Liponsäure

α-Liponsäure (abgekürzt LA vom englischen lipoic acid oder ALA vom englischen alpha lipoic acid; anderer Name Thioctsäure) ist eine schwefelhaltige Fettsäure. In ihrer natürlichen (R)-Form kommt sie als Coenzym in den Mitochondrien fast aller Eukaryoten vor und spielt eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel. Die Salze der Liponsäure heißen Lipoate.

Strukturformel
Vereinfachte Strukturformel (ohne Stereochemie)
Allgemeines
Name	Liponsäure
Andere Namen	Thioctsäure 1,2-Dithiolan-3-pentansäure 5-[(3RS)-1,2-Dithiolan-3-yl]pentansäure (IUPAC) THIOCTIC ACID (INCI)
Summenformel	C8H14O2S2
Kurzbeschreibung	gelbliche Nadeln [(RS)-Liponsäure]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1077-28-7 [(RS)-Liponsäure] EG-Nummer 214-071-2 ECHA-InfoCard 100.012.793 PubChem 864 ChemSpider 841 Wikidata Q312229
Arzneistoffangaben
ATC-Code	A16AX01 N07XB52
Wirkstoffklasse	Neuropathiemittel
Eigenschaften
Molare Masse	206,33 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	60–61 °C [(RS)-Liponsäure] 46–48 °C [(R)-Liponsäure]
Siedepunkt	160–165 °C [(R)-Liponsäure]
pKS-Wert	5,4
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser (127 mg·l^−1 bei 25 °C) schlecht in Ethanol (50 g·l^−1)
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​317​‐​319​‐​411 P: 273​‐​280​‐​301+312+330​‐​302+352​‐​305+351+338
Toxikologische Daten	502 mg·kg^−1 (LD50, Maus, oral)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Struktur und Isomerie

α-Liponsäure ist eine schwefelhaltige Fettsäure, wobei die beiden Schwefelatome in einer Ringstruktur miteinander verbunden sind. Die natürliche α-Liponsäure ist am (einzigen) stereogenen Zentrum (R)-konfiguriert; ihr Enantiomer ist (S)-konfiguriert.

Isomere von Liponsäure
Name	(R)-Liponsäure	(S)-Liponsäure
Andere Namen	L-Liponsäure (+)-Liponsäure	D-Liponsäure (−)-Liponsäure
Strukturformel
CAS-Nummer	1200-22-2	1077-27-6
	1077-28-7 (RS)
EG-Nummer	638-752-2	664-251-3
	214-071-2 (unspez.)
ECHA-Infocard	100.166.365	100.190.488
	100.012.793 (unspez.)
PubChem	6112	445125
	864 (unspez.)
DrugBank	DB00166	−
Wikidata	Q27887203	Q21097956
	Q312229 (unspez.)

In der Natur sind nur die (R)-Liponsäure (Synonym L-Liponsäure) und ihre reduzierte Form, die Dihydroliponsäure (6,8-Dimercaptooctansäure), biologisch aktiv. Strukturanaloga mit sechs- oder mehrgliedrigen Ringen sind biologisch unwirksam.

Als Arzneistoff wird außer der (R)-Liponsäure auch das Racemat (RS)-Liponsäure [Synonyme: DL-Liponsäure, (±)-Liponsäure] verwendet.

Funktion

α-Liponsäure wirkt in vielen enzymatischen Reaktionen, vornehmlich bei oxidativen Decarboxylierungen, als Coenzym. Ihre Aufgabe besteht im Wasserstoff- und Acyl-Gruppen-Transfer. Als Bestandteil des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes der Mitochondrien, dem Verbindungsglied zwischen Glykolyse und Citratzyklus und dem α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplex im Citratzyklus, spielt sie eine wichtige Rolle im Energiestoffwechsel. Mit ihrer reduzierten Form Dihydroliponsäure bildet α-Liponsäure ein biochemisches Redoxsystem. α-Liponsäure ist ein Radikalfänger und starkes Antioxidans, das im Körper verbrauchte Antioxidantien wie Vitamin C, Vitamin E, Coenzym Q10 oder Glutathion regenerieren kann.

