γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述
伽马氨基丁酸 合成 提取
伽马氨基丁酸合成提取伽马氨基丁酸(Gamma-Aminobutyric Acid,简称GABA)是一种重要的神经递质,它在我们的大脑中起着关键的调节作用。
伽马氨基丁酸能够抑制神经元的过度活动,从而平衡大脑中兴奋和抑制的程度,使我们能够感到放松和安定。
伽马氨基丁酸可以通过合成和提取两种方法获取。
其中,合成法是一种常用的途径。
通过一系列的化学反应和步骤,可以将丁二酸和氨基乙醇进行反应,最终合成出伽马氨基丁酸。
这种方法操作简单、成本相对较低,能够得到纯度较高的产品。
提取法则是从天然物质中提取伽马氨基丁酸。
在自然界中,伽马氨基丁酸广泛存在于一些食物中,如发酵食品、海藻等。
通过对这些食物进行提取,可以获得伽马氨基丁酸。
提取法的优点在于通常能够获得更为天然的伽马氨基丁酸,且提取的产量相对稳定。
无论是合成法还是提取法,从伽马氨基丁酸的生产角度来看,关键的一点是保证产品的质量。
伽马氨基丁酸的纯度对其效果起到至关重要的影响。
因此,在生产过程中,需要采取一系列的质量控制措施,如对原料的筛选、生产工艺的优化,以及对成品进行严格的检测。
只有确保产品的质量,才能够提供给消费者满意的伽马氨基丁酸产品。
伽马氨基丁酸不仅在药物领域有应用,还是膳食补充剂和保健品的重要成分。
由于其具有促进睡眠、缓解焦虑和减轻压力的功能,越来越多的人开始意识到伽马氨基丁酸的重要性。
因此,了解伽马氨基丁酸的合成和提取过程,对于保证产品的质量和消费者的安全起着至关重要的作用。
总之,伽马氨基丁酸的合成和提取方法可以帮助我们获取这一重要的神经递质。
通过合成法和提取法,我们可以获得高纯度的伽马氨基丁酸产品。
在生产过程中,保证产品质量的控制非常重要。
了解伽马氨基丁酸的合成和提取过程,有助于我们更好地理解伽马氨基丁酸的重要性,以及如何为消费者提供高质量的伽马氨基丁酸产品。
伽马氨基丁酸的作用原理
伽马氨基丁酸的作用原理伽马氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)是人体内非常重要的一种神经递质,它具有抑制性的作用。
在中枢神经系统中,GABA经由GABA受体与神经元结合,发挥调节神经传递的作用。
GABA的作用机制主要分为两方面:GABA合成和GABA受体。
一、GABA的合成GABA的合成涉及谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)这一酶的作用。
GAD能够将谷氨酸转化为GABA,这是GABA生成的关键步骤。
这个反应需要辅因子吡哆醛磷酸盐(pyridoxal 5'-phosphate,PLP)。
PLP与GAD 中的赖氨酸残基形成络合物,从而将谷氨酸转化为GABA。
谷氨酸脱羧酶存在于许多神经元中,特别是存在于GABA能神经元中。
GAD的表达水平会受到内外环境的影响,例如药物的刺激、兴奋性神经递质的浓度变化等。
二、GABA受体GABA主要通过两种类型的受体与神经元结合:GABA-α受体和GABA-β受体。
1. GABA-α受体GABA-α受体是GABA A受体的一种亚型,是GABA能神经元中最主要的受体。
GABA-α受体为一离子通道受体,当GABA与该受体结合时,离子通道开放,使氯离子(Cl-)进入细胞内,从而产生一种抑制性的电流。
这种电流使细胞内的电位变为更负,抑制神经元的兴奋性。
GABA-α受体是由多个次单位(subunits)组成的,不同亚型在次单位的组成和分布上有所不同。
GABA-α受体的活性可以受到多种物质的调节,如酒精、苯二氮䓬类药物等。
2. GABA-β受体GABA-β受体是GABA B受体的一种亚型,与GABA A受体相比,GABA B受体较为复杂,是七膜通蛋白受体(G protein-coupled receptor)。
当GABA结合到GABA B受体上时,会激活G蛋白,进而激活或抑制相应的信号传导途径。
GABA B受体主要存在于突触后膜上,主要调节突触传递途径,对突触传播的抑制起重要作用。
γ-氨基丁酸
γ-氨基丁酸的生理学功能及研究现状摘要:本文主要对γ- 氨基丁酸的生理功能及生物合成方法进行了综述,并对其研究前景进行了展望。
γ-氨基丁酸(简称GABA),是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,在动物、植物和微生物广泛存在。
它为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质。
关键词:γ-氨基丁酸;谷氨酸脱羧酶;生理学功能γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),又称氨酪酸,是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,是谷氨酸为谷氨酸脱羧酶转化的产物。
分布非常广泛,在动物、植物和微生物中均有G A B A存在。
GABA为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质,介导了4 0%以上的抑制性神经传导。
1 、GABA的生理功能1.1 镇定,抗焦虑1950年,Flory等人在哺乳动物的脑萃取液中首次发现GABA。
近年来的研究表明,GABA 是中枢神经系统的一种抑制性传递物质,它是脑组织中最重要的神经递质之一,可结合抗焦虑的受体使之激活,阻止与焦虑有关的信息抵达脑中枢,从根本上镇定神经,起到抗焦虑的效果。
1.2 降血压高血压是现代社会的高发病,它是一种慢性的心脑血管疾病,是造成冠心病、恼辛中等心脑血管疾病的主要因素之一。
据统计,全世界每年因高血压引起的心脑血管疾病的死亡人数超过1200万。
GABA的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实。
哺乳动物的脑血管中有G A B A-能神经支配,并存在相应的受体,GABA与起扩张血管作用的突触后GABAA受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABAB受体相结合,同时抑制抗利尿激素后叶加压素的分泌,有效促进血管扩张,使血压降低.能有效促进血管扩张,从而达到降血压的目的。
