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二甲基砜的应用

发布日期:2018/12/25 12:02:29

背景及概述[1][2][3]

研究表明,生命体的含硫组织中有 85%的硫是由二甲基砜、二甲基亚砜同系物供给。用含同位素硫35(S35)的二甲基砜试验表明,主要氨基酸蛋氨酸和胱氨酸中的硫,是从二甲基砜的硫获得。由此可见,二甲基砜对人类的健康具有十分重要的作用。二甲基砜是一种有机硫化合物,也是人体胶原蛋白合成的重要物质,对人体的健康发挥重要作用。

在临床上,可缓解压力,缓解疼痛,治疗寄生虫感染,增加能量,促进新陈代谢,促进循环,改善伤口愈合等。用于软化皮肤,强化指甲,或作为血液稀释剂。二甲基砜在生物体内的毒性类似于水。半致死量 LD50 大于 20g/kg· bw。也就是对体重 75kg 的成年人,其半致死量相当于 1500g,因此可以认为是无毒物。给百名人员试验,每日口服 2g二甲基砜数年,未发现任何毒性。二甲基砜的原料二甲基亚砜的半致死量 LD50 为18g/Kg· bw,也属无毒物。

质量标准[2]

食品和医药用二甲基砜感观要求:

保健食品和医药用二甲基砜理化指标:

保健食品和医药用二甲基砜微生物指标:

应用[2]

硫是人体中除碳、氧、氮、氢外,含量最多的元素。缺硫将会产生相应的疾病。因此,早在 1985 年,就有人提出二甲基砜在食品和医药方面应用的专利,以后陆续报道二甲基砜在食品和医药方面的研究。研究表明二甲基砜作为饮食营养补充剂,对许多疾病有很好的辅助效果。人类的食物中,原本含有相当量的二甲基砜。但由于许多食物(蔬菜、水果、肉、蛋、奶、海产品等)在运输、贮存中二甲基砜会损失。

更主要地是人们在食用时进行热加工(蒸、煮、煎、炸、炒、烤等)过程,使二甲基砜大量损失。因此,许多人无法从饮食中获得新陈代谢所需数量的二甲基砜,从而引起某些健康问题。美国、加拿大等国,已提供以二甲基砜为主的膳食补充剂,以便在饮食中补充二甲基砜的不足。研究表明,作为补充剂,二甲基砜对下面的健康问题有较好的效果。

1.  作为胃肠疾病的保健补充食品

经常在饮食中补充二甲基砜,对胃肠疾病预防和治疗有很好的效果。

1)许多人在居住地胃肠无异常,但到外地旅行时,会发生“水土不服”腹泻,有时服抗菌剂也难治疗。研究表明 40mg/ml 二甲基砜能迅速杀死微生物。每天用 300mg 二甲基砜处理旅行地的不干净水防止“水土不服”的腹泻。

2) 胃酸过多者,通常服金属氢氧化物或组织胺1-1-2 抗体。但长期服用,其效果逐渐下降,甚至无效。每日早、晚在饮食时,补充 500mg 二甲基砜,则可提高疗效。

3)腹泻和便秘是二种相反的症状.如在每日饮食中,同时服食 500~750mg 二甲基砜,必要时同时加服维生素 C 1000mg,就可解决便秘或腹泻。

4)用二甲基砜与二甲基亚砜或二甲基砜、二甲基亚砜和氧化嘌呤醇(或别嘌呤醇)增效配方,对胃肠癌防治效果十分明显。

该专利用鼠作试验,注射 10mg/Kg 致癌物二甲基肼,空白组正常饮食,试验组日饮 10%二甲基砜和 10%二甲基亚砜或饮 10%二甲基砜和 10%嘌呤醇 (或别嘌呤醇)。经 28 周后,空白组均致癌,而试验组未发现癌,证明有很强的抑制致癌能力。患有胃肠癌者,手术后第五天,每日给予四次 5ml10%二甲基砜和 10%二甲基亚砜溶液,两年后治疗组比对照组患者生存人数多 46%。

