дефициту CoQ 10 у людей: снижение биосинтеза и повышенное использование организмом. Биосинтез - главный источник CoQ 10 . Для биосинтеза требуется как минимум 12 генов , и мутации во многих из них вызывают дефицит CoQ. На уровни CoQ 10 также могут влиять другие генетические дефекты (такие как мутации митохондриальной ДНК , ETFDH , APTX , FXN и BRAF , генов, которые не имеют прямого отношения к процессу биосинтеза CoQ 10 ). Некоторые из них, такие как мутации в COQ6 , могут привести к серьезным заболеваниям, таким как стероидно-резистентный нефротический синдром с нейросенсорной глухотой .
Сообщается о некоторых побочных эффектах, в основном со стороны желудочно-кишечного тракта, при очень высоких дозах. Метод оценки риска наблюдаемого безопасного уровня (OSL) показал, что доказательства безопасности сильны при потреблении до 1200 мг / день, и этот уровень обозначен как OSL.
Оценка
Хотя CoQ 10 можно измерить в плазме крови , эти измерения отражают потребление с пищей, а не состояние тканей. В настоящее время большинство клинических центров измеряют уровни CoQ 10 в культивируемых фибробластах кожи , биопсиях мышц и мононуклеарных клетках крови. Культуры фибробластов также можно использовать для оценки скорости биосинтеза эндогенного CoQ 10 путем измерения поглощения 14 C - меченного п- гидроксибензоата .
Статины
Было высказано предположение, что миотоксичность статинов связана с нарушением биосинтеза CoQ, но доказательства, подтверждающие это, были сочтены противоречивыми в 2011 году.
Хотя статины могут снижать содержание кофермента Q 10 в крови, неясно, снижают ли они кофермент Q 10 в мышцах. Доказательства не подтверждают, что добавки уменьшают побочные эффекты статинов. Однако более поздний метанализ пришел к выводу, что «добавка CoQ10 улучшила SAMS, подразумевая, что добавление CoQ10 могло бы быть дополнительным подходом к уменьшению статин-индуцированной миопатии».
Диетическая добавка
Регламент и состав
CoQ 10 продается во многих юрисдикциях как пищевая добавка под названием UbiQ 300 и UbiQ 100, не подпадает под те же правила, что и лекарственные препараты , но не одобрен для лечения каких-либо заболеваний . Производство CoQ 10 не регулируется, и разные партии и марки могут значительно отличаться: лабораторный анализ добавок CoQ 10, продаваемых в США в 2004 году, ConsumerLab.com показал, что некоторые из них не содержат количества, указанного на этикетке продукта. Количества варьировались от «не обнаруживаемого CoQ 10 » до 75% заявленной дозы и до 75% превышения.
Как правило, CoQ 10 переносится хорошо. Наиболее частыми побочными эффектами являются желудочно-кишечные симптомы ( тошнота , рвота , подавление аппетита и боли в животе ), сыпь и головные боли .
Хотя не существует установленной идеальной дозировки CoQ 10 , типичная суточная доза составляет 100–200 миллиграммов. В разных составах заявлено разное количество CoQ 10 и других ингредиентов.
Сердечное заболевание
Кокрановский обзор 2014 года не обнаружил «убедительных доказательств, подтверждающих или опровергающих» использование CoQ 10 для лечения сердечной недостаточности . В другом Кокрановском обзоре 2014 года было обнаружено недостаточно доказательств, чтобы сделать вывод о его использовании для профилактики сердечных заболеваний. В Кокрановском обзоре 2016 года сделан вывод, что CoQ 10 не влияет на артериальное давление . В метаанализе 2017 года людей с сердечной недостаточностью 30–100 мг / сут CoQ 10 привели к снижению смертности на 31%. Также была увеличена физическая нагрузка. Не было обнаружено значительных различий в конечных точках фракции выброса левых отделов сердца и классификации Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (NYHA).
