Subscribe to RSS
DOI: 10.1055/s-0031-1296972
In vitro Intestinal Degradation and Absorption of Chondroitin Sulfate, a Glycosaminoglycan Drug
Publication History
Publication Date:
25 December 2011 (online)
Summary
Chondroitin sulfate (CAS 24967-93-9, CS) is a natural polymer of a disaccharide consisting of glucuronic acid and N-acetyl glucosamine which is sulfated either in the 4 or 6 position. It is administered orally as a slow acting drug to treat osteoarthritis, though there is much debate about its effectiveness and its mode of action, given that macromolecules are not normally absorbed in the gastrointestinal (GI) tract. Initially using a spectro-photometric assay, the stability of CS was tested in the presence of both tissues and lumenal contents of stomach, small intestine, cecum and colon. There was no degradation by the contents of the stomach or small intestine or in any of the tissues. Degradation only took place in the contents of the colon and particularly the cecum. Using 14C-radiolabelled CS it was shown that the cecum contents degraded CS down to the component disac-charides. The 14C-radiolabelled CS was also used to investigate the transport of CS across the different parts of the GI tract in vitro. The CS was transported across the small intestine in low amounts in the intact form, probably by the mechanism of endocytosis. In the colon and the cecum, higher amounts of radioactivity were transported, but most of the radioactivity was in the form of the degradation products, the disacchar-ides. This study shows that small amounts of CS may cross the upper intestine intact, but in the distal GI tract the molecule is effectively degraded, presumably by the enzymes in the intestinal flora.
Zusammenfassung
In-vitro-Metabolismus und -Absorption des Glykosamlnoglykans Chondroitinsul-fat im Darm
Chondroitinsulfat (CAS 24967-93-9, CS), ein natürliches Disaccharid-Polymer, besteht aus Glucuronsäure und N-Acetyl-glucosamin, das in Position 4 oder 6 sul-flert ist. Es wird als langsam wirkendes Medikament bei Osteoarthritis verabreicht. Sein Wirkungsmodus wird allerdings diskutiert, da Makromoleküle aus dem Magen-Darm-Trakt normalerweise nicht absorbiert werden. Mittels einer spektrophotometrischen Methode wurde die Stabilität von CS in Anwesenheit von Gewebe wie auch Lumeninhalt von Magen, Dünndarm, Caecum und Colon geprüft. Weder im Magen- oder Dünndarminhalt noch in deren Gewebe wurde CS abgebaut. Lediglich im Inhalt des Colons und vor allem des Caecums erfolgte ein Abbau. Mit Hilfe von 14C-markiertem CS konnte gezeigt werden, daß CS zu seinen Disaccharid-Bestandteilen verstoffwech-selt wurde. Ebenfalls mit Hilfe von 14C-markiertem CS wurde der Transport von CS in den einzelnen Abschnitten des Magen-Darm-Trakts in vitro untersucht. CS wurde in geringen Mengen als unversehrte Substanz durch dem Dünndarm transportiert, wahrscheinlich infolge von Endozytose. Durch Colon und Caecum wurde ein höherer Anteil an Radioaktivität transportiert, wobei der größte Teil als Abbauprodukte, den Disacchariden, vorlag. Die vorliegende Studie zeigt, daß geringe Mengen von unversehrtem CS im oberen Darmtrakt transportiert werden, während im distalen Magen-Darm-Trakt die Substanz einem deutlichen Abbau unterliegt, möglicherweise durch Enzyme der Darmflora.