Desoxycholsäure

chemische Verbindung

Desoxycholsäure (INN, kurz: DCA) gehört zu den sekundären Gallensäuren. Chemisch ist sie ein zur Gruppe der Sterine (Sterole) gehörendes Steroid. Ihre Salze werden als Desoxycholate bezeichnet.

Strukturformel
Strukturformel der Desoxycholsäure
Allgemeines
Name Desoxycholsäure
Andere Namen
  • (3α,5β,12α)-3,12-Dihydroxycholan-24-säure (IUPAC)
  • DEOXYCHOLIC ACID (INCI)[1]
  • Desoxycholsäure (INN)
  • (4R)-4-[(3R,5R,8R,9S,10S,12S,13R, 14S,17R)-3,12-Dihydroxy-10,13-dimethylhexadecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl]pentansäure
  • 3α,12α-Dihydroxycholansäure
  • DCA
  • DOCA
Summenformel C24H40O4
Kurzbeschreibung

beigefarbener Feststoff[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 83-44-3
EG-Nummer 201-478-5
ECHA-InfoCard 100.001.344
PubChem 222528
ChemSpider 193196
DrugBank DB03619
Wikidata Q425680
Arzneistoffangaben
ATC-Code

D11AX24

Eigenschaften
Molare Masse 392,58 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

177 °C[3]

pKS-Wert

5,15 (20 °C)[4]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser (43,6 mg·l−1 bei 20 °C)[3]

Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2]

Achtung

H- und P-Sätze H: 302
P: 301​‐​312​‐​330[2]
Toxikologische Daten

1000 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[3]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Eigenschaften und biologische Bedeutung

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Biochemisch handelt es sich um eine sogenannte sekundäre Gallensäure, welche durch verschiedene Umbauprozesse in der Leber sowie durch die Aktivität bestimmter Darmbakterien aus Cholesterin mit der Zwischenstufe der primären Gallensäure Glycocholsäure synthetisiert wird. Als Gallensäure hat sie eine wichtige Funktion bei der Fettverdauung.

Mit der strukturellen Verwandtschaft zu den Steroidhormone gibt es Hypothesen über ihre Beteiligung im Hormonhaushalt des Körpers. Hier könnte vor allem eine antagonistische Wechselwirkung mit den Stresshormonen (Glucocorticoide) bestehen.

Desoxycholsäure wirkt emulgierend und cytolytisch.

Im in-vitro-Laborversuch an Zellkulturen wiesen Gallensäuren wachstumshemmende und krebszellenhemmende Eigenschaften auf.[5][6] Andererseits gibt es Studien, die zeigen, dass DCA als Tumorpromotor bei Darmkrebs wirken kann.[7] Etwa 25 % aller kolorektalen Karzinome bei Menschen tragen spezifische Rezeptoren für Desoxycholsäure. Im Modellorganismus Ratte bildeten sich bei den Tieren signifikant mehr Tumoren, die neben dem krebserregenden Azoxymethan zusätzlich Desoxycholsäure erhielten.[8] Desoxycholsäure gilt als Risikofaktor für die Entstehung von Darmkrebs.[9]

Verwendung

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Biochemie

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Das Natriumsalz der Desoxycholsäure, Natriumdesoxycholat,[S 1] wird in der Biochemie als anionisches Tensid zum Zellaufschluss und zur Solubilisierung von Membranproteinen verwendet.

2015 wurde Desoxycholsäure in den USA unter dem Warenzeichen Kybella zur Therapie des Doppelkinns zugelassen.[10] Das Mittel wird subkutan an mehreren Stellen in die Region unter dem Kinn gespitzt. Dort zerstört Desoxycholsäure die Zellmembran der Adipozyten. Zellreste und Lipide werden durch Makrophagen beseitigt.[11]

Desoxycholsäure ist in dem in der traditionellen chinesischen Medizin verwendeten Mittel Niuhuang (Rindergallensteine) enthalten, welches als entzündungshemmend und immunmodulierend gilt und in China und anderen asiatischen Ländern eingesetzt wird.[12]

Hydrophilere Analoga der Desoxycholsäure (Ursodesoxycholsäure, Chenodesoxycholsäure, Cholsäure) werden als Arzneimittel zum Auflösen von Gallensteinen sowie gegen Lebererkrankungen eingesetzt, die mit Gallenstauung einhergehen (Cholestase, Cholangitis).[13][14][15]

Pharmakologische Forschung

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Struktur des DCA-Tetramers

Oligomere der Desoxycholsäure werden zur Verbesserung der Resorption höhermolekularer Wirkstoffe erforscht, indem die im Darm verfügbaren Transporter wie etwa der apikale natriumabhängige Gallensäurentransporter (ASBT) zum Einschleusen von Wirkstoff-DOCA-Komplexen genutzt werden.[16] So konnte bspw. mit tetramerer Desoxycholsäuren (DCA-Tetramer, tetra-DOCA) im Tierversuch die orale Bioverfügbarkeit eines antiangiogenetisch wirksamen Heparinderivats („LHT7“) verbessert werden.[17] Auch für GLP-1-Agonisten sind DOCA-Oligomere als Transportmittel über den ASBT Gegenstand der Forschung.[18]