G A B A通过脑内GABA-能系统的调节,起到抑制心血管和调节血压的作用。
1.3 改善神经机能已有实验证明,在大鼠、猫和犬等一些动物的脑血管中有GABA能神经支配系统,而且该系统还参与脑循环的调节,提高葡萄糖磷酸酯酶的活性,使脑部血液流畅,促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能,改善神经机能。
γ-氨基丁酸的生理作用及应用
γ-氨基丁酸的生理作用及应用作者:张宿来源:《安徽农业科学》2019年第18期摘要γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid ,GABA)是生物应激反应体系的重要氨基酸,广泛分布于自然界中。
长久的进化使得生物可以通过GABA的H+和Ca2+依赖方式响应于内外界应激。
可以通过腐胺途径和GABA分流途径干涉生物内能量代谢、碳氮代谢的方式缓解生物体内压力。
GABA在生物体内组织发育和形成、生物内和生物间的信号交流中扮演着重要角色。
作为癫痫等疾病的特效药,可降解尼龙的前体物质GABA有着长足的发展空间。
分析了GABA的生理机制,综述了谷氨酸脱羧酶及其基因定点突变的研究,最后对GABA的制备方法与应用进行了介绍。
关键词γ-氨基丁酸;谷氨酸脱羧酶;应激调节中图分类号Q517文献标识码A文章编号0517-6611(2019)18-0001-09The Physiological Mechanism and Application of γ-aminobutyric AcidZHANG Xiu (College of Life Sciences,Sichuan Normal University,Chengdu,Sichuan 610101)Abstractγ-aminobutyric acid(GABA) is important amino acid of biological stress reaction,widely distributed in nature.In long-term evolution,biological GABA levels can be regulated by H+ and Ca2+ ions levels are altered by intra-and inter-biostimulation.It can be used to relieve stress of biological by the way of putrescine metabolism and GABA shunt pathway interfered with energy metabolism and C/N metabolism.GABA plays an important role in the tissue development and formation intra-and inter-biosignal communicate.As a special medicine of epilepsy,etc.disseases,the precursor of degradable nylon,GABA has a long-term development space.The physiological mechanism of GABA was analyzed, the research of glutamate decarboxylase and its site-directed mutation were reviewed, and the preparation and application of GABA were introduced.Key wordsGABA;GAD;Stress regulationγ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid)是一种四碳非蛋白氨基酸,简称GABA,广泛存在于自然界中。
伽马氨基丁酸萃取
伽马氨基丁酸萃取
伽马氨基丁酸(Gamma-Aminobutyric Acid,简称GABA)是一种重要的神经递质,在人体中起着抑制性神经传导的作用。
目前,市面上有一些针对伽马氨基丁酸的萃取产品,主要来源于天然植物或者微生物的发酵过程。
一种常见的伽马氨基丁酸萃取方法是通过发酵过程获得。
首先,选取适合的微生物株菌株,如乳酸杆菌或者某些植物中的微生物。
将这些微生物加入到培养基中,提供适宜的温度、pH值和养分条件,使其进行发酵产生伽马氨基丁酸。
在发酵过程中,微生物代谢产物中的伽马氨基丁酸会逐渐积累。
当伽马氨基丁酸的积累达到一定浓度后,可以采用离心、过滤等方法将微生物细胞和其他杂质分离出来,得到含有伽马氨基丁酸的发酵液。
接下来,可以通过浓缩、结晶、蒸发等工艺步骤对发酵液进行处理,最终得到纯度较高的伽马氨基丁酸。
需要注意的是,伽马氨基丁酸的萃取方法可能会因不同厂家或生产工艺而有所差异。
同时,在使用伽马氨基丁酸萃取产品时,建议遵循产品说明书上的用法和用量,以确保使用的安全性和有效性。
γ-氨基丁酸的生理功能及富集的研究进展
法》 和 《 新资源食品管理办法》 的规定 ,批准 一氨 基 丁 酸等 6种 物质 为新 资源 食 品 ,可 用 于食 品加 工 。 GB A A逐 渐 被广 泛 应用 于食 品添 加剂 、饲料 添 加 剂 、 医药 、化 妆 品等 领 域 。 一氨 基 丁酸 可 以 由人 体通 过 谷 氨酸 脱 羧 酶进 行 生 物 合 成 ,但 是 随 着 年龄 的增 长 和精神 压 力 的增 加 ,人 体 内 G B A A的积 累异 常 困难 , GB A A虽然分布广泛 ,但个体 中含量都很少 。近几 年 ,有关 G B A A成为保健食品功能 因子的报道越来 越 深 入 ,G B 的 生 理 功 能 不 断 得 到 阐 明 , 针 对 AA G B 的富 集 方 法 也 越来 越 多 。本 文 总结 了近 年来 AA 有 关 G B 的生理 功能及 富集 技术 的研究 进展 。 AA
第 l ( 期 总第 28期) 6
21 0 2年 1 月
农产品加工 ・ 刊 学
A ae cP r dcl f am Pou tPoes g cdmi ei iao r rd cs rcsi o F n
No 1 .
