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

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 Methodswere ReviewedWANG 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 Alkali1.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。
γ-氨基丁酸

一、γ-氨基丁酸γ-氨基丁酸的生理功能:γ-氨基丁酸(GABA)是一种非蛋白质组成的天然氨基酸。
GABA是哺乳动物中枢神经系统中的重要的抑制性神经递质,具有重要的生理功能:(1)改善脑机能,延长记忆力。
研究表明,GABA可以提高葡萄糖磷酯酶的活性,从而促进动物大脑的能量代谢,活化脑血流,增加氧供给量,最终恢复脑细胞功能,改善神经机能。
(2)改善视觉功能。
据报道,将带有毛纫管的电极插入老年猴子的大脑视觉神经皮层中,通过毛纫管给神经细胞注入微量的GABA。
比较给药前后视觉神经细胞对视觉刺激反应的变化,发现加入GABA以后,神经元的“行为”变得“年轻”起来。
GABA的缺乏是造成老年人“耳不聪,目不明”的重要原因。
(3)镇静神经,抗焦虑作用。
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,阻止与抗焦虑相关的信息抵达脑指示中枢,从根本上镇静神经,起到抗焦虑的效果。
(4)降血压作用。
GABA是中枢神经系统的抑制性传递物质,它通过调节中枢神经系统,作用于脊髓的血管运动中枢,与突触后有抗扩张血管作用的GABAA 受体和对交感神经末梢有突触前抑制作用的GABA8受体结合,有效促进血管扩张,从而达到降低血压的目的。
另外,也可以通过抑制血管紧张素I 转换酶(ACE)活性达到降血压的目的。
(5)改善肝功能。
临床研究表明,GABA能抑制谷氨酸的脱羧反应,使更多的谷氨酸与氨结合生成尿素排出体外,从而使血氨降低,解除氨毒,进而增进肝功能。
(6)活化肾功能,降低胆固醇。
SaitoH.等报道,饮用Gabaron茶的大白鼠血淋巴中甘油三酯水平显著低于饮清水的对照组,并且患病鼠肾功能比对照组大大提高。
(7)GABA除具有上述的生理作用外,还有调节激素分泌,改善更年期综合症,促进酒精代谢、消臭、高效减肥、诱发人精子顶体、促进动物的抗病和生长等功能。
另外,大量研究证明,GABA的缺乏将导致癫痫病的发生,因此在饮食中适当补充GABA对由于GABA的缺乏引起的癫痫病有一定预防作用。
γ-氨基丁酸途径

γ-氨基丁酸途径引言:γ-氨基丁酸途径是一个重要的生物合成途径,涉及到γ-氨基丁酸的合成及其在生物体中的功能。
本文将从γ-氨基丁酸的来源、合成途径及其在生物体中的功能等方面进行阐述。
一、γ-氨基丁酸的来源γ-氨基丁酸是一种非蛋白氨基酸,是由谷氨酸经氨基转移酶作用转化而来。
谷氨酸是一种常见的氨基酸,广泛存在于生物体内。
在生物体内,谷氨酸可以通过多种途径转化为γ-氨基丁酸,其中γ-氨基丁酸途径是最主要的途径之一。
二、γ-氨基丁酸的合成途径γ-氨基丁酸的合成途径主要包括谷氨酸脱羧酶途径和脱亮氨酸酶途径。
1. 谷氨酸脱羧酶途径:在谷氨酸脱羧酶途径中,谷氨酸通过谷氨酸脱羧酶的作用失去羧基,生成γ-氨基丁酸。
这一过程需要酶的催化作用和辅助因子的参与,确保反应的顺利进行。
2. 脱亮氨酸酶途径:在脱亮氨酸酶途径中,脱亮氨酸酶可以催化亮氨酸的脱氨反应,生成γ-氨基丁酸和α-酮戊二酸。
这一途径是合成γ-氨基丁酸的另一个重要途径。
三、γ-氨基丁酸在生物体中的功能γ-氨基丁酸在生物体中具有多种重要的功能。
1. 神经递质:γ-氨基丁酸是中枢神经系统中的一种重要的神经递质。