幸存人员继续口服上述溶液,四年后,治疗组人员仍有 20%生存,而对照组生存者不到 3%。研究者认为胃癌患者,其胃肠受新陈代谢产生的氧自由基的攻击,导致细胞损失伤害,使癌细胞扩散。而二甲基砜和二甲基亚砜相互增强,把胃癌产生的氧自由基除去,从而提高生存率。

2. 风湿性关节炎保健补充食品

风湿性关节炎、类风湿性关节炎等给患者带来行动不便,疼痛 (尤其是早晨或天气变换时)。长期以来,人们一直用阿斯匹林,非甾族镇痛药等来帮助患者减轻痛苦。这些药物长期使用,有的效果逐渐减小,有的产生胃胀,胃痛等副作用。对关节炎患者研究,发现患者软骨含硫量只有正常人软骨含硫量的 1/3。 而补充胱氨酸可减少关节液更浓,更有粘性,从而加强骨膜的保护能,减轻骨关节的磨擦,减少痛苦。

道由二甲基砜、葡糖胺硫酸盐、活性干杂骨粉组成的复配物,对风湿性关节炎有明显疗效。一般每日服用由二甲基砜 800mg ,葡糖胺硫酸盐1200 mg,活性干杂骨粉 1200 mg 组成胶囊,7d 后疼痛减轻,两周后疼痛消失,恢复原来的灵活性。关节炎患者服用镇痛药,经常会胃胀和头痛,但如在饮食中加入二甲基砜,可以克服这一副反应。美国、加拿大等国市场已有二甲基砜、葡萄糖胺硫酸盐和硫酸软骨素组成的膳食补充剂。

虽然未标明其用途,但按一般资料介绍软骨素是软骨的组成,这三种组份的配合,应该具有相互增效作用,而且各组分均可作为关节炎治疗辅助食物。因此,三组份为治疗关节炎的有效药物和保健食品。

3. 抗过敏保健补充食品

某些人对外来物有明显的过敏反应,例如对多数花粉,塑料制品等,出现典型的过敏症:皮疹、流眼泪、流鼻粘液、眼鼻发炎、打喷嚏、嗓子嘶哑和发痒等。患者服用抗过敏药,多数可好转。但效果逐渐减弱或有副反应。而有些患者服抗过敏药无明显效果。如在服抗过敏药时,在其饮食中,每日加入250~1000mg 二甲基砜,经一周后,严重的过敏症状有明显减轻,抗过敏药可逐渐减少,甚至可使过敏症得到控制。

某些人患有所胃的“干草热”过敏,虽用抗过敏药和喷抗过敏药物来控制症状,但长期使用,其效果逐渐减弱。如在每天饮食中,补充 500mg 二甲基砜,可逐渐减少喷抗过敏药物次数,甚至可使症状消失。有许多人对海产品(鱼、虾、海带、贝类等),药物( 青霉素、阿斯匹林等)有过敏反应,甚至少数对某些食物(如谷类、奶等)也有一定程度的过敏反应。研究表明,可根据过敏不同程度在每日饮食中加入 100~1000mg 二甲基砜,就可消除或减轻过敏反应。

4. 免疫调节保健补充食品

二甲基砜是谷胱甘肽抗氧剂硫的来源,因而对消除人体产生的氧自由基起着十分重要的作用,从而提高人体的免疫调节作用。研究表明,二甲基砜或维生素 C 单独使用,其免疫调节作用均不如两者的复配物。二甲基砜与维生素C 复配物,如含有少量β -1,3-葡聚糖,其叠加免疫调节功能更佳。专利提供最佳组成为:二甲基砜1500mg,维生素 C 2000mg,β -1,3-葡聚糖 2- 3 mg。