Einzelnachweise

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  1. Eintrag zu DEOXYCHOLIC ACID in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 25. September 2021.
  2. a b c Datenblatt Deoxycholic acid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 22. Oktober 2016 (PDF).
  3. a b c Eintrag zu Deoxycholic acid in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) (Seite nicht mehr abrufbar)
  4. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Dissociation Constants of Organic Acids and Bases, S. 8-51.
  5. Michael Trauner, Peter Fickert, Emina Halilbasic, Tarek Moustafa: Lessons from the toxic bile concept for the pathogenesis and treatment of cholestatic liver diseases. In: Wiener Medizinische Wochenschrift. Band 158, Nr. 19-20, 2008, S. 542–548, doi:10.1007/s10354-008-0592-1, PMID 18998069.
  6. Katsuya Shiraki, Takeshi Ito, Kazushi Sugimoto, Hiroyuki Fuke, Tomoko Inoue, Kazumi Miyashita, Takenari Yamanaka, Masahiro Suzuki, Kazuo Nabeshima, Takeshi Nakano, Koujiro Takase: Different effects of bile acids, ursodeoxycholic acid and deoxycholic acid, on cell growth and cell death in human colonic adenocarcinoma cells. In: International Journal of Molecular Medicine. Band 16, Nr. 4, 2005, S. 729–733, PMID 16142412.
  7. V. Milovic, I. C. Teller, G. M. Murphy, W. F. Caspary, J. Stein: Deoxycholic acid stimulates migration in colon cancer cells. In: European Journal of Gastroenterology & Hepatology. Band 13, Nr. 8, 2001, S. 945–949, doi:10.1097/00042737-200108000-00012, PMID 11507360.
  8. J. Summerton, N. Goeting, G. A. Trotter, I. Taylor: Effect of deoxycholic acid on the tumour incidence, distribution, and receptor status of colorectal cancer in the rat model. In: Digestion. Band 31, Nr. 2-3, 1985, S. 77–81, doi:10.1159/000199183, PMID 4039693.
  9. Yunkyung Han, Tomoaki Haraguchi, Sumie Iwanaga, Hiroyuki Tomotake, Yukako Okazaki, Shigeru Mineo, Akiho Moriyama, Junji Inoue, Norihisa Kato: Consumption of some polyphenols reduces fecal deoxycholic acid and lithocholic acid, the secondary bile acids of risk factors of colon cancer. In: Journal of Agricultural and Food Chemistry. Band 57, Nr. 18, 2009, S. 8587–8590, doi:10.1021/jf900393k, PMID 19711910.
  10. pharmazeutische-zeitung.de: USA: Doppelkinn einfach wegspritzen, 8. Mai 2015, abgerufen am 21. Dezember 2021.
  11. Fachinformation Kybella, AbbVie Deutschland GmbH & Co. KG, Stand April 2023.
  12. Xin Chen, Richard Daniel Mellon, Lu Yang, Huifang Dong, Joost J. Oppenheim, Ola Mae Zack Howard: Regulatory effects of deoxycholic acid, a component of the anti-inflammatory traditional Chinese medicine Niuhuang, on human leukocyte response to chemoattractants. In: Biochemical Pharmacology. Band 63, Nr. 3, 2002, S. 533–541, doi:10.1016/s0006-2952(01)00917-0, PMID 11853704.
  13. Davide Festi, Marco Montagnani, Francesco Azzaroli, Francesca Lodato, Giuseppe Mazzella, Aldo Roda, Anna Rita Di Biase, Enrico Roda, Patrizia Simoni, Antonio Colecchia: Clinical efficacy and effectiveness of ursodeoxycholic acid in cholestatic liver diseases. In: Current Clinical Pharmacology. Band 2, Nr. 2, Mai 2007, S. 155–177, doi:10.2174/157488407780598171, PMID 18690863.
  14. S. Fiorucci, E. Distrutti: Chenodeoxycholic Acid: An Update on Its Therapeutic Applications. In: Handbook of Experimental Pharmacology. Band 256, 2019, S. 265–282, doi:10.1007/164_2019_226, PMID 31267167.
  15. Emmanuel Gonzale, Lorenza Matarazzo, Stéphanie Franchi-Abella, Alain Dabadie, Joseph Cohen, Dalila Habes, Sophie Hillaire, Catherine Guettier, Anne-Marie Taburet, Anne Myara , Emmanuel Jacquemin: Cholic acid for primary bile acid synthesis defects: a life-saving therapy allowing a favorable outcome in adulthood. In: Orphanet J Rare Dis. Band 13, Nr. 1, 2018, S. , doi:10.1186/s13023-018-0920-5, PMID 30373615.
  16. Taslim A. Al-Hilal, Seung Woo Chung, Farzana Alam, Jooho Park, Kyung Eun Lee, Hyesung Jeon, Kwangmeyung Kim, Ick Chan Kwon, In-San Kim, Sang Yoon Kim, Youngro Byun: Functional transformations of bile acid transporters induced by high-affinity macromolecules. In: Scientific Reports. 2014, Band 4, Nummer 1 doi:10.1038/srep04163.
  17. F. Alam u. a.: Oral delivery of a potent anti-angiogenic heparin conjugate by chemical conjugation and physical complexation using deoxycholic acid. In: Biomaterials. 35.24, 2014, S. 6543–6552, doi:10.1016/j.biomaterials.2014.04.050.
  18. Seho Kweon, Jun-Hyuck Lee, Seong-Bin Yang, Seong Jin Park, Laxman Subedi, Jung‐Hyun Shim, Seung‐Sik Cho, Jeong Uk Choi, Youngro Byun, Jooho Park, Jin Woo Park: Design of chimeric GLP-1A using oligomeric bile acids to utilize transporter-mediated endocytosis for oral delivery. In: Biomaterials Research. 2023, Band 27, Nummer 1 doi:10.1186/s40824-023-00421-7.

Anmerkungen

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  1. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Natriumdesoxycholat: CAS-Nr.: 302-95-4, EG-Nr.: 206-132-7, ECHA-InfoCard: 100.005.576, GESTIS: 103020, PubChem: 23668196, ChemSpider: 82577, Wikidata: Q25474151.