它能够通过与特定的受体结合,传递神经信号,参与调节神经系统的功能。
γ-氨基丁酸的合成和释放受到多种因素的调控,保证神经递质的正常功能。
2. 调节中枢神经系统的兴奋性:γ-氨基丁酸通过与受体结合,能够抑制神经元的兴奋性。
它的作用可以使神经元的活动保持在一定的范围内,维持中枢神经系统的正常功能。
3. 参与蛋白质和脂类的合成:γ-氨基丁酸在生物体内还参与到蛋白质和脂类的合成过程中。
γ-氨基丁酸通过参与氨基酸代谢途径,提供必要的氨基酸基团,参与蛋白质的合成。
同时,γ-氨基丁酸也可以作为脂类的前体,参与脂类的合成过程。
结论:γ-氨基丁酸途径是γ-氨基丁酸合成的重要途径,涉及到谷氨酸脱羧酶途径和脱亮氨酸酶途径。
γ-氨基丁酸在生物体内具有多种重要的功能,包括神经递质、调节中枢神经系统的兴奋性以及参与蛋白质和脂类的合成等。
益生菌生物转化制备γ-氨基丁酸的研究

益生菌生物转化制备γ-氨基丁酸的研究益生菌生物转化制备γ-氨基丁酸的研究摘要:益生菌是一类对人体有益的微生物,其代谢产物γ-氨基丁酸在人体中具有多种生理功能。
本文通过益生菌生物转化制备γ-氨基丁酸的研究,探索了不同条件对于γ-氨基丁酸产量的影响,并分析了可能的生理机制。
结果表明,在适当的培养条件下,益生菌能够高效地合成γ-氨基丁酸,为其广泛应用提供了重要的理论和实践基础。
关键词:益生菌;γ-氨基丁酸;生物转化;产量;生理功能引言γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种重要的非蛋白氨基酸,存在于动植物组织中,具有多种生理功能。
在人体中,GABA是一种重要的抑制性神经递质,能够通过β-受体抑制脑细胞的兴奋性,具有镇静、催眠和抗焦虑等作用。
此外,GABA还具有降血压、抗抑郁、抗炎和增强免疫力的功能。
因此,GABA在医药、保健品及食品工业中具有广泛的应用前景。
目前,合成GABA的方法主要包括化学合成和微生物转化两种方式。
化学合成方法虽然能够得到高纯度的GABA,但存在成本高、环境污染等问题。
而微生物转化法具有环境友好、产能高和多样性等优势,受到广泛关注。
其中,益生菌作为一类对人体有益的微生物,应用于GABA的生物转化制备中具有重要的潜力。
本文旨在探索益生菌生物转化制备GABA的条件和生理机制,为其产业化应用提供理论和实践基础。
材料与方法1. 样品准备选择常见的益生菌菌株,如嗜热菌属(Thermophilus)、酸乳菌属(Lactobacillus)等,通过菌种活化保存,并在适宜的培养基中培养。
2. 益生菌生物转化试验将培养好的益生菌菌株接种到含有合适基质的培养基中,控制培养温度、pH值和培养时间,观察GABA的产量。
3. GABA含量测定采用高效液相色谱法检测GABA的含量,建立标准曲线,通过外标法计算样品中GABA的浓度。
结果与讨论通过益生菌生物转化试验,我们观察到不同条件对于GABA产量的影响。
伽马氨基丁酸 合成 提取

伽马氨基丁酸合成提取伽马氨基丁酸(Gamma-Aminobutyric Acid,简称GABA)是一种重要的神经递质,它在我们的大脑中起着关键的调节作用。
伽马氨基丁酸能够抑制神经元的过度活动,从而平衡大脑中兴奋和抑制的程度,使我们能够感到放松和安定。
伽马氨基丁酸可以通过合成和提取两种方法获取。
其中,合成法是一种常用的途径。
通过一系列的化学反应和步骤,可以将丁二酸和氨基乙醇进行反应,最终合成出伽马氨基丁酸。
这种方法操作简单、成本相对较低,能够得到纯度较高的产品。
提取法则是从天然物质中提取伽马氨基丁酸。
在自然界中,伽马氨基丁酸广泛存在于一些食物中,如发酵食品、海藻等。
通过对这些食物进行提取,可以获得伽马氨基丁酸。
提取法的优点在于通常能够获得更为天然的伽马氨基丁酸,且提取的产量相对稳定。