Krankheiten

Bei der Stoffwechselerkrankung der kombinierten Malon- und Methylmalonazidurie (CMAMMA) aufgrund von ACSF3 ist die mitochondriale Fettsäuresynthese (mtFASII) gestört, welche die Vorgängerreaktion der Liponsäurebiosynthese darstellt. Die Folge ist ein verringerter Lipoylierungsgrad bei wichtigen mitochondrialen Enzymkomplexen, wie des Pyruvate-Dehydrogenase-Komplexes und α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplexes. Eine Supplementierung mit Liponsäure kann die mitochondriale Funktion nicht wiederherstellen.

Verwendung

α-Liponsäure wird seit 1966 in Deutschland als Arzneistoff zur Behandlung von Lebererkrankungen und bei peripheren Polyneuropathien eingesetzt.

In der Chelat-Therapie kann α-Liponsäure bei Vergiftung mit anorganischen Quecksilberverbindungen eingesetzt werden. Im Gegensatz zu anderen Chelatbildnern wie DMSA oder DMPS kann Liponsäure in alle Bereiche des zentralen und peripheren Nervensystems eindringen, kann insbesondere die Blut-Hirn-Schranke passieren. Ihre Wirksamkeit zu diesem Zweck beruht vor allem auf ihrer reduzierten Form Dihydroliponsäure, einem Dithiol, das starke antioxidative Eigenschaften besitzt und Chelatbindungen eingehen kann. Die Ausscheidung dieser Komplexe erfolgt fast ausschließlich über die Gallenwege.

α-Liponsäure wirkt als Antidot bei Vergiftungen mit Amanita-Pilzen.

Wegen ihrer antioxidativen Wirkung wird α-Liponsäure auch als Nahrungsergänzungsmittel (NEM) angeboten. Eine Warnung zur Höchstmenge diesbezüglicher NEMs gibt es nicht, die tägliche Einnahme von 0,6 mg pro Kilogramm Körpergewicht betrachtet die Bayerische Kontrollbehörde für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen als unbedenklich. Eine Überdosierung (z. B. bei 50 bis 100 mg pro kg KW) kann zu Toxizitäten führen: zunächst psychomotorische Unruhe oder Bewusstseinstrübung, später treten generalisierte Krampfanfälle und Hypoglykämien auf, bei massiven Überdosierungen besteht die Gefahr für Schock.

Für eine behauptete Wirkung gegen das Fortschreiten von Demenz des Alzheimer-Typus fehlen aussagekräftige Belege, es ist daher nicht bekannt, ob α-Liponsäure die Krankheit abmildern oder sogar davor zu schützen vermag.

Handelsnamen

Alpha-Lipogamma (D), Alpha-Lipon STADA (D), Alpha-Vibolex (D), Biomo-Lipon (D), espa-lipon (D), Liponsäure-ratiopharm (D), Neurium (D), Pleomix-Alpha (D), Sana Alpha-Liponsäure (D), Thioctacid (D, A), Thiogamma (D), Tromlipon (D), Vitatrans (D), Alpha-Lipon AL (D), Alpan (D), Unilipon (D).

Literatur

• Biewenga, GP. et al. (1997): The Pharmacology of the Antioxidant Lipoic Acid. In: Gen Pharmacol. 29(3); 315–331; PMID 9378235.
• Biewenga, GP. et al. (1997): The role of lipoic acid in the treatment of diabetic polyneuropathy. In: Drug Metab Rev. 29(4), 1025–1054; PMID 9421684.
• Berkson Burt (1998): The Alpha Lipoic Acid Breakthrough. Three Rivers Press New York; ISBN 0-7615-1457-0.