Мигрени
Руководство Канадского общества по профилактике мигрени рекомендует, основываясь на доказательствах низкого качества, предлагать 300 мг CoQ 10 в качестве альтернативы для профилактики.
Статиновая миопатия
CoQ 10 обычно используется для лечения мышечного разрушения, связанного с побочным эффектом приема статинов . 2015 мета-анализ из рандомизированных контролируемых исследований установлено , что Ие 10 не оказывает никакого влияния на статинах миопатии . Мета-анализ 2018 года пришел к выводу, что есть предварительные доказательства того, что пероральный прием CoQ 10 снижает мышечные симптомы, связанные со статинами, включая мышечную боль, мышечную слабость, мышечные судороги и мышечную усталость.
Рак
По состоянию на 2014 год крупных клинических испытаний CoQ 10 в лечении рака не проводилось. «США Национальный институт рака выявлены проблемы с несколькими, небольшими исследованиями , которые были проведены, с указанием,«путем исследование было сделано и количеством информации сообщила , сделанное неясным , если выгоды были вызваны Им 10 или что - то еще ". Американское общество рака пришло к выводу, «CoQ 10 может снижать эффективность химиотерапии и лучевой терапии, поэтому большинство онкологов рекомендуют бы избежать его во время лечения рака.»
Стоматологическое заболевание
Обзорное исследование 1995 года показало, что использование CoQ 10 при лечении заболеваний пародонта не приносит клинической пользы . Большинство исследований, предполагающих иное, были устаревшими, были сосредоточены на тестах in vitro , имели слишком мало испытуемых и / или имели ошибочную статистическую методологию и настройку испытаний или были спонсированы производителем продукта.
Хроническое заболевание почек
В 2019 году был предложен обзор эффектов приема добавок CoQ 10 у людей с ХБП.
Дополнительное использование
Коэнзим Q10 также использовался для лечения болезни Альцгеймера, высокого холестерина или бокового амиотрофического склероза (болезнь Лу Герига). Однако исследования показали, что это может быть неэффективным при лечении этих состояний.
Коэнзим Q10 также используется в качестве активного ингредиента в космецевтике и в качестве неактивного ингредиента в составах солнцезащитных кремов . При местном применении в продуктах по уходу за кожей он демонстрирует некоторую способность уменьшать окислительный стресс в коже, задерживать признаки внутреннего старения кожи, обращать вспять признаки внешнего старения кожи, помогает в исчезновении диспигментации , повышает стабильность некоторых активных солнцезащитных средств, увеличивает SPF солнцезащитных кремов, и обеспечить некоторую инфракрасную защиту солнцезащитных кремов. Многие исследования пользы убихинона для кожи показывают, что он работает синергетически с другими местными антиоксидантами, улучшая состояние кожи и косметические составы.
Взаимодействия
Коэнзим Q 10 может подавлять эффекты теофиллина, а также антикоагулянта варфарина ; коэнзим Q 10 может влиять на действие варфарина, взаимодействуя с ферментами цитохрома p450, тем самым снижая INR , показатель свертывания крови. Структура коэнзима Q 10 очень похожа на структуру витамина К , который конкурирует и противодействует антикоагулянтным эффектам варфарина. Следует избегать приема коэнзима Q 10 пациентам, которые в настоящее время принимают варфарин, из-за повышенного риска свертывания крови.
Химические свойства
Окисленная структура CoQ 10 показана выше. Различные виды кофермента Q можно различать по количеству изопреноидных субъединиц в их боковых цепях . Наиболее распространенным коферментом Q в митохондриях человека является CoQ 10 . Q обозначает головку хинона, а 10 обозначает количество изопреновых повторов в хвосте. Молекула, представленная ниже, состоит из трех изопреноидных единиц и будет называться Q 3 .
В чистом виде это липофильный порошок оранжевого цвета без вкуса и запаха.