J n a.
文章 编 号 :17 — 66 (0 2 l0 4 ~ 3 6 19 4 2 1)O 一 00 0
关键词 : 一氨基丁酸 ( A A ;富集 ;发酵 G B)
中 图分 类 号 :T 2 1 + S0 . 4 2 文献 标 志 码 :A d i 036 /sn17 — 6 6 X) 0 20 . 9 o:1.9 9 i . 19 4 ( . 1 .1 0 js 6 2 0
T eP y ilgc l u cin n n ih n s ac rg e so e h h soo ia n t sa d E r me tRe e rh P o r s ft F o c h ^ Amio u vi i y — n b tr Acd c
γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述
γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述王建峰任举(江苏远洋药业股份有限公司江苏苏州215531)摘要:本文简单阐述了γ-氨基丁酸的基本性质与生理作用,另外比较了微生物发酵法,生物提纯法与化学合成法,同时又对化学合成法几种常用合成法作了比较,发现吡咯烷酮开环法中的吡咯烷酮与固体碱法比较占有优势,而且有较好的工业应用前景。
关键词:γ-氨基丁酸;GABA;生理作用;合成;固体碱γ-aminobutyric Acid Physiological Function and Preparation Methodswere ReviewedWANG Jianfeng , REN Ju(Jiangsu Yuanyang Pharmaceutical Co., Ltd., Suzhou 215531 China)Abstract:In this paper, the author briefly theγ-aminobutyric acid on the basic properties and physiological function, and compared the microbial fermentation, biological purification method and chemical synthesis, and at the same time to the chemical synthesis of several common synthesis are found pyrrolidone open loop method of pyrrolidone and solid alkali comparative advantage, and have a good industrial application prospect.Key Words:γ-aminobutyric Acid;GABA;Physiological Function;Synthesis;Solid Alkali1.性状与生理作用1.1性状γ-氨基丁酸,英文名:γ-aminobutyric acid (GABA),化学名称: 4-氨基丁酸,化学式: NH2 CH2CH2CH2 COOH化学结构式:白色片状或针状结晶;微臭,具有潮解性;在25℃时解离常数Ka3.7×10-11, Kb1.7×10-10,极易溶于水,微溶于热乙醇,不溶于冷乙醇、乙醚和苯;分解点为202℃;在熔点温度以上分解形成吡咯烷酮和水。
γ-氨基丁酸的生理功能和研究开发进展
γ-氨基丁酸的生理功能和研究开发进展引言γ-氨基丁酸(Gamma-Aminobutyric Acid,简称GABA)是一种神经递质,是人体中最重要的抑制性神经递质之一。
GABA在身体中起着重要的生理功能,包括调节身体的兴奋性和抗焦虑等。
随着对GABA分子结构、代谢和受体的研究深入,GABA的生理功能和相关应用研究也越来越广泛。
本文将简要介绍GABA的生理功能以及GABA的应用研究进展。
GABA概述分子结构GABA的分子式为C4H9NO2,它是一种胺基酸,与人体内的其他神经递质如多巴胺、去甲肾上腺素等不同,GABA并不是酰胺。
GABA分子中含有一根丁基侧链,侧链上存在羧基和胺基。
代谢GABA的代谢通常发生在神经元和星形胶质细胞的线粒体中。
它是通过两个主要的转换途径代谢的:一是酸性类氨酸脱羧酶(GAD)将L-谷氨酸转化为GABA,二是GABA转氨酶(GABA-T)将GABA转化为丙酮酸。
GABA在胶质细胞中被再吸收或通过GABA转运蛋白转运回神经元。
受体GABA被认为是通过GABAA、GABAB和GABAC三种不同的GABA受体进行信号传导的。
这些受体主要被分布在中枢神经系统中,是GABA神经递质抑制性传递的基础。
GABA的生理功能调节身体的兴奋性GABA的最重要功能之一是在神经元活动中的抑制作用。
GABA通过抑制神经元放电来减少神经传导电信号的传递。
因此,GABA能够调节大脑的兴奋性,并控制情绪、认知和行为。
抗焦虑GABA在散发镇静、抑制兴奋和缓解焦虑等方面也具有重要作用。