无论是合成法还是提取法,从伽马氨基丁酸的生产角度来看,关键的一点是保证产品的质量。
伽马氨基丁酸的纯度对其效果起到至关重要的影响。
因此,在生产过程中,需要采取一系列的质量控制措施,如对原料的筛选、生产工艺的优化,以及对成品进行严格的检测。
只有确保产品的质量,才能够提供给消费者满意的伽马氨基丁酸产品。
伽马氨基丁酸不仅在药物领域有应用,还是膳食补充剂和保健品的重要成分。
由于其具有促进睡眠、缓解焦虑和减轻压力的功能,越来越多的人开始意识到伽马氨基丁酸的重要性。
因此,了解伽马氨基丁酸的合成和提取过程,对于保证产品的质量和消费者的安全起着至关重要的作用。
总之,伽马氨基丁酸的合成和提取方法可以帮助我们获取这一重要的神经递质。
通过合成法和提取法,我们可以获得高纯度的伽马氨基丁酸产品。
在生产过程中,保证产品质量的控制非常重要。
了解伽马氨基丁酸的合成和提取过程,有助于我们更好地理解伽马氨基丁酸的重要性,以及如何为消费者提供高质量的伽马氨基丁酸产品。
伽马氨基丁酸的作用原理

伽马氨基丁酸的作用原理伽马氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)是人体内非常重要的一种神经递质,它具有抑制性的作用。
在中枢神经系统中,GABA经由GABA受体与神经元结合,发挥调节神经传递的作用。
GABA的作用机制主要分为两方面:GABA合成和GABA受体。
一、GABA的合成GABA的合成涉及谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)这一酶的作用。
GAD能够将谷氨酸转化为GABA,这是GABA生成的关键步骤。
这个反应需要辅因子吡哆醛磷酸盐(pyridoxal 5'-phosphate,PLP)。
PLP与GAD 中的赖氨酸残基形成络合物,从而将谷氨酸转化为GABA。
谷氨酸脱羧酶存在于许多神经元中,特别是存在于GABA能神经元中。
GAD的表达水平会受到内外环境的影响,例如药物的刺激、兴奋性神经递质的浓度变化等。
二、GABA受体GABA主要通过两种类型的受体与神经元结合:GABA-α受体和GABA-β受体。
1. GABA-α受体GABA-α受体是GABA A受体的一种亚型,是GABA能神经元中最主要的受体。
GABA-α受体为一离子通道受体,当GABA与该受体结合时,离子通道开放,使氯离子(Cl-)进入细胞内,从而产生一种抑制性的电流。
这种电流使细胞内的电位变为更负,抑制神经元的兴奋性。
GABA-α受体是由多个次单位(subunits)组成的,不同亚型在次单位的组成和分布上有所不同。
GABA-α受体的活性可以受到多种物质的调节,如酒精、苯二氮䓬类药物等。
2. GABA-β受体GABA-β受体是GABA B受体的一种亚型,与GABA A受体相比,GABA B受体较为复杂,是七膜通蛋白受体(G protein-coupled receptor)。
当GABA结合到GABA B受体上时,会激活G蛋白,进而激活或抑制相应的信号传导途径。
GABA B受体主要存在于突触后膜上,主要调节突触传递途径,对突触传播的抑制起重要作用。
γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸的生理学功能及研究现状摘要:本文主要对γ- 氨基丁酸的生理功能及生物合成方法进行了综述,并对其研究前景进行了展望。
γ-氨基丁酸(简称GABA),是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,在动物、植物和微生物广泛存在。
它为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质。
