Citronensäure

Anwendung

Citronensäure (2-Hydroxypropansäure-1,2,3-tricarbonsäure) ist eine schwache, dreibasische Carbonsäure, die natürlicherweise in Pflanzen- und Tiergeweben vorkommt und im Citratzyklus eine zentrale Rolle spielt. Industriell wird sie überwiegend durch Fermentation mit Schimmelpilzen wie Aspergillus niger hergestellt, daneben kommen Hefen wie Yarrowia lipolytica zum Einsatz. Im Handel sind vor allem Citronensäure-Monohydrat und Citronensäure-Anhydrat erhältlich.

Citronensäure wird in der Medizin in Kombination mit Pepsin zur Behandlung von Appetitlosigkeit und Verdauungsbeschwerden eingesetzt, wenn eine unzureichende Produktion von Magensäure oder Pepsin vorliegt. Darüber hinaus findet der Wirkstoff breite Verwendung als Hilfsstoff in pharmazeutischen Zubereitungen, insbesondere zur pH-Einstellung, Pufferung und Geschmacksverbesserung. Sie dient als Bestandteil von Brausepräparaten, ist in zahlreichen oralen Lösungen und Tabletten enthalten und wird in der Dentalmedizin zur Konditionierung von Wurzelkanal- und Dentinoberflächen verwendet. Citrat-haltige Produkte werden zudem als Hilfsmittel in Infusions- und Injektionslösungen genutzt.

Wirkmechanismus

Citronensäure wirkt als Fruchtsäure durch Senkung des pH-Wertes und schafft so ein saures Milieu, in dem Pepsin optimal wirken kann und das die Ansiedlung und Vermehrung von Krankheitserregern erschwert. Aufgrund ihrer chemischen Struktur mit drei Carboxylgruppen und einer Hydroxylgruppe bildet sie stabile Chelatkomplexe mit Metallionen wie Calcium. Diese Eigenschaft wird physiologisch genutzt, etwa um Calcium im Urin zu binden, die Übersättigung zu reduzieren und die Bildung von Nierensteinen zu verhindern. Citronensäure kann außerdem die parazelluläre Durchlässigkeit im Darm erhöhen, indem sie Calcium aus Tight-Junctions chelatiert. Darüber hinaus hemmt sie proteolytische Enzyme wie Trypsin und Chymotrypsin durch pH-Absenkung und Calciumchelat-Ion und unterstützt so die Aufnahme von Peptid- und Proteinarzneistoffen.

Pharmakokinetik

Citronensäure wird im Körper über spezifische Transportproteine aufgenommen, darunter die Natrium-gekoppelten Carrier SLC13A2 (NaDC1), SLC13A3 (NaDC3) und SLC13A5 (NaCT). Diese Transporter spielen eine Rolle bei der Resorption im Darm, beim Rücktransport in den Nieren und bei der zellulären Aufnahme in Leber und Gehirn. Metabolisiert wird Citronensäure vor allem in der Leber über den Citratzyklus zu Kohlendioxid und Wasser. Im Urin wird Citrat ausgeschieden, wo es Calcium bindet und so der Steinbildung entgegenwirkt. 

Nebenwirkungen

Bei oraler Einnahme kann Citronensäure in hohen Konzentrationen gastrointestinale Reizungen hervorrufen. Bei Injektionen oder Infusionen citrathaltiger Lösungen kann es zu Schmerzen oder Brennen an der Einstichstelle kommen.

Wechselwirkungen

Durch die Fähigkeit, Calcium zu binden, kann Citronensäure die Resorption von Aluminium aus Antazida deutlich steigern und damit die Gefahr einer Aluminiumüberladung erhöhen. Für Peptid- und Proteinarzneistoffe wird sie in Formulierungen gezielt genutzt, um den proteolytischen Abbau im Darm zu reduzieren und deren Aufnahme zu verbessern.

Anwendungshinweise

Citronensäure kann die gastrointestinale Aufnahme bestimmter Metallionen wie Aluminium und Blei verstärken. Bei eingeschränkter Nierenfunktion ist Vorsicht geboten, da eine Aluminiumakkumulation auftreten kann (besonders unter Einnahme aluminiumhaltiger Antazida). Bei parenteralen Arzneiformen kann die Säure über säureempfindliche Ionenkanäle Schmerzen und Juckreiz an der Injektionsstelle verursachen. Außerdem ist Citronensäure hygroskopisch; Feuchtigkeit kann die Stabilität von Pulver- oder Tablettenformulierungen beeinflussen.

Wirkstoff-Informationen

Molare Masse: 192.12 g·mol^-1
Kindstoff(e): Diammoniumhydrgencitrat, Triethylcitrat, Citronensäure monohydrat, Mangan citrat