GABA能够减弱大脑中的兴奋性信号,从而导致人体放松、情绪稳定和放松。
对睡眠的影响GABA也是一个重要的睡眠调节器。
当人的光照减少时,脑中的松果体会释放出一种叫做褪黑激素的激素,它会通过刺激GABA受体来增强GABA的作用,从而导致人们感到困倦和入睡。
GABA的应用研究进展在药物研究中的应用GABA受体调节剂被广泛用于抗抑郁、抗焦虑、抗癫痫、催眠和镇痛等领域。
γ-氨基丁酸生产工艺
γ-氨基丁酸生产工艺
γ-氨基丁酸(Gamma-Aminobutyric Acid,简称GABA)是一
种重要的天然氨基酸,具有神经抑制作用,可用于抗焦虑、抗抑郁、降血压等。
以下是γ-氨基丁酸的生产工艺:
1. 原料准备:以优质谷细粮为原料,并添加一定的菌种。
2. 粮食浸泡:将谷细粮浸泡在水中,以增加微生物的活性。
3. 菌种培养:将特定的菌种加入到浸泡后的谷细粮中,并进行培养。
4. 发酵:在一定的温度和湿度条件下,利用菌种对谷细粮中的谷氨酸进行发酵。
5. 提取:发酵结束后,通过离心等方式将发酵产物和菌体分离。
6. 精制:对发酵产物进行浓缩、过滤和结晶等处理,以得到纯净的γ-氨基丁酸。
7. 干燥和包装:将精制后的γ-氨基丁酸进行干燥,并根据不
同的需求进行包装。
以上是一般γ-氨基丁酸的生产工艺,实际生产过程中还会根
据原料的不同、目标产量的要求和设备条件进行相应的调整和改进。
_氨基丁酸的生理功能和研究进展
_氨基丁酸的生理功能和研究进展氨基丁酸(γ-氨基丁酸,Gamma-aminobutyric acid,简称GABA)是一种重要的神经递质,在中枢神经系统中起着调节神经活动的关键作用。
它作为抑制性的神经递质,参与了大脑的许多生理功能,包括抑制神经元的活动、调节情绪、睡眠和疼痛等。
近年来,对GABA在健康和疾病中的功能和研究进展越来越受到关注。
GABA在中枢神经系统中的主要功能是抑制神经元的兴奋性活动。
它通过与GABA受体结合并增加神经元膜的氯离子通透性,使细胞内充分入侵而抑制细胞的兴奋。
这样,GABA能够调节大脑中神经元活动的强度和频率,维持神经系统的稳态。
在情绪调节方面,GABA同样扮演着重要的角色。
研究表明,GABA能够通过调节脑内的兴奋性和抑制性神经递质的平衡,影响人的情绪状态。
过量或不足的GABA水平都可能导致情绪失调,如焦虑、抑郁等。
此外,GABA还与睡眠和疼痛感知有关。
研究发现,GABA能够促进睡眠,并且它的缺乏会导致睡眠障碍。
另外,GABA能够降低神经元的兴奋性,从而减轻疼痛的感知和传导。
近年来,GABA的生理功能和研究进展也成为研究的热点。
其中,研究GABA受体的结构和功能是一个重要的方向。
对GABA受体的研究有助于揭示其调节神经传递的分子机制,并为设计和开发新型的神经调节药物提供了基础。
此外,研究GABA在神经系统中的定位和分布也是当前的研究重点。
通过揭示GABA在不同脑区的分布情况和水平变化,有望提供更具体和精准的神经疾病诊断和治疗方法。
另外,GABA相关的神经疾病也备受关注。
许多研究发现,GABA的异常水平与多种神经疾病存在关联,如癫痫、精神分裂症和自闭症等。
因此,研究GABA在这些疾病中的变化机制和相关调控因素,对于疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。
总的来说,GABA作为一种重要的神经递质,在中枢神经系统中起着调节神经活动的关键作用。
它参与了大脑的许多生理功能,包括抑制神经元的活动、调节情绪、睡眠和疼痛等。
γ-氨基丁酸的生理功能概述
惊厥 剂 (o vl n,如 苦毒  ̄pcooii、全 身麻 GA cnus t a "i txnn r D催 化 谷氨 酸 脱羧 ,生成G B 在 G B A A. A A转氨酶
醉 g n r n s e c 神经 甾体n uot od [4 e ea aet t 、 l hi e rs ri ) - e 21
研 究表 明G B 在动物体 内具有 下列重要的生 AA 育 中的神 经细胞来说 ,此类G B A A 受体 的去极化 理 功 能 : 作 用是 一种 重要 的兴奋 系统_ 除 了G B 6 J . A A,G B A A 31延缓神经细胞衰老 .
受体 还 有其 他 激 动 剂 , 包括 蝇 覃 醇 ( si 1,异 mucmo)
21G B A A A 和 G B 受体 . A A .G B 8 A & 在 动 物 体 内被 GA A识 别 结合 的 受 体 有三 类 : B
GAB ,GA AB & B ,GA A( 依 . B 党
性 ,国际药理学联盟命名委 员会建议将其归为具有
独 特 药 理 学性 质 的GAB 体 亚 型 , 而不 再 称 为 A受
四氢 烟 酸 ( sg v c e i u ai ),四 氢 恶唑 吡啶 ( ,5 o n 4 ,
6 - t rh dosx zl 5 - 】 yidn 3 o , ,7 e ay ri aoo【,4 c p r i一 一 l t o n
类 似 GABA的 反 应 .