关键词:γ-氨基丁酸;谷氨酸脱羧酶;生理学功能γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),又称氨酪酸,是一种非蛋白质组成的天然氨基酸,是谷氨酸为谷氨酸脱羧酶转化的产物。
分布非常广泛,在动物、植物和微生物中均有G A B A存在。
GABA为哺乳动物中枢神经系统一种主要的抑制性神经递质,介导了4 0%以上的抑制性神经传导。
1 、GABA的生理功能1.1 镇定,抗焦虑1950年,Flory等人在哺乳动物的脑萃取液中首次发现GABA。
近年来的研究表明,GABA 是中枢神经系统的一种抑制性传递物质,它是脑组织中最重要的神经递质之一,可结合抗焦虑的受体使之激活,阻止与焦虑有关的信息抵达脑中枢,从根本上镇定神经,起到抗焦虑的效果。
1.2 降血压高血压是现代社会的高发病,它是一种慢性的心脑血管疾病,是造成冠心病、恼辛中等心脑血管疾病的主要因素之一。
据统计,全世界每年因高血压引起的心脑血管疾病的死亡人数超过1200万。
GABA的舒缓血管和降血压的药理功能已经在大量的动物实验和临床医学中得以证实。
哺乳动物的脑血管中有G A B A-能神经支配,并存在相应的受体,GABA与起扩张血管作用的突触后GABAA受体和对交感神经末梢有抑制作用的GABAB受体相结合,同时抑制抗利尿激素后叶加压素的分泌,有效促进血管扩张,使血压降低.能有效促进血管扩张,从而达到降血压的目的。
G A B A通过脑内GABA-能系统的调节,起到抑制心血管和调节血压的作用。
1.3 改善神经机能已有实验证明,在大鼠、猫和犬等一些动物的脑血管中有GABA能神经支配系统,而且该系统还参与脑循环的调节,提高葡萄糖磷酸酯酶的活性,使脑部血液流畅,促进脑组织的新陈代谢和恢复脑细胞功能,改善神经机能。
gaba生成途径

gaba生成途径γ-氨基丁酸(GABA)是一种在中枢神经系统中起着神经抑制作用的神经递质。
GABA通过调节神经元的兴奋性和抑制性,对维持神经系统的稳定和正常功能具有重要作用。
以下是关于GABA生成途径的详细说明。
1. GABA的生成途径1.1 谷氨酸脱羧酶途径GABA的主要生成途径是通过谷氨酸脱羧酶(GAD)介导的谷氨酸脱羧反应。
这一反应将谷氨酸(Glutamate)转化为GABA,并伴随着CO2的释放。
谷氨酸脱羧酶是一个关键的酶,存在于神经元的突触小泡(synaptic vesicles)中。
这个过程主要发生在神经元的末梢区域,将兴奋性的神经信号转化为抑制性的信号,有助于维持神经元的稳定性。
谷氨酸+ H2O -> GABA + CO21.2 转氨酶途径此外,GABA的生成还可以通过谷氨酸经过谷氨酸转氨酶(GABA-T)的作用,将其转化为GABA。
这一过程中,谷氨酸的羧基被转移至α-酮戊二酸,生成GABA。
谷氨酸+ α-酮戊二酸-> GABA + α-酮戊二酸酰胺这个转氨酶途径在一些细胞类型中也被认为是GABA的生成途径之一。
2. GABA生成的生理意义2.1 抑制性神经递质GABA主要在中枢神经系统中充当抑制性神经递质的角色。
当神经元释放GABA时,它会结合到受体上,导致神经元的超极化,使其更难兴奋。
这种抑制性的作用对于维持神经系统的平衡和调控神经冲动的传递至关重要。
2.2 神经系统调节GABA生成的途径是神经系统中的一个重要的调控因素。
通过调节GABA生成的过程,机体可以更灵活地对应激和抑制的平衡,适应不同的神经环境。
2.3 GABA的生理功能GABA在中枢神经系统中有多种生理功能,包括参与睡眠调控、情绪调节、抗焦虑作用等。
因此,GABA的生成途径的调控对于维持神经系统的正常功能至关重要。
3. 谷氨酸脱羧酶的特点3.1 分布谷氨酸脱羧酶主要分布在中枢神经系统的突触小泡中。
这种分布特点决定了GABA生成主要发生在神经元的末梢区域。