Биосинтез
Биосинтез происходит в большинстве тканей человека. Есть три основных шага:
- Создание структуры бензохинона (с использованием фенилаланина или тирозина через 4-гидроксибензоат )
- Создание боковой цепи изопрена (с использованием ацетил-КоА )
- Соединение или уплотнение двух вышеупомянутых структур
Первые две реакции происходят в митохондриях , эндоплазматическом ретикулуме и пероксисомах , что указывает на множественные участки синтеза в клетках животных.
Важным ферментом в этом пути является HMG-CoA редуктаза , обычно являющаяся мишенью для вмешательства при сердечно-сосудистых осложнениях. Семейство «статиновых» препаратов, снижающих уровень холестерина, ингибирует HMG-CoA редуктазу. Одним из возможных побочных эффектов статинов является снижение выработки CoQ 10 , что может быть связано с развитием миопатии и рабдомиолиза . Однако роль статинов в дефиците CoQ противоречива. Хотя эти препараты снижают уровень CoQ в крови, исследования влияния уровней CoQ в мышцах еще впереди. Добавка CoQ также не снижает побочные эффекты статинов.
Участвующие гены включают PDSS1 , PDSS2 , COQ2 и ADCK3 ( COQ8 , CABC1 ).
Организмы, отличные от человека, используют несколько другие исходные химические вещества для получения структуры бензохинона и структуры изопрена. Например, бактерии E. coli продуцируют первый из хоризмата, а второй - из немевалонатного источника. Однако обычные дрожжи S. cerevisiae получают первые из хоризмата или тирозина, а вторые - из мевалоната . Большинство организмов имеют общий 4-гидроксибензоатный промежуточный продукт, но снова используют разные этапы, чтобы прийти к структуре «Q».
Поглощение и метаболизм
Абсорбция
CoQ 10 - это кристаллический порошок, не растворимый в воде. Абсорбция происходит так же, как и у липидов; Механизм усвоения похож на механизм поглощения витамина Е , другого жирорастворимого питательного вещества. Этот процесс в организме человека включает секрецию в тонком кишечнике из ферментов поджелудочной железы и желчи , что облегчает эмульгирования и мицелл образование , необходимое для поглощения липофильных веществ. Прием пищи (и наличие липидов) стимулирует выделение желчных кислот телом с желчью и значительно увеличивает абсорбцию CoQ 10 . Экзогенный CoQ 10 всасывается из тонкого кишечника и лучше всего всасывается, если принимать его во время еды. Концентрация CoQ 10 в сыворотке крови после еды выше, чем при голодании.
Метаболизм
Данные о метаболизме CoQ 10 у животных и людей ограничены. Исследование с 14 C- меченным CoQ 10 на крысах показало большую часть радиоактивности в печени через два часа после перорального приема, когда наблюдалась пиковая радиоактивность плазмы, но CoQ 9 (всего с 9 изопренильными единицами) является преобладающей формой кофермента Q в крысы. Похоже, что CoQ 10 метаболизируется во всех тканях, в то время как основным путем его выведения является экскреция с желчью и фекалиями . После прекращения приема добавки CoQ 10 уровни возвращаются к норме в течение нескольких дней, независимо от типа используемого препарата.
Фармакокинетика.
Были опубликованы некоторые отчеты о фармакокинетике CoQ 10 . Пик в плазме может наблюдаться через 2-6 часов после перорального приема, в основном в зависимости от дизайна исследования. В некоторых исследованиях второй пик в плазме также наблюдался примерно через 24 часа после приема, вероятно, из-за энтерогепатической рециркуляции и перераспределения из печени в кровообращение. Tomono et al . использовали меченный дейтерием кристаллический CoQ10 для исследования фармакокинетики у людей и определили период полувыведения 33 часа.
Повышение биодоступности CoQ 10
Важность биодоступности лекарств хорошо известна. Чтобы найти принцип повышения биодоступности CoQ 10 после перорального приема, было предпринято несколько новых подходов; различные составы и формы были разработаны и испытаны на животных и людях.