而调节其他 细胞事件. A A 受体 的一些亚型重碳 G B 酸 盐通 透 性 不恒 定 ,也 参 与 了去 极 化 l. 正 在 发 5对 】
3 GA A的功 能 B
老 年 人 患上语 言能 力 、视 力及 身体 灵 活性 下 降 等 老年 疾 病 的原 因 ,有 可 能在 于其 大脑 无 法得 到足
一种改善睡眠的γ-氨基丁酸软糖及其制备方法
一种改善睡眠的γ-氨基丁酸软糖及其制备方法
γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,简称GABA)是一种具
有促进睡眠和放松神经系统的效果的物质。
制备γ-氨基丁酸
软糖的方法如下:
材料:
1. γ-氨基丁酸粉末:取适量
2. 明胶粉:取适量
3. 水:取适量
4. 食用色素和香料:按需添加
制备方法:
1. 将水加热至80℃左右,慢慢加入明胶粉,搅拌至完全溶解。
2. 将溶解的明胶液冷却至室温,然后将γ-氨基丁酸粉末慢慢
加入,同时不断搅拌,直至均匀混合。
3. 根据需要添加食用色素和香料,搅拌均匀。
4. 将混合液倒入糖果模具中,使其平均分布。
5. 将模具放入冰箱冷冻室冷冻2-3小时,直至软糖完全凝固。
6. 取出软糖,放置室温下,待干燥后即可食用。
这种γ-氨基丁酸软糖可以作为一种改善睡眠的辅助食品,供
人们在晚上入睡困难或睡眠质量差的情况下食用。
请注意,每个人的身体状况和睡眠需求不同,食用前最好先咨询医生的建议。
γ-氨基丁酸合成方法
γ-氨基丁酸合成方法
γ-氨基丁酸的合成方法有以下几种:
1. 从丁醛和氨基丙酸酯的反应中合成:首先将丁醛与氨基丙酸酯在碱性条件下反应,生成γ-氨基丁醇,然后通过酸化得到
γ-氨基丁酸。
2. 从丁烯和氰化氢的反应中合成:丁烯与氰化氢在存在催化剂(如:氧化钴)的情况下反应,生成4-氰丁烯,然后通过加
热水解得到γ-氨基丁酸。
3. 从丁醇和氨基丙酸的反应中合成:丁醇与氨基丙酸在碱性条件下反应,生成γ-氨基丁醇,然后通过酸化得到γ-氨基丁酸。
需要注意的是,以上方法只是γ-氨基丁酸的常见合成方法之一,还有其他合成方法如还原等。
具体选择哪种方法要根据实际情况和需求进行。
γ-氨基丁酸范文
γ-氨基丁酸范文
γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,简称GABA)是一种自由能低的传转酸,在相对较低的pH环境下具有一定的抗氧化活性。
它是所有普通氨基酸中最小的氨基酸,也是人体最重要的信使物质。
它在脑神经中发挥了重要的作用,对神经递质的平衡发挥重要的调节作用。
γ-氨基丁酸结构:γ-氨基丁酸是一种带有正电荷的α-氨基酸,其结构由一个氨基团、一个丙醇基、一个羧基、一个α-烯烃和一个γ-氨基组成。
它的分子式为C4H9NO2,分子量为103.12、氨基酸结构中的正电荷可以被离子转移,从而发挥其生物活性。
γ-氨基丁酸的生理作用:γ-氨基丁酸是脑神经的标志性物质,具有重要的脑功能调节作用。
它可以在脑细胞中作为一种神经递质,用于神经递质的传递。
它还可以参与神经元的突触传递,以及神经细胞之间的信息传递。
同时,它还可以调节脑细胞的神经传导,促进脑的灵敏度。
γ-氨基丁酸的非生理作用:在药物领域,γ-氨基丁酸被广泛用于抗抑郁症等精神疾病的治疗。
它可以有效抑制神经元的兴奋性,降低神经细胞的放电频率,从而减轻患者的精神病症状。
此外,它还可以用于治疗一些神经系统疾病,如头痛和失眠等。
_氨基丁酸的制备方法与含量测定研究进展_杨晶晶
Abstract: γ-aminobutyric acid( GABA) is widely distributed in nature with many physiological activity,such as good
for liver,kidney,brain,anti-aging and other functions,and used in medicine,health food,new resources of food,
Research progress of extraction and determination methods of γ-aminobutyric acid
YANG Jing- jing1,2 ,QU Yuan1,2 ,CUI Xiu- ming1,2,*
( 1.Faculty of Life Science and Technology,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China; 2.Research and Development Center for Genuine Medicinal Plants in Yunnan, Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China)
