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 Methods

were Reviewed

WANG 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 Alkali

1.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