2,3-吡啶二甲酸与抑郁行为的关系

简述

2,3-吡啶二甲酸是一种化学物质，又名吡啶-2,3-二羧酸，喹啉酸等，其分子式是C₇H₅NO₄，分子量为167.12，常温常压下表现为白色棱状结晶，熔点为188℃，加热到190-195℃分解。一般情况下，2,3-吡啶二甲酸溶于水和碱溶液，微溶于乙醇，不溶于乙醚和苯。

制备方法

方法一

在反应压力24MPa下，在硫酸，硫酸铜存在的条件下，采用氧气氧化喹啉，并经过滤，碱熔，脱色，酸洗，干燥得到2,3-吡啶二甲酸成品，反应产生的废液可以直接套用于2,3-吡啶二甲酸生产过程中，收率提高至83%以上。本发明采用以棉花秸秆制备的磁性活性炭为吸附剂，对2,3-吡啶二甲酸粗品进行脱色除杂，吸附效果好，2,3-吡啶二甲酸产品为白色晶体，产品纯度高达99.97%[1]。

方法二

以喹啉为原料，首先合成2,3-吡啶二甲酸铜，然后以喹啉酸铜为原料合成2,3-吡啶二甲酸钠，最后以喹啉酸钠为原料合成2,3-吡啶二甲酸，该方法的步骤如下：1)2,3-吡啶二甲酸铜的合成；2)2,3-吡啶二甲酸钠的合成；3)2,3-吡啶二甲酸的合成。上述生产方法中，原料配比如下：喹啉10g，硫酸铜30～80g，稀硫酸180～300g，催化剂2～8ml，氧化剂120～200ml，液碱100～180ml。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)反应过程安全有效,成本低,易于获得；2)操作过程简单易于控制，也容易工业化；3)溶剂可以回收循环使用，有效节约了成本；4)产品质量好，最终产品2,3-吡啶二甲酸含量可以达到95%以上[2]。

应用

2,3-吡啶二甲酸是一种重要的农药，医药和染料的中间体，可以用来合成对氟苯乙醚，莫西沙星，尼可刹米，咪唑啉酮类除草剂及喹诺酮类抗生素等；2,3-吡啶二甲酸可以抑制葡萄糖合成，还是铜离子测定试剂。

有关研究

澳大利亚新南威尔斯大学的研究团队就是否能从血液探测出一个人是否有自杀倾向着手研制血液测试，希望可以开展出抗忧郁症，相关研究结果发表在近 期出版的《神经精神药理学》（Neuropsychopharmacology）杂志上。

目前对于忧郁症的研究，都是着重在血清素这种神经传递素上。然而，科学家发现，严重的忧郁症患者含有高度的另一种神经传递素：一种名叫2,3-吡啶二甲酸的化学物质。在自杀倾向者身上，这种化学物质比健康者明显高出许多。

这一结果引发广大研究者热议，继而展开研究。为了探讨慢性应激性抑郁样行为发生过程中海马胶质细胞释放的2,3-吡啶二甲酸(QUIN)的作用，以及与谷氨酸(Glu)及其受体的关系，通过建立慢性不可预见性温和应激(chronic unpredictable mild stress, CUMS)性抑郁模型，海马单侧微量注射QUIN，QUIN抑制剂Ro61-8048,N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid, NMDA)受体拮抗剂MK-801和谷氨酸代谢型受体1 (group 1 metabotropic glutamate receptor, mGluR1)拮抗剂AIDA，观察大鼠体重变化率，采用糖水偏爱测试，旷场实验和悬尾实验等检测行为表现，采用高效液相色谱法(high-performance liquid chromatography, HPLC)和酶联免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)法分别检测海马内Glu水平及其QUIN含量，运用Western blot方法检测NMDA受体关键亚基和mGluR1的变化。结果显示：CUMS诱发大鼠表现出明显的抑郁样行为，且海马Glu和QUIN含量，NMDA受体的NR2B亚基和mGluR1表达水平显著升高；正常大鼠海马微量注射QUIN也表现出明显抑郁样行为，且海马Glu含量，NMDA受体的NR2B亚基和mGluR1表达水平显著升高；CUMS诱发的抑郁样行为可被QUIN抑制剂Ro61-8048显著改善，且海马中Glu含量也显著降低,，同时NMDA受体的NR2B亚基和mGluR1表达水平与CUMS相比也明显降低；CUMS引起的抑郁样行为可被海马注射NMDA受体拮抗剂MK-801和mGluR1拮抗剂AIDA显著改善，且其海马中Glu含量也明显降低，同时MK-801和AIDA对海马注射QUIN所引起的抑郁样行为也起到改善作用，并能降低由QUIN引起的Glu含量的升高。以上结果表明，CUMS引起海马小胶质细胞产生和释放2,3-吡啶二甲酸增加，2,3-吡啶二甲酸既可提高NR2B和mGluR1表达，也可以通过NMDA受体和mGluR1途径使Glu含量增多，产生神经兴奋性毒，导致抑郁样行为发生。

参考文献

[1]任建坡,李灏,张兵兵,等.一种2,3-吡啶二羧酸的制备方法:CN201911110970.6[P].CN112794816A.

[2]李健,刘冬杰,王萍,等.喹啉酸的生产方法.2012.

[3]陈慧彬,李菲,吴帅,等.应激性抑郁样行为发生中海马喹啉酸对谷氨酸及其受体的调节[J].生理学报, 2013, 65(6):9.DOI:CNKI:SUN:SLXU.0.2013-06-003.