收稿日期: 2013-07-15 * 通讯联系人 作者简介:要从事天然产物
的分析分离方面的研究。 基金项目: 中央本级重大增减支项目( 20603020129) 。
一[12-13]。因此,GABA 的制备纯化、检测方法与综合 开发利用等 相 关 研 究 已 被 人 们 普 遍 关 注,大 量 的 制 备方法和检 测 技 术 应 用 于 此 类 研 究 中,且 仍 在 不 断 的改进中。其中一些新技术具有相当的发展潜力和 推广价值,本文针对近年来 GABA 的制备方法和含 量检测技术进行了综述。
γ-氨基丁酸途径
γ-氨基丁酸途径引言:γ-氨基丁酸途径是一个重要的生物合成途径,涉及到γ-氨基丁酸的合成及其在生物体中的功能。
本文将从γ-氨基丁酸的来源、合成途径及其在生物体中的功能等方面进行阐述。
一、γ-氨基丁酸的来源γ-氨基丁酸是一种非蛋白氨基酸,是由谷氨酸经氨基转移酶作用转化而来。
谷氨酸是一种常见的氨基酸,广泛存在于生物体内。
在生物体内,谷氨酸可以通过多种途径转化为γ-氨基丁酸,其中γ-氨基丁酸途径是最主要的途径之一。
二、γ-氨基丁酸的合成途径γ-氨基丁酸的合成途径主要包括谷氨酸脱羧酶途径和脱亮氨酸酶途径。
1. 谷氨酸脱羧酶途径:在谷氨酸脱羧酶途径中,谷氨酸通过谷氨酸脱羧酶的作用失去羧基,生成γ-氨基丁酸。
这一过程需要酶的催化作用和辅助因子的参与,确保反应的顺利进行。
2. 脱亮氨酸酶途径:在脱亮氨酸酶途径中,脱亮氨酸酶可以催化亮氨酸的脱氨反应,生成γ-氨基丁酸和α-酮戊二酸。
这一途径是合成γ-氨基丁酸的另一个重要途径。
三、γ-氨基丁酸在生物体中的功能γ-氨基丁酸在生物体中具有多种重要的功能。
1. 神经递质:γ-氨基丁酸是中枢神经系统中的一种重要的神经递质。
它能够通过与特定的受体结合,传递神经信号,参与调节神经系统的功能。
γ-氨基丁酸的合成和释放受到多种因素的调控,保证神经递质的正常功能。
2. 调节中枢神经系统的兴奋性:γ-氨基丁酸通过与受体结合,能够抑制神经元的兴奋性。
它的作用可以使神经元的活动保持在一定的范围内,维持中枢神经系统的正常功能。
3. 参与蛋白质和脂类的合成:γ-氨基丁酸在生物体内还参与到蛋白质和脂类的合成过程中。
γ-氨基丁酸通过参与氨基酸代谢途径,提供必要的氨基酸基团,参与蛋白质的合成。
同时,γ-氨基丁酸也可以作为脂类的前体,参与脂类的合成过程。
结论:γ-氨基丁酸途径是γ-氨基丁酸合成的重要途径,涉及到谷氨酸脱羧酶途径和脱亮氨酸酶途径。
γ-氨基丁酸在生物体内具有多种重要的功能,包括神经递质、调节中枢神经系统的兴奋性以及参与蛋白质和脂类的合成等。
γ-氨基丁酸途径
γ-氨基丁酸途径引言:γ-氨基丁酸途径是一种重要的生物合成途径,它在细胞内合成γ-氨基丁酸(GABA),一种重要的神经递质和抑制性神经传递物质。
本文将详细介绍γ-氨基丁酸途径的起源、合成过程以及其在生物体内的功能。
一、γ-氨基丁酸途径的起源γ-氨基丁酸途径最早于1960年代被发现,当时研究人员发现GABA 在脊椎动物的大脑中广泛存在,并且具有重要的生理功能。
随后,研究人员开始探究GABA的合成途径,最终发现了γ-氨基丁酸途径。
二、γ-氨基丁酸的合成过程γ-氨基丁酸的合成主要通过葡萄糖代谢途径进行。
首先,葡萄糖经过糖酵解途径产生丙酮酸。
然后,丙酮酸在线粒体内通过氧化脱羧反应转化为乙醛。
乙醛再与谷氨酸反应,经过脱羧反应形成GABA。
三、γ-氨基丁酸的功能γ-氨基丁酸是一种重要的神经递质,在中枢神经系统中起着抑制性神经传递的作用。
它通过与神经元膜上的GABA受体结合,调节神经元的兴奋性,从而影响神经传递的过程。
此外,GABA还参与了多种生理过程,如睡眠调节、情绪稳定以及抗惊厥等。
四、γ-氨基丁酸途径的调控γ-氨基丁酸途径的合成受到多种因素的调控。
其中,糖代谢途径的活性和底物供应对GABA合成起着重要作用。
此外,许多调节因子如神经调节因子和荷尔蒙也可以影响GABA途径的合成。
对γ-氨基丁酸途径的调控研究有助于深入了解神经递质的合成及其在生理过程中的作用机制。
结论:γ-氨基丁酸途径是一种重要的生物合成途径,通过葡萄糖代谢途径合成γ-氨基丁酸。
γ-氨基丁酸作为神经递质和抑制性神经传递物质,在中枢神经系统中发挥重要作用。
γ-氨基丁酸途径的合成受到多种因素的调控,这些调控机制对于维持神经递质平衡和神经功能正常发挥至关重要。
对γ-氨基丁酸途径的研究有助于深入了解神经递质的合成、功能及其在相关疾病中的作用机制,为神经系统疾病的治疗提供新的思路和靶点。
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γ-氨基丁酸的生理作用与制备方法综述王建峰任举(江苏远洋药业股份有限公司江苏苏州215531)摘要:本文简单阐述了γ-氨基丁酸的基本性质与生理作用,另外比较了微生物发酵法,生物提纯法与化学合成法,同时又对化学合成法几种常用合成法作了比较,发现吡咯烷酮开环法中的吡咯烷酮与固体碱法比较占有优势,而且有较好的工业应用前景。
