Glukoza jednowodna – informacje w pigułce (podsumowanie farmaceuty)
Glukoza jednowodna – to naturalnie występujący izomer optyczny glukozy, różniący się od niej szczegółami w budowie przestrzennej. Substancja dostępna jest w farmacji w postaci krystalicznego, bezbarwnego i bezwonnego proszku. Glukoza jednowodna stosowana jest jako substancja pomocnicza w doustnych postaciach leków jako środek słodzący oraz rzadko w kroplach ocznych jako środek izotonizujący. Jako substancja czynna dostępna jest w postaci roztworu do infuzji, który stosowany jest w celu dostarczenia energii, leczenia hipoglikemii, uzupełniania płynów i węglowodanów oraz do rozpuszczania i rozcieńczania koncentratów elektrolitów lub leków.
Możliwe działania niepożądane (częstość nieznana): Po podaniu dożylnym mogą wystąpić zaburzenia równowagi płynów, zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej, hiperglikemia, cukromocz, zmniejszenie stężenia elektrolitów we krwi, niedobór witamin z grupy B, hiponatremia (niskie stężenie sodu we krwi), obrzęki obwodowe, zaburzenia lub zakrzepica żyły w miejscu podania.
Opracowanie: Aleksandra Rutkowska – technik farmaceutyczny – nr dyplomu T/50033363/10
Glukoza jednowodna – podstawowa substancja czynna w medycynie i farmacji
Glukoza jednowodna (D-glukoza jednowodna, dekstroza jednowodna) stanowi jedną z najważniejszych i najszerzej stosowanych substancji czynnych w praktyce medycznej i farmaceutycznej. Ta podstawowa molekuła węglowodanowa o wzorze chemicznym C6H12O6•H2O pełni kluczową rolę zarówno jako źródło energii dla organizmu, jak i jako niezbędny składnik wielu preparatów leczniczych. Glukoza jednowodna jest naturalnym cukrem prostym, który powstaje w procesie enzymatycznej hydrolizy skrobi i stanowi podstawowy substrat energetyczny dla wszystkich komórek organizmu ludzkiego. W medycynie klinicznej substancja ta odgrywa fundamentalną rolę w leczeniu stanów hipoglikemicznych, żywieniu pozajelitowym, a także jako rozpuszczalnik i środek pomocniczy w preparatach farmaceutycznych. Jej unikalne właściwości fizykochemiczne i biologiczne sprawiają, że jest niezbędna w codziennej praktyce medycznej – od przypadków ostrych stanów zagrożenia życia wymagających natychmiastowego uzupełnienia glukozy, poprzez długotrwałe żywienie chorych, aż po zastosowania w recepturze aptecznej jako wypełniacz i środek słodzący. Znaczenie glukozy jednowodnej w farmakoterapii jest tak duże, że została ona umieszczona na Liście Podstawowych Leków Światowej Organizacji Zdrowia, co podkreśla jej fundamentalną rolę w zapewnieniu podstawowej opieki zdrowotnej.
Właściwości fizykochemiczne i farmaceutyczne
Glukoza jednowodna występuje w postaci krystalicznego, bezbarwnego i bezwonnego proszku o charakterystycznym słodkim smaku. Jej masa cząsteczkowa wynosi 198,17 g/mol, co odróżnia ją od formy bezwodnej o masie 180,16 g/mol. Ta różnica wynika z obecności jednej cząsteczki wody w strukturze krystalicznej, która wpływa na stabilność i właściwości substancji.
Substancja charakteryzuje się doskonałą rozpuszczalnością w wodzie oraz stabilnością w suchych warunkach przechowywania. W temperaturach poniżej 50°C stabilną formą krystaliczną jest α-D-glukoza jednowodna, podczas gdy powyżej tej temperatury otrzymuje się formę bezwodną. Ta właściwość ma istotne znaczenie praktyczne w procesach technologicznych produkcji leków.
W środowisku wodnym glukoza jednowodna ulega szybkiej absorpcji z przewodu pokarmowego i jest metabolizowana do dwutlenku węgla i wody z wydzieleniem energii. Proces ten dostarcza organizmowi około 4 kcal na gram substancji, co czyni ją doskonałym źródłem szybko dostępnej energii.