Einzelnachweise

1. Eintrag zu THIOCTIC ACID in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 28. Dezember 2020.
2. Eintrag zu Liponsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 17. April 2013.
3. The Merck Index, 9. Auflage, 1976, ISBN 0-911910-26-3; S. 1203–1204.
4. Eintrag zu Thioctic acid in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) (Seite nicht mehr abrufbar, Inhalt nun verfügbar via PubChem ID 864)
5. Datenblatt (±)-α-Lipoic acid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. Oktober 2020 (PDF).
6. Peter Nuhn: Naturstoffchemie, S. Hirzel Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, 1990, ISBN 3-7776-0473-9, S. 359.
7. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Dihydroliponsäure: CAS-Nummer: 462-20-4, EG-Nummer: 610-288-5, ECHA-InfoCard: 100.120.390, PubChem: 421, ChemSpider: 408, DrugBank: DB03760, Wikidata: Q5276437.
8. A. Gorąca, H. Huk-Kolega u. a.: Lipoic acid - biological activity and therapeutic potential. In: Pharmacological Reports Band 63, Nummer 4, 2011, S. 849–858, PMID 22001972.
9. Alina Levtova, Paula J. Waters, Daniela Buhas, Sébastien Lévesque, Christiane Auray‐Blais, Joe T.R. Clarke, Rachel Laframboise, Bruno Maranda, Grant A. Mitchell, Catherine Brunel‐Guitton, Nancy E. Braverman: Combined malonic and methylmalonic aciduria due to ACSF3 mutations: Benign clinical course in an unselected cohort. In: Journal of Inherited Metabolic Disease. Band 42, Nr. 1, Januar 2019, S. 107–116, doi:10.1002/jimd.12032. 
10. Zeinab Wehbe, Sidney Behringer, Khaled Alatibi, David Watkins, David Rosenblatt, Ute Spiekerkoetter, Sara Tucci: The emerging role of the mitochondrial fatty-acid synthase (mtFASII) in the regulation of energy metabolism. In: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. Band 1864, Nr. 11, November 2019, S. 1629–1643, doi:10.1016/j.bbalip.2019.07.012. 
11. J. Kalervo Hiltunen, Kaija J. Autio, Melissa S. Schonauer, V.A. Samuli Kursu, Carol L. Dieckmann, Alexander J. Kastaniotis: Mitochondrial fatty acid synthesis and respiration. In: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. Band 1797, Nr. 6-7, Juni 2010, S. 1195–1202, doi:10.1016/j.bbabio.2010.03.006. 
12. Rooney J: The role of thiols, dithiols, nutritional factors and interacting ligands in the toxicology of mercury. In: Toxicology. 234. Jahrgang, Nr. 3, 2007, S. 145–156, doi:10.1016/j.tox.2007.02.016, PMID 17408840. 
13. Packer L, Tritschler HJ, Wessel K: Neuroprotection by the metabolic antioxidant alpha-lipoic acid. In: Free Radical Biology and Medicine. 22. Jahrgang, Nr. 1–2, 1997, S. 359–378, PMID 8958163. 
14. Gregus Z, Stein AF, Varga F, Klaassen CD: Effect of lipoic acid on biliary excretion of glutathione and metals. In: Toxicology and Applied Pharmacology. 114. Jahrgang, Nr. 1, 1992, S. 88–96, doi:10.1016/0041-008X(92)90100-7, PMID 1585376. 
15. Frank D. Gunstone, John L. Harwood, Albert J. Dijkstra: The Lipid Handbook. Third Edition, CRC Press, 2007, ISBN 0-8493-9688-3, S. 12.
16. Marius Penzel: Behörde hält „kleine Wunderwaffe“ für gesundheitsschädigend. In: Deutsche Apothekerzeitung. 22. Juli 2021, abgerufen am 6. Januar 2022. 
17. Bernd Kerschner: Alzheimer: Stoppt Liponsäure das Vergessen? Medizin transparent, 5. März 2015, abgerufen am 6. Januar 2022. 

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