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磷酸胆碱的制备

发布日期:2020/10/22 21:04:06

背景及概述[1][2]

磷酸胆碱为白色晶体或结晶性粉末。略有鱼腥气味。相对分子质量 201.16。熔点200~205℃。有潮解性。不溶于苯、氯仿和乙醚,微溶于乙醇和丙酮,溶于甲醇,易溶于水。10%的水溶液pH=4.8~5.0。小鼠经口 LD507720mg/kg。磷酸胆碱是真核细胞卵磷脂生物合成的重要中间体,在动物及酵母菌中存在的胆碱激酶的催化下,由胆碱及ATP缩合形成。

它是磷酸单酯中与CRP(C反应蛋白)结合力最强的,在钙离子存在下可以增强机体对细菌、真菌的防御力。磷酸胆碱可以用于制备光电化学电池产生光电压。辉光放电修饰的磷酸胆碱双层分子生物化学特性与人的血红细胞抗血栓表面相似,极大地抑制了血小板的表面连接磷酸胆碱钠盐和钙盐有阻止各种已知的膜解构物分解作用保护血小板、红细胞和溶酶体膜的作用。

磷酸胆碱钙盐和钠盐能够增强肝素和血清β-脂蛋白间的相互作用。它的镁盐和钙盐可用于肝胆损伤的治疗。它是工业制备CDP-胆碱、L-α-甘油磷酸胆碱等药物的原料。磷酸胆碱已经有许多种化学合成方法:卤化胆碱的磷酸化包括使用三氯氧磷、五氧化二磷、五氧化二磷和无水磷酸、乙基偏磷酸盐、二苯氯磷酸等有机磷磷酸化试剂和通过三氯氧磷、乙基偏磷酸盐磷酸化氯乙醇制备磷酸氯乙醇再与三甲胺结合形成磷酸胆碱。

适应症[3]

临床主要用于急性黄疸或非黄疸型肝炎、慢性迁延性和活动性肝炎; 也用于肝中毒、肝脂肪浸润或脂肪肝,以及肝硬化的治疗。

规格[3]

胶囊剂: 0.25g; 注射剂:0.2g/2ml。

用法用量[3]

口服:0.25~0.5g,2~3次/d; 皮下注射或肌内注射: 成人0.2g,1~2次/d,小儿剂量酌减。

药理作用[3]

参与磷脂的合成,具有保肝、强肝、促进脂质代谢和抗脂肪肝的作用。还可以使甲基转移加速,供应活化甲基,加速肝细胞再生。本品尚可在体内提供乙酰胆碱,提高植物神经的营养与功能;分解组胺,使肾内组胺活性增强,具有一定的解毒作用。

不良反应[3]

副作用轻微,个别可有轻度恶心、皮疹等,停药后即消失。注射剂应于避光处保存。

其他用途[1][4]

磷酸胆碱可用作食品添加剂,用于酿造制品的品质改良剂,添加于合成清酒中,可增加浓醇香气;可以稳定氨基酸及其他酒质的成分;也可用作调味料,增加菜肴鲜味。

如一种磷酸胆碱改性的冷冻制品抗结剂的制备,该制备方法包括:1)将硅铝酸钙、二氧化硅、硬脂酸钙、氧化镁、磷酸胆碱与甘油三硬脂酸酯进行球磨以制得初产物;2)将初产物进行干燥以制得中间产物;3)将中间产物与结晶纤维素混合以制得磷酸胆碱改性的冷冻制品抗结剂。该抗结剂对于冷冻制品具有优异的抗结性和稳定性,进而使得该抗结剂能够应用于冷冻制品中。同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

制备[1][5]

方法1:在环氧乙烷的浓水溶液中,于常温下,使三甲胺与之反应,制成胆碱。或在氢氧化钾存在下,用碘甲烷使乙醇胺在常温下甲基化,制成胆碱。再将上述制成的胆碱,溶于甲醇中,用磷酸中和胆碱甲醇溶液,可生成磷酸胆碱,经浓缩、干燥后,可得粗制品磷酸胆碱。再将粗制磷酸胆碱溶于甲醇溶液中,再加入丙酮,得到沉淀,过滤分离后,可制得磷酸胆碱[1]。

方法2:氯化胆碱在氢氧化钠的甲醇溶液中,进行复分解,制得胆碱后,再与磷酸反应,可制得磷酸胆碱[1]。

方法3:一种全细胞生物催化合成磷酸胆碱的方法。胆碱磷酸化过程中需要大量ATP。由于高效的ATP再生系统使得ATP浓度或者 是ATP/ADP维持在较高的水平,这样强烈地抑制了磷酸果糖激酶的活性。磷酸果糖激酶是ATP再生体系的关键酶,它的活性直接影响到ATP再生体系的效率。另外体系中氧化还原平衡(NADH/NAD)也制约着ATP再生系统的效率。

ATP既是胆碱激酶的底物之一,也是胆碱激酶的激活因子。同时,在微生物全细胞催化中,ATP可以通过腺苷酸环化酶的作用下合成cAMP,而后者可以激活蛋白激酶A和蛋白激酶C。胆碱激酶在被蛋白激酶A和蛋白激酶C磷酸化后,活性可以分别提高到1.9倍,利用酿酒酵母进行全细胞催化合成磷酸胆碱的关键是提高ATP再生的效率。

该方法具体为:以氯化胆碱和磷酸根离子为底物,以葡萄糖为能量供体,加入小分子化学效应物质,利用有透性的微生物全细胞生物催化合成磷酸胆碱。本发明采用全细胞生物催化合成磷酸胆碱,克服了化学合成法成本高、转化率低、溶剂毒性大等缺陷。全细胞催化稳定性好,采用小分子化学效应物质调控代谢流量从而提高能量原位再生和偶联效率的方法,产品浓度大幅度提高,转化率也有提高。

主要参考资料

[1] 实用精细化工辞典

[2] 应汉杰;汤佳鹏;陈勇;熊健;柏建新;陈晓春. 全细胞生物催化合成磷酸胆碱的方法. CN201010118207.0,申请日 20100304

[3] 新全实用药物手册

[4]苏福男.磷酸胆碱改性的冷冻制品抗结剂及其制备方法和应用 . CN201710483322.X ,申请日20170622

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