关键词:γ-氨基丁酸;GABA;生理作用;合成;固体碱γ-aminobutyric Acid Physiological Function and Preparation Methodswere ReviewedWANG Jianfeng , REN Ju(Jiangsu Yuanyang Pharmaceutical Co., Ltd., Suzhou 215531 China)Abstract:In this paper, the author briefly theγ-aminobutyric acid on the basic properties and physiological function, and compared the microbial fermentation, biological purification method and chemical synthesis, and at the same time to the chemical synthesis of several common synthesis are found pyrrolidone open loop method of pyrrolidone and solid alkali comparative advantage, and have a good industrial application prospect.Key Words:γ-aminobutyric Acid;GABA;Physiological Function;Synthesis;Solid Alkali1.性状与生理作用1.1性状γ-氨基丁酸,英文名:γ-aminobutyric acid (GABA),化学名称: 4-氨基丁酸,化学式: NH2 CH2CH2CH2 COOH化学结构式:白色片状或针状结晶;微臭,具有潮解性;在25℃时解离常数Ka3.7×10-11, Kb1.7×10-10,极易溶于水,微溶于热乙醇,不溶于冷乙醇、乙醚和苯;分解点为202℃;在熔点温度以上分解形成吡咯烷酮和水。
1.2分布与生理作用广泛分布于动植物体内。
植物如豆属、参属、中草药等的种子、根茎和组织液中都含有GABA。
在动物体内,GABA几乎只存在于神经组织中,其中脑组织中的含量大约为0.1-0.6mg/克组织,免疫学研究表明,其浓度最高的区域为大脑中黑质。
GABA是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质,它参与多种代谢活动,具有很高的生理活性。
GABA是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质,它参与多种代谢活动,具有很高的生理活性。
根据目前的研究,发现GABA的生理活性主要表现在以下几方面:(1)最新的研究表明,GABA还具有防止皮肤老化、消除体臭、改善脂质代谢,防止动脉硬化高效减肥等功能。
(2)降低血氨。
我国的临床医学和日本的研究者也都认为,GABA能抑制谷氨酸的脱羧反应,使血氨降低。
更多的谷氨酸与氨结合生成尿素排出体外,以解除氨毒,从而增进肝机能。
摄入GABA 可以提高葡萄糖磷酸酯酶的活性,使脑细胞活动旺盛,可促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能,改善神经机能。
(3)降低血压。
GABA能作用于脊髓的血管运动中枢,有效促进血管扩张,达到降低血压的目的。
据报道,黄芪等中药的有效降压成分即为GABA。
(4)提高脑活力。
GABA能进入脑内三羧酸循环,促进脑细胞代谢,同时还能提高葡萄糖代谢时葡萄糖磷酸酯酶的活性,增加乙酰胆碱的生成,扩张血管增加血流量,并降低血氨,促进大脑的新陈代谢,恢复脑细胞功能。
(5)治疗疾病。
1997年,大熊诚太郎的研究表明GABA与某些疾病的形成有关,帕金森病人脊髓中GABA的浓度较低,癫痫病患者脊髓液中的GABA浓度也低于正常水平。
日本大阪大学医学院的研究显示GABA对Kupperman综合症具有显著的改善效果。
另外,神经组织中GABA的降低也与Huntington疾病、老年痴呆等神经衰败症的形成有关。
(6)镇静神经、抗焦虑。
医学家已经证明GABA是中枢神经系统的抑制性传递物质,是脑组织中最重要的神经递质之一。
其作用是降低神经元活性,防止神经细胞过热,GABA能结合抗焦虑的脑受体并使之激活,然后与另外一些物质协同作用,阻止与焦虑相关的信息抵达脑指示中枢。
(7)促进乙醇代谢。
以嗜酒者为对象,服用GABA再饮用60ml威士忌后采血测定血中乙醇及乙醛浓度,发现后者浓度明显比对照组低。
(8)GABA是哺乳动物中枢神经系统的一种重要的抑制性神经递质,不仅具有抗焦虑、抗惊厥及镇痛作用,而且对神经系统的发育及胚胎早期外周腺体和器官的分化具有营养作用,可促进蛋白膜、GABA受体、一些与神经相关的蛋白及酶的合成。