Mechanizm działania i farmakokinetyka
Transport przez błony komórkowe
Glukoza, ze względu na swój polarny charakter i duży rozmiar cząsteczki, nie może przechodzić przez błonę lipidową komórki poprzez prostą dyfuzję. Transport glukozy odbywa się za pomocą wyspecjalizowanych białek transportowych. Wyróżniamy dwa główne mechanizmy transportu glukozy:
- Transport ułatwiony (GLUT): W większości tkanek glukoza jest transportowana przez rodzinę białek transportowych GLUT (glucose transporters), które działają w mechanizmie dyfuzji ułatwionej zgodnie z gradientem stężeń
- Transport aktywny (SGLT): W jelicie cienkim i kanalikach nerkowych glukoza jest transportowana aktywnie przeciwko gradientowi stężeń w mechanizmie kotransportu z jonami sodu
Metabolizm komórkowy
Po wniknięciu do komórki glukoza stanowi główny substrat dla procesów metabolicznych prowadzących do wytworzenia ATP (adenosyny trifosforanu). Proces ten przebiega w trzech głównych etapach:
- Glikoliza: Pierwszym krokiem jest fosforylacja glukozy przez heksokinazę do glukozo-6-fosforanu, co stanowi etap limitujący szybkość całego procesu
- Cykl Krebsa: Produkty glikolizy wchodzą do mitochondriów, gdzie są dalej utleniane
- Fosforylacja oksydacyjna: Całkowity metabolizm tlenowy jednej cząsteczki glukozy może wyprodukować do 36 cząsteczek ATP
Wskazania terapeutyczne
Leczenie hipoglikemii
Głównym wskazaniem do stosowania glukozy jednowodnej jest leczenie stanów hipoglikemicznych. Hipoglikemia jest definiowana jako stan, w którym stężenie glukozy we krwi spada poniżej 70 mg/dL (3,9 mmol/L) i towaryszą temu objawy kliniczne.
Objawy hipoglikemii obejmują:
- Objawy adrenergiczne: pocenie się, drżenie, tachykardia, niepokój
- Objawy neurogeniczne: głód, parestezje, zaburzenia widzenia
- Objawy neuroglikopeniczne: zaburzenia świadomości, majaczenia, śpiączka
Żywienie pozajelitowe
Glukoza jednowodna stanowi podstawowy składnik roztworów do żywienia pozajelitowego, dostarczając węglowodanów pacjentom, którzy nie mogą przyjmować pokarmu doustnie. W tym zastosowaniu często łączy się ją z aminokwasami, emulsjami tłuszczowymi, elektrolitami i witaminami.
Zastosowania w recepturze aptecznej
W recepturze aptecznej glukoza jednowodna pełni rolę wypełniacza, środka słodzącego oraz nośnika dla substancji czynnych w proszkownych postaciach leków. Ze względu na swoją neutralność farmakologiczną i dobre właściwości technologiczne jest powszechnie stosowana w preparatach aptecznych.
Dawkowanie i sposoby podania
Dawkowanie w hipoglikemii u dorosłych
W przypadku ciężkiej hipoglikemii zaleca się podanie 10-25 g glukozy (20-50 mL roztworu 50% lub 40-100 mL roztworu 25%) dożylnie w ciągu 1-3 minut. Istnieją różne stężenia dostępnych preparatów:
Stężenie |
Objętość |
Zawartość glukozy |
50% (D50W) |
50 mL |
25 g |
25% (D25W) |
100 mL |
25 g |
10% (D10W) |
250 mL |
25 g |
Badania kliniczne wykazały, że roztwory o niższym stężeniu (10% i 25%) mogą być równie skuteczne jak 50% roztwór w leczeniu hipoglikemii, przy jednoczesnym zmniejszeniu ryzyka działań niepożądanych.
Dawkowanie pediatryczne
U dzieci zaleca się podanie dextrozy 10% w dawce 2,5 mL/kg masy ciała jako bolus dożylny, po którym należy kontynuować wlew dostosowany do normalnej produkcji glukozy przez wątrobę (około 5-8 mg/kg/min u niemowląt).
Podanie doustne
W leczeniu łagodnych epizodów hipoglikemii można stosować glukozę doustnie w dawce 15-20 g, najczęściej w postaci tabletek lub żelu. Poprawa powinna nastąpić w ciągu 10-15 minut.