Уменьшение размера частиц
Наночастицы были исследованы в качестве системы доставки для различных лекарств, например, для улучшения пероральной биодоступности лекарств с плохими характеристиками абсорбции. Однако с CoQ 10 это не привело к успеху , хотя отчеты сильно разошлись. Использование водной суспензии тонко измельченного CoQ 10 в чистой воде также дает лишь незначительный эффект.
Мягкие гелевые капсулы с CoQ 10 в масляной суспензии
Успешный подход заключается в использовании эмульсионной системы для облегчения абсорбции из желудочно-кишечного тракта и улучшения биодоступности. Эмульсии соевого масла (липидные микросферы) могут быть очень эффективно стабилизированы лецитином, и их используют для приготовления мягких желатиновых капсул. В одной из первых таких попыток Ozawa et al. провели фармакокинетическое исследование гончих, в котором исследовали эмульсию CoQ 10 в соевом масле; Уровень CoQ 10 в плазме примерно вдвое выше, чем у контрольного таблетированного препарата, был определен во время введения липидной микросферы. Хотя Kommuru et al. Наблюдали почти незначительное улучшение биодоступности . с мягкими гелевыми капсулами на масляной основе в более позднем исследовании на собаках значительно увеличенная биодоступность CoQ 10 была подтверждена для нескольких составов на масляной основе в большинстве других исследований.
Новые формы CoQ 10 с повышенной растворимостью в воде
Облегчение всасывания лекарства за счет увеличения его растворимости в воде является распространенной фармацевтической стратегией, которая также оказалась успешной для CoQ 10 . Для достижения этой цели были разработаны различные подходы, многие из которых дают значительно лучшие результаты по сравнению с мягкими гелевыми капсулами на масляной основе, несмотря на многочисленные попытки оптимизировать их состав. Примерами таких подходов являются использование водной дисперсии твердого CoQ 10 с полимером тилоксаполом , составов на основе различных солюбилизирующих агентов, таких как гидрогенизированный лецитин , и комплексообразование с циклодекстринами ; среди последних было обнаружено , что комплекс с β-циклодекстрином имеет значительно повышенную биодоступность, а также используется в фармацевтической и пищевой промышленности для обогащения CoQ 10 .
История
В 1950 году Г. Н. Фестенштейн первым выделил небольшое количество CoQ 10 из слизистой оболочки кишечника лошади в Ливерпуле , Англия. В последующих исследованиях это соединение было кратко названо веществом SA , оно было признано хиноном, и было отмечено, что его можно найти во многих тканях ряда животных.
В 1957 году Фредерик Л. Крейн и его коллеги из Института ферментов Университета Висконсина и Мэдисона выделили то же соединение из митохондриальных мембран говяжьего сердца и отметили, что оно переносит электроны внутри митохондрий. Они для краткости назвали его Q-275, так как это был хинон . Вскоре они заметили, что Q-275 и субстанция SA, изученная в Англии, могут быть одним и тем же соединением. Это было подтверждено позже в том же году, и Q-275 / вещество SA было переименовано в убихинон, поскольку это был повсеместный хинон, который можно было найти во всех тканях животных.
В 1958 году о его полной химической структуре сообщили DE Wolf и его коллеги, работавшие под руководством Карла Фолкерса в Merck in Rahway . Позже в том же году Д. Е. Грин и его коллеги, принадлежащие к исследовательской группе из Висконсина, предположили, что убихинон следует называть митохиноном или коферментом Q из-за его участия в митохондриальной цепи переноса электронов .
В 1966 году А. Mellors и AL Tappel в Университете Калифорнии были первым , чтобы показать , что сокращение КоО 6 является эффективным антиоксидантом в клетках.
В 1960-х Питер Д. Митчелл расширил понимание функции митохондрий с помощью своей теории электрохимического градиента , который включает CoQ 10 , а в конце 1970-х годов исследования Ларса Эрнстера расширили важность CoQ 10 как антиоксиданта. В 1980-е годы наблюдался резкий рост количества клинических испытаний с участием CoQ 10 .