GABA不仅在医药保健品方面用于抗溃疡、抗心率不齐、血糖调节、免疫调节,而且在动物饲料中用于促进动物繁殖、提高动物自身免疫力等。
GABA也用于生化研究,医药上用于治疗肝昏迷和脑血管障碍引起的各种疾病。
医药中间体。
γ-氨基丁酸有降低血脂作用适用于治疗和预防各类型肝昏迷。
治疗小儿麻痹症、脑溢血,并可作煤气中毒解毒剂。
2 制备方法目前, γ-氨基丁酸(GABA)的制备方法大致以下三大类:微生物发酵法[1~4],生物提纯法与化学合成法。
2.1 微生物发酵法以谷氨酸或其衍生物(谷氨酸钠、富含谷氨酸的物质等)为原料,利用酵母菌、乳酸菌和曲霉菌等食品安全级微生物发酵制得。
此法处理过程复杂,生产效率低,投入大、发酵周期长、工业化难度大所以在工业生产中的应用受到限制。
2.2 生物提纯法分离提取方法生产GABA是以天然产物或天然产物经过加工后的副产物为原料,经过提取、分离、提纯制得,生产工艺安全,但成本较高。
2.3 化学合成法2.3.1 γ-氯丁氰法以邻苯二甲酰亚氨钾和γ-氯丁氰为原料在强烈条件下反应,所得产物与浓硫酸作用后再经过水解制得产品GABA。
2.3.2丁酸与氨水法以丁酸和氨水为原料,在γ射线照射条件下,可以得到GABA等。
2.3.3γ-丁内酯和氯化亚砜法γ-丁内酯和氯化亚砜为原料在常压下经开环、氯代制得4-氯丁酰氯,再与甲醇进行酯化得4-氯丁酸甲酯。
在催化剂作用下与氨水溶液经胺化、水解后分离、纯化得γ-氨基丁酸,产品纯度97.1%(HPLC法),总收率72.5%(γ-丁内酯)计。
这些合成工艺使用原料毒性大、价格昂贵、反应条件苛刻、安全性较差和产物中有害物质残留严重,产品纯度不高等缺点,不宜作为食品及饲料添加剂使用。
2.3.3吡咯烷酮开环法1)由吡咯烷酮与石灰乳开环制得。
将生石灰用蒸馏水消化成石灰乳,抽入水解反应釜,加吡咯烷酮,升温至125-130℃,反应压力保持在0.29MPa,保温反应10-14h以上。
反应结束后降温至30℃出料过滤,用蒸馏水洗涤。
滤液加碳酸氢铵,直至无钙离子检出,再加活性炭在80℃保温脱色30min,60℃过滤,用蒸馏水洗,洗液与滤液合并,在60℃减压浓缩至析出结晶,加入乙醇,冷却、过滤、干燥,得成品,收率为85%左右。
此法反应需要压力,反应时间长,后处理繁琐,同时需要溶剂加大成本的投入。
2)由吡咯烷酮与氢氧化钠开环制得用泵将吡咯烷酮泵入反应釜中,将已用液压泵泵入高位釜中的液碱在开动搅拌的前提下滴入有吡咯烷酮的反应釜中,用蒸汽加热至60℃,保温2个小时,然后用冷液冷却至10℃放料,过滤得γ-氨基丁酸钠滤液;然后进入连续流体分离进行转化:γ-氨基丁酸钠透析液进入连续流体分离装置,进行连续酸性阳离子交换柱进行离子交换,将γ-氨基丁酸钠转化为γ-氨基丁酸溶液.反渗透浓缩:从连续流体分离装置中出来的γ-氨基丁酸溶液在经过反渗透系统浓缩,得到γ-氨基丁酸浓缩液;往γ-氨基丁酸浓缩溶液中加入γ-氨基丁酸晶种,即可得到γ-氨基丁酸,脱水后经重结晶、干燥、包装得γ-氨基丁酸产品,总的转化效率为90%。
此法反应时间短,但需要用到阳离子交换法来除去钠离子,需要多次脱钠离子,因此就需要用到离子交换树脂的再生,要用大量的盐酸来再生,所以会产生大量的废水,加大环保设备的负担。
3)由吡咯烷酮与固体碱开环制得在1000mL带搅拌、加热、装置的玻璃反应釜中放入170mL水,再加入170g 吡咯烷酮溶液,在搅拌下加入固体碱289g,然后加热升温至釜内温度在110℃,并继续反应10小时,结束反应。
降温,将反应液在27℃下过滤得到γ-氨基丁酸溶液,然后将γ-氨基丁酸溶液的体积在105℃下浓缩至一半,然后将γ-氨基丁酸溶液在5℃下冷却结晶,干燥即得γ-氨基丁酸成品190.2 g。
收率为92.33%,经检测γ-氨基丁酸主含量为99.6%。
此法收率高,生产工艺简单易行,成本不高,对环境没有危害。
3总结本文简单的阐述了γ-氨基丁酸的基本性状与生理活性,另外本文又介绍了几种制备γ-氨基丁酸,并对各种方法的优缺点做了分析和对比。
总的来说,化学合成方法中吡咯烷酮与固体碱开环法,比较有优势,此法简单易行、反应条件温和、生产过程安全、成本较低,产品纯度高等优点,并且适合工业化生产。
通过此合成方法得到的γ-氨基丁酸,其纯度≥99.0%,各项指标符合并超过企业标准,在国内占有领先地位。
参考文献[1] 赵景联.固定化大肠杆菌细胞生产γ-氨基丁酸的研究[J].生物工程学报,1989,5(2):124—128.[2]杨胜远,陆兆新,吕凤霞,等.γ-氨基丁酸的生理功能和研究开发进展[J].食品科学,2005,26(9):546-550.[3] 林少琴,吴若红,邹开煌,等.米胚芽中γ-氨基丁酸的分离提取及鉴定[J].食品科学,2004,25(1):76-78.作者简介:王建峰(1971-),男,硕士研究生再读,中级工程师,现从事有机合成研究和医药中间体开发工作。
通讯地址:215531 江苏省常熟市支塘镇江苏远洋药业股份有限公司。