Leczenie farmakologiczne hipoglikemii – przegląd substancji czynnych
Glukoza w różnych postaciach
Podstawowym lekiem w leczeniu hipoglikemii pozostaje glukoza, dostępna w kilku postaciach:
- Glukoza dożylna (dekstroza): Stosowana w stężeniach 5%, 10%, 25% i 50%
- Glukoza doustna: Tabletki, żele, roztwory pitne
- Glukoza w postaci kroplówek: Do długotrwałego podtrzymywania prawidłowego stężenia glukozy
Glukagon
Glukagon jest hormonem kontrregulacyjnym trzustki, który powoduje rozkład i uwalnianie glikogenu z wątroby. Dostępny jest w zestawach do iniekcji domięśniowej lub podskórnej w dawce 1 mg dla dorosłych. Nowsze formulacje obejmują premiksy i sprawy donosowe dla ułatwienia podania.
Kortykosteroidy
W przypadkach masywnego przedawkowania insuliny lub niewydolności nadnerczy jako leczenie wspomagające można zastosować hydrokoryzon dożylnie, który indukuje stan insulinooporności i zmniejsza zapotrzebowanie na glukozę.
Tiamina (witamina B1)
U pacjentów zagrożonych niedoborem tiaminy (np. alkoholicy) zaleca się podanie tiaminy przed lub równocześnie z glukozą w celu zapobiegania encefalopatii Wernickego.
Przeciwwskazania i ostrzeżenia
Przeciwwskazania bezwzględne
Przeciwwskazania do stosowania glukozy obejmują hiperglikemię wymagającą podawania więcej niż 6 jednostek insuliny na godzinę, delirium tremens z odwodnieniem, kwasicę mleczanową oraz ciężką zastoinową niewydolność serca.
Szczególne środki ostrożności
- Cukrzyca: Wymaga starannego monitorowania glikemii
- Niewydolność nerek: Może wymagać modyfikacji dawkowania
- Zaburzenia elektrolitowe: Szczególnie niedobór potasu i fosforu
- Ciąża i laktacja: Stosowanie możliwe, ale wymaga ostrożności
Działania niepożądane
Działania niepożądane miejscowe
Skoncentrowane roztwory glukozy (>5%) mogą powodować podrażnienie żył, zakrzepowe zapalenie żył oraz uszkodzenie tkanek w przypadku wynaczynienia. Szczególnie roztwory 50% powinny być podawane przez żyły centralne lub bardzo ostrożnie przez żyły obwodowe.
Działania niepożądane ogólnoustrojowe
Najczęstsze działania niepożądane:
- Hiperglikemia po leczeniu
- Hiponatremia
- Hipokaliemia
- Przewodnienie
- Obrzęk płuc (w przypadku szybkiego podania dużych objętości)
Hiperosmolarne zespoły wynikające z nadmiernie szybkiego podawania skoncentrowanych roztworów glukozy mogą powodować zaburzenia świadomości.
Interakcje z innymi lekami
Glukoza może wchodzić w interakcje z różnymi grupami leków:
- Leki moczopędne: Mogu nasilać ryzyko zaburzeń elektrolitowych
- Kortykosteroidy: Mogą nasilać hiperglikemię
- Insulina: Wymaga dostosowania dawek w terapii skojarzonej
- Leki przeciwpadaczkowe: Mogą zwiększać ryzyko hiponatremii
Monitorowanie terapii
Parametry do kontroli
Podczas leczenia hipoglikemii należy monitorować:
- Stężenie glukozy w osoczu (co 15-30 minut przez pierwsze 1-2 godziny)
- Stan świadomości i objawy neurologiczne
- Parametry życiowe (ciśnienie tętnicze, częstość serca)
- Równowagę elektrolitową (sód, potas, fosfory)
- Bilans płynów
Kryteria skuteczności
Celem leczenia hipoglikemii jest osiągnięcie stężenia glukozy >70 mg/dL (3,9 mmol/L) oraz ustąpienie objawów neuroglikopenicznych. Po ustąpieniu ostrej fazy należy zapewnić odpowiednie żywienie w celu uzupełnienia zapasów glikogenu.
Jaka jest różnica między glukozą jednowodną a bezwodną?