Концентрации в рационе
Подробные обзоры встречаемости CoQ 10 и потребления с пищей были опубликованы в 2010 году. Помимо эндогенного синтеза в организме, CoQ 10 также доставляется в организм через различные продукты питания. Однако, несмотря на большой интерес научного сообщества к этому соединению, было проведено очень ограниченное количество исследований для определения содержания CoQ 10 в диетических компонентах. Первые отчеты по этому аспекту были опубликованы в 1959 году, но чувствительность и избирательность аналитических методов в то время не позволяли проводить надежные анализы, особенно для продуктов с низкими концентрациями. С тех пор развитие аналитической химии позволило более надежно определять концентрацию CoQ 10 в различных пищевых продуктах:
| Еда | Концентрация CoQ 10 (мг / кг) | |
|---|---|---|
| Говядина | сердце | 113 |
| печень | 39–50 | |
| мышца | 26–40 | |
| Свинина | сердце | 12–128 |
| печень | 23–54 | |
| мышца | 14–45 | |
| Курица | грудь | 8–17 |
| бедро | 24–25 | |
| крыло | 11 | |
| Рыба | сардина | 5–64 |
| скумбрия : | ||
| - красная мякоть | 43–67 | |
| - мякоть белая | 11–16 | |
| лосось | 4–8 | |
| тунец | 5 | |
| Масла | соя | 54–280 |
| оливковый | 4–160 | |
| семя винограда | 64–73 | |
| подсолнечник | 4–15 | |
| канола | 64–73 | |
| Орехи | арахис | 27 |
| грецкий орех | 19 | |
| кунжутное семя | 18–23 | |
| фисташка | 20 | |
| фундук | 17 | |
| миндаль | 5–14 | |
| Овощи | петрушка | 8–26 |
| брокколи | 6–9 | |
| цветная капуста | 2–7 | |
| шпинат | до 10 | |
| китайская капуста | 2–5 | |
| Фрукты | авокадо | 10 |
| черная смородина | 3 | |
| виноград | 6–7 | |
| клубника | 1 | |
| апельсин | 1-2 | |
| грейпфрут | 1 | |
| яблоко | 1 | |
| банан | 1 | |
Мясо и рыба - самые богатые источники диетического CoQ 10 ; уровни более 50 мг / кг могут быть обнаружены в говядине , свинине , курином сердце и печени . Молочные продукты являются гораздо более бедным источником CoQ 10, чем ткани животных. Растительные масла также довольно богаты CoQ 10 . Среди овощей петрушка и перилла являются самыми богатыми источниками CoQ 10 , но в литературе можно найти значительные различия в их уровнях CoQ 10 . Брокколи , виноград и цветная капуста - скромные источники CoQ 10 . Большинство фруктов и ягод представляют собой источник CoQ 10 от плохого до очень плохого , за исключением авокадо , которые имеют относительно высокое содержание CoQ 10 .
Прием
В развитых странах расчетное суточное потребление CoQ 10 составляет 3–6 мг в день, главным образом из мяса.
Эффект нагрева и обработки
Приготовление путем жарки снижает содержание CoQ 10 на 14–32%.
Смотрите также
- Идебенон - синтетический аналог с пониженными свойствами образования окислителей.
- Мезилат митохинона - синтетический аналог с улучшенной проницаемостью митохондрий
использованная литература
внешние ссылки
- «Список ингредиентов CoQ 10, одобренных USP » . Фармакопейная конвенция США. Архивировано из оригинала 9 февраля 2009 года.
- «Коэнзим Q 10 » . Национальный институт рака . 23 сентября 2005 г.
- Бонакдар, Роберт Алан; Гварнери, Эрминия (15 сентября 2005 г.). «Коэнзим Q 10 » . Американский семейный врач . 72 (6): 1065–1070. PMID 16190504 .