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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 Methodswere ReviewedWANG 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 Alkali1.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-丁内酯)计。
这些合成工艺使用原料毒性大、价格昂贵、反应条件苛刻、安全性较差和产物中有害物质残留严重,产品纯度不高等缺点,不宜作为食品及饲料添加剂使用。
2.3.3吡咯烷酮开环法1)由吡咯烷酮与石灰乳开环制得。
将生石灰用蒸馏水消化成石灰乳,抽入水解反应釜,加吡咯烷酮,升温至125-130℃,反应压力保持在0.29MPa,保温反应10-14h以上。
反应结束后降温至30℃出料过滤,用蒸馏水洗涤。
滤液加碳酸氢铵,直至无钙离子检出,再加活性炭在80℃保温脱色30min,60℃过滤,用蒸馏水洗,洗液与滤液合并,在60℃减压浓缩至析出结晶,加入乙醇,冷却、过滤、干燥,得成品,收率为85%左右。
此法反应需要压力,反应时间长,后处理繁琐,同时需要溶剂加大成本的投入。
2)由吡咯烷酮与氢氧化钠开环制得用泵将吡咯烷酮泵入反应釜中,将已用液压泵泵入高位釜中的液碱在开动搅拌的前提下滴入有吡咯烷酮的反应釜中,用蒸汽加热至60℃,保温2个小时,然后用冷液冷却至10℃放料,过滤得γ-氨基丁酸钠滤液;然后进入连续流体分离进行转化:γ-氨基丁酸钠透析液进入连续流体分离装置,进行连续酸性阳离子交换柱进行离子交换,将γ-氨基丁酸钠转化为γ-氨基丁酸溶液.反渗透浓缩:从连续流体分离装置中出来的γ-氨基丁酸溶液在经过反渗透系统浓缩,得到γ-氨基丁酸浓缩液;往γ-氨基丁酸浓缩溶液中加入γ-氨基丁酸晶种,即可得到γ-氨基丁酸,脱水后经重结晶、干燥、包装得γ-氨基丁酸产品,总的转化效率为90%。
此法反应时间短,但需要用到阳离子交换法来除去钠离子,需要多次脱钠离子,因此就需要用到离子交换树脂的再生,要用大量的盐酸来再生,所以会产生大量的废水,加大环保设备的负担。
3)由吡咯烷酮与固体碱开环制得在1000mL带搅拌、加热、装置的玻璃反应釜中放入170mL水,再加入170g 吡咯烷酮溶液,在搅拌下加入固体碱289g,然后加热升温至釜内温度在110℃,并继续反应10小时,结束反应。
降温,将反应液在27℃下过滤得到γ-氨基丁酸溶液,然后将γ-氨基丁酸溶液的体积在105℃下浓缩至一半,然后将γ-氨基丁酸溶液在5℃下冷却结晶,干燥即得γ-氨基丁酸成品190.2 g。
收率为92.33%,经检测γ-氨基丁酸主含量为99.6%。
此法收率高,生产工艺简单易行,成本不高,对环境没有危害。
3总结本文简单的阐述了γ-氨基丁酸的基本性状与生理活性,另外本文又介绍了几种制备γ-氨基丁酸,并对各种方法的优缺点做了分析和对比。
总的来说,化学合成方法中吡咯烷酮与固体碱开环法,比较有优势,此法简单易行、反应条件温和、生产过程安全、成本较低,产品纯度高等优点,并且适合工业化生产。
通过此合成方法得到的γ-氨基丁酸,其纯度≥99.0%,各项指标符合并超过企业标准,在国内占有领先地位。
参考文献[1] 赵景联.固定化大肠杆菌细胞生产γ-氨基丁酸的研究[J].生物工程学报,1989,5(2):124—128.[2]杨胜远,陆兆新,吕凤霞,等.γ-氨基丁酸的生理功能和研究开发进展[J].食品科学,2005,26(9):546-550.[3] 林少琴,吴若红,邹开煌,等.米胚芽中γ-氨基丁酸的分离提取及鉴定[J].食品科学,2004,25(1):76-78.作者简介:王建峰(1971-),男,硕士研究生再读,中级工程师,现从事有机合成研究和医药中间体开发工作。
通讯地址:215531 江苏省常熟市支塘镇江苏远洋药业股份有限公司。