Główna różnica polega na zawartości wody krystalicznej. Glukoza jednowodna zawiera jedną cząsteczkę wody (masa molowa 198,17 g/mol), podczas gdy forma bezwodna nie zawiera wody (180,16 g/mol). W praktyce farmaceutycznej wybór między tymi formami zależy głównie od dostępności i rodzaju preparatu – w roztworach wodnych różnica nie ma większego znaczenia klinicznego.
Czy można stosować glukozę jednowodną u pacjentów z cukrzycą?
Tak, glukoza jednowodna jest podstawowym lekiem w leczeniu hipoglikemii u diabetyków. Wymaga jednak starannego monitorowania glikemii i dostosowania dawkowania insuliny lub innych leków przeciwcukrzycowych po ustąpieniu epizodu hipoglikemicznego.
Jakie są objawy przedawkowania glukozy?
Przedawkowanie objawia się hiperglikemią, cukromoczem, hiperosmolarnością, a w ciężkich przypadkach może prowadzić do śpiączki hiperglikemicznej. Mogą również wystąpić zaburzenia elektrolitowe, szczególnie hiponatremia i hipokaliemia.
Czy glukoza jednowodna jest bezpieczna w ciąży?
Glukoza jest naturalnym składnikiem organizmu i może być bezpiecznie stosowana w ciąży gdy jest to medycznie wskazane. Szczególną ostrożność należy zachować podczas porodu, zwłaszcza w przypadku jednoczesnego stosowania oksytocyny ze względu na ryzyko hiponatremii.
Jak długo można przechowywać roztwory glukozy?
Roztwory glukozy należy przechowywać zgodnie z zaleceniami producenta, zwykle w temperaturze pokojowej, z dala od światła. Po otwarciu ampułki lub fiolki roztwór należy zużyć natychmiast. Nie należy stosować roztworów zmętniałych, zmienionych kolorystycznie lub zawierających osady.
Co robić w przypadku wynaczynienia roztworu glukozy?
W przypadku wynaczynienia skoncentrowanego roztworu glukozy, szczególnie 50%, może dojść do martwicy tkanek. Należy natychmiast przerwać wlew, ocenić zakres uszkodzenia i wdrożyć odpowiednie leczenie miejscowe. W ciężkich przypadkach może być konieczna konsultacja chirurgiczna.
Dlaczego roztwory 50% glukozy mogą być szkodliwe?
Skoncentrowane roztwory glukozy są hipertoniczne i mogą powodować uszkodzenie żył, zakrzepowe zapalenie żył oraz martwicę tkanek w przypadku wynaczynienia. Dodatkowo mogą prowadzić do nagłej hiperglikemii z następczą hipoglikemią odbiciową. Dlatego coraz częściej zaleca się stosowanie roztworów o niższych stężeniach.
Czy można łączyć glukozę z innymi lekami w tym samym wlewie?
Zgodność glukozy z innymi lekami jest zróżnicowana. Nie należy łączyć jej z preparatami krwi ze względu na ryzyko pseudoaglutynacji erytrocytów. Przed połączeniem z innymi lekami zawsze należy sprawdzić ich zgodność farmaceutyczną i stabilność chemiczną.
Kiedy należy stosować glukagon zamiast glukozy?
Glukagon jest preferowany gdy pacjent nie ma dostępu żylnego, a podanie dożylne nie jest możliwe. Należy pamiętać, że skuteczność glukagonu zależy od obecności zapasów glikogenu w wątrobie – może być nieskuteczny u osób długotrwale głodujących lub z przewlekłą chorobą wątroby.
Jakie są różnice w leczeniu hipoglikemii u dzieci?
U dzieci stosuje się dawkowanie wagowe (2,5 mL/kg roztworu 10% jako bolus), preferuje się roztwory o niższych stężeniach ze względu na mniejsze ryzyko działań niepożądanych. Dodatkowo u dzieci częściej występują niedobory glikogenu, co wymaga dłuższego podtrzymywania wlewów glukozy.
Bibliografia
- Mathew P, Thoppil D. Hypoglycemia. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan-. 2022 Dec 26. PMID: 29083734
- Moore C, Woollard M. Dextrose 10% or 50% in the treatment of hypoglycaemia out of hospital? A randomised controlled trial. Emerg Med J. 2005 Aug;22(8):512-5. DOI: 10.1136/emj.2004.020487 PMID: 16046758