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蒜氨酸的药理作用

发布日期:2019/3/8 11:27:28

背景及概述[1-2]

大蒜又名胡蒜,为百合科葱属植物蒜(Allium sativum L.)的地下鳞茎, 是历史悠久的药食两用植物。蒜氨酸又名蒜碱,主要存在于大蒜鳞芽的细胞中,无色无臭。蒜氨酸性质不稳定,常温下在蒜酶(Allinase)和水作用下,迅速转化为大蒜辣素(Allicin),产生丙酮和氨。其中大蒜辣素还将进一步分解成多种含硫化合物。动物实验证明,蒜氨酸具有抗血栓、杀真菌等作用。目前制备蒜氨酸的方法主要有两种:一种为提取法,一般采用先低温冷冻,而后再离心、过柱分离纯化的方法得到。此方法的优点在于产品具有全天然性,但缺点是大蒜中蒜氨酸的含量少,分离成本高,效率较低。

药理作用[3]

1. 对心血管疾病的防治作用

1)抗心肌缺血作用:目前,国内关于蒜氨酸、蒜酶、大蒜辣素抗心肌缺血、心肌梗死作用的研究较少,仅有少量国外学者对蒜氨酸抗心肌缺血作用进行了研究。就蒜氨酸( 0. 04、0. 08 mg·g) 对异丙肾上腺素诱导引起的大鼠心肌损伤药理作用及其机制进行了研究,通过对组织病理学、血清CK、CK-MB、胆固醇( TC) 、甘油三酯( TG) 、游离脂肪酸水平,以及心肌组织中异柠檬酸脱氢酶( ICDH) 、琥珀酸脱氢酶( SDH) 、α-酮戊二酸脱氢酶( α-KGDH)、NADH 脱氢酶、细胞色素C 氧化酶、Na + ,K + -ATP 酶、Ca2 + ,Mg2 + -ATP 酶活性等指标的检测,发现蒜氨酸可以通过改善心肌细胞线粒体功能及抗氧化作用,有效减轻异丙肾上腺素诱导引起的大鼠心肌损伤。

2)降血脂作用:

研究证实,大蒜活性成分还具有降血脂的作用。蒜氨酸+ 蒜氨酸酶具有良好的降低高血脂小鼠丙二醛( MDA) 、TC、LDL-C 水平,提高超氧化物歧化酶( SOD) 活性和HDL-C 水平的作用,并与给药剂量呈正相关性,且高剂量组( 0. 2 mg/g ) 降低TC 有效率及提高SOD 活力接近于阳性对照药血脂康( 0. 04 mg/g ) 。

其降血脂机制可能与阻断脂质过氧化、抑制胆固醇合成途径中的3-羟基-3-甲戊二酸单酰辅酶A 还原酶( HMGCoA还原酶) 活性具有密切的关系。有学者报道,大蒜辣素( 0. 08 mg/g ) 能明显降低原发性高血压大鼠血压水平和血浆中的甘油三酯水平。同时,在临床观察中,大蒜辣素的分解产物DADS 能抑制高脂血症大鼠胆固醇的合成,降低血脂、胆固醇水平,有助于预防和治疗高血压、高脂血症、高胆固醇血症,从而可进一步预防和治疗由此类病症诱发的冠心病等。

3)抗氧化、清除自由基作用

心血管疾病发病机制复杂,具有多因素相互影响的发病特点,其中内皮细胞功能障碍与冠心病、高脂血症及早期动脉粥样硬化密切相关。用蒜氨酸( 10 mg·L  ) 预处理人脐静脉内皮细胞30min,观察其对TNF-α 刺激内皮细胞的保护作用,发现蒜氨酸具有很强的抗氧化作用,能明显降低单核细胞和内皮细胞的黏附性,抑制TNF-α 引起的血管细胞黏附分子VCAM-1 中mRNA 和蛋白表达量的增高; 抑制细胞超氧阴离子产物的增加和NADH 氧化酶亚基NOX4 上调;同时抑制激活的JNK、EKR1 /2、IKBα 的活性及细胞线粒体膜电位的衰减,表明蒜氨酸对TNF-α 介导的炎症损伤和心血管疾病有良好的控制作用。

2. 抗肿瘤作用

许多体外实验表明,大蒜提取物活性成分具有抗多种肿瘤的作用。以蒜氨酸+ 蒜氨酸酶2 ∶ 1 配比经双蒸水充分混合,37℃水浴反应生成的大蒜辣素在13h 内基本稳定,据此对呈浓度梯度( 5、30、50、80、100 和150 mg·L - 1 ) 大蒜辣素的体外抗肿瘤作用及机制。结果发现,蒜氨酸+ 蒜酶可通过不同机制诱导MGC-803 和HeLa 肿瘤细胞的凋亡,且对MGC-803 细胞S 期的阻滞更明显。大蒜辣素还能抑制胃癌细胞SGC-7901 端粒酶活性,而DADS 可抑制其迁移与侵袭能力,诱导胃癌细胞凋亡。大蒜辣素能够通过自体吞噬或凋亡的形式诱导人肝癌细胞死亡。

应用[1]

蒜氨酸是一种从大蒜中发现并提取的物质,具有广泛的生物活性:对金葡菌、结核杆菌、脑膜炎双球菌等常见致病菌有强大的杀灭作用,对真菌感染、原虫病等微生物感染性疾病同样有显著疗效;此外在降血脂、提高人体免疫力、抗衰老、抗癌防癌等方面也有很好效果。目前蒜氨酸类保健产品在国外主要用于预防心肌梗死、脑梗死和降血脂等用途。鉴于蒜氨酸在防治心脑血管疾病方面的出色疗效,国外医药保健学界均对该产品寄予厚望,认为其有望成为继“银杏热”之后又一种世界性抗心脑血管疾病的植物新药产品。据悉,国际市场上每克蒜氨酸按含量高低售价在12万~1万多美元。目前美国、德国、加拿大、瑞士和日本等西方国家市场上均有各自蒜氨酸类保健产品销售,平均价格为每盒(瓶)40~50美元。

制备[1]

一种具有光学活性的蒜氨酸的合成方法,包括以下步骤:

步骤一,在通入氮气或氦气后,将半胱氨酸水溶液、碱和烯丙基氯在搅拌的条件下加入反应器,在-5~10℃搅拌反应0.5~3小时,得到脱氧蒜氨酸水溶液; 反应完全后继续搅拌1~3小时,然后将脱氧蒜氨酸水溶液真空浓缩,再用酸调 节pH值至5.2~5.5,最后静置沉淀,得到脱氧蒜氨酸产品;

步骤二,将步骤一得到的脱氧蒜氨酸产品配制成水溶液,然后加入双氧水,在-5~10℃搅拌反应5~20小时,再在室温搅拌0.3~1小时,最后将反应液真空浓缩至干,得到蒜氨酸粗品;

步骤三,将步骤二得到的蒜氨酸粗品溶于混合溶剂中,-5~5℃结晶,然后过滤、取结晶体,得到所述具有光学活性的蒜氨酸;其中所述的混合溶剂为乙醇、 甲醇或乙酸中的一种,与水和丙酮的混合溶液,三者体积比为(0.5~20):100: (3~20)。

主要参考资料

[1] CN201310426139.8 一种具有光学活性的蒜氨酸的合成方法及其反应装置

[2] CN03100420.2 从鲜蒜中提取蒜氨酸生产工艺

[3] 大蒜主要活性成分及药理作用研究进展