5. 皮肤治疗药剂

二甲基砜用于配制家庭主妇保护皮肤膏、皮肤湿润剂、治疗皮肤炎、皮肤癌等的外用药膏。由二甲基砜 5g,(沉积)硫 4g,水杨酸 2 g,薄荷醇 1 g,用鲸蜡醇加至 100g 调成膏状,用于家庭主妇保护和改善皮肤。为使皮肤保持湿润不龟裂,可用二甲基砜 5g,半胱氨酸盐酸盐 2 g,结晶薄荷醇 1g,用十六聚乙二醇加至 100g 调成皮肤湿润膏。皮肤炎和皮肤癌、粘皮肤癌可用二甲基砜 5g,氧化嘌呤醇(或别嘌呤醇)1g,薄荷醇 1g,维生素 A100,000 单位,维生素 E 1g,用鲸蜡醇加至 100g,调配成治疗膏。

6. 其它

资料报导二甲基砜在医药方面还有另一些功能。一些肺气肿患者,可能是吸烟引起的,削弱肺功能和胸膜的流动。给予每日 500mg 二甲基砜,六周至八周,在供氧能力达到正常范围。其血中的二甲基砜也上升到 5mg/Kg 以上。某些肺气肿患者,其散步较困难,每日给予 1000mg 二甲基砜和维生素 C,二至四周后,其散步距离至少增加两倍。

某些患者睡眠打鼾严重,专利[19]提出用 10~16%二甲基砜水溶液,滴注患者鼻,可使其不打鼾。夏季极易受蚊子叮咬,如果每日饮食中有足够的二甲基砜,使血中含二甲基砜超过 1ppm,可减少叮咬处发痒和疼痛。个别易出汗吸引蚊子的人,除补充二甲基砜外,可适当补充维生素 B。舒张压在 90mmHg 以上,在控制食物和使用药物,仍无法降低,每日饮食中补充 500mg 二甲基砜,经四至六周后,其伸缩压和舒张压均在正常值。

人体中毛发和指甲,皮肤等均为高含硫组织。头发脱落损失,可用二甲基砜 5g,二甲基亚砜 2 g,半胱氨酸盐酸盐 2 g,甲基蛋氨酸磺酸氯 2 g,结晶薄荷醇 1 g,用蓖麻油加至 100 g,配成的药剂涂在损失的剩余头发处头皮,按摩每次几分钟,经数天。同时把药剂覆盖过夜,可使头发重新修复。从网络中可查到二甲基砜在许多方面对身体健康有益:哮喘、肌腱炎、肌肉痉挛、背部疼痛、增加体力、 减少训练后肌肉疼痛,体内解毒、 促进血液循环、加速伤口愈合、有助于皮肤、指甲恢复美观等。以及应用于阳光灼伤、烫伤、割伤和磨伤、抗菌等。

制备 [2]

1. 紫外线照射下的氧化

把氧气经紫外线照射,通入二甲基亚砜溶液,在紫外线照射下进行氧化反应,生成的二甲基砜,用冰盐水冷冻使结晶析出。分离。需要时可再重结晶。这氧化过程也是自然界二甲基硫生成二甲基亚砜和二甲基砜过程。

2. 氧化氮氧化

二甲基亚砜投入反应釜内,加热到 140~146℃,通入二氧化氮进行氧化。反应废气用氧氧化成二氧化氮再返回反应。反应完用冰盐水冷却,结晶出二甲基砜,过滤得白色针状结晶粗品。经蒸馏收集 138~145℃( 740mmHg)馏分为成品。

3. 双氧水氧化

反应釜内投入二甲基亚砜,加热至 90~100℃ ,滴加 27.5%过氧化氢,回流反应,滴加完过氧化氢,继续反应数小时。过滤,用冰盐水冷却使二甲基砜结晶析出,离心分离,结晶用 95%乙醇洗涤或重结晶得精品。烘干。母液浓缩后结晶回收。总收率 90%~92%。

主要参考资料

[1] 二甲基砜对小鼠抗炎作用及免疫功能的影响

[2] 张勇. 二甲基砜的合成及在保健食品和医药中的应用[J]. 广州食品工业科技, 2004, 20(2): 136-139.

[3] 司航编.有机化工原料. 北京: 化学工业出版社 1996:529.