γ-氨基丁酸的用途

2020-12-01

γ-氨基丁酸的用途


γ-氨基丁酸

中文名称:γ-氨基丁酸

中文别称:4-氨基丁酸

英文名称:γ-aminobutyricacid(GABA)

CAS:56-12-2

性质描述:白色片状或针状结晶;微臭,具有潮解性;极易溶于水,微溶于热乙

醇,不溶于冷乙醇、乙醚和苯。

使用标准:GB2760-2014

产品来源:γ-氨基丁酸(GABA)是一种天然活性成分,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γ-氨基丁酸。在

动物Chemicalbook体内,γ-氨基丁酸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/g组织,免疫学研究表明,其浓度最高的区域为大脑

中黑质。

合成方法:

一、化学合成法

比较重要的化学合成主要有以下几种:第一种是采用邻苯二甲酰亚氨钾以及γ-

氯丁氰或丁内酯作为制作GABA的原料,剧烈反应并水解后得到的最终产物就是

GABA;第二种是利用吡咯烷酮作为最初的原料,并通过氢氧化钙以及碳酸氢铵进

行水解,最终使其开环得到的产物就是GABA;第三种是把丁酸和氨水作为GABA

的原料,使其在γ射线条件下进行光照反应得到GABA;第四种是通过辉光放电

的方法,用丙胺和甲酸两种物质进行合成得到GABA;第五种是把溴醋酸甲酯和

乙烯作为制备GABA的原料,通过聚合反应得到4-溴丁酸甲酯,最后经过氨解和

水解后的产物即为GABA。GABA的化学合成方法都存在反应不容易控制、成本比

较高的缺点。

二、植物富集法

植物富集法是一种新型开发的合成萃取提纯技术,它是用GABA含量较高的植物

进行分离提取,这样便有了既便宜纯度又高的GABA产品。从植物中获取GABA

的方法主要有以下两种:其中一种是利用溶剂萃取提纯法,另一种是柱分离制备

法。

(1)溶剂萃取法

溶剂萃取法是利用水或醇作为GABA的提取剂,根据植物在水或者醇中的溶解度

以及分配系数不同的原理将GABA提出到水或者醇中,并且经过反复的过滤提纯,

可以使植物中绝大多数的GABA都被萃取出来。

(2)柱分离制备法

柱分离制备法,又被叫做柱色谱法,是一种利用不同的混合物中的组分在固液两

相中具有不同分配系数的原理,进行洗脱分离及其他后续操作,它的大分类应该

归属于层析法。色谱柱一般采用树脂、硅胶或活性炭等作为填充材料。

三、微生物发酵法

微生物发酵法是通过选择品种优良、稳定以及无毒无害的菌种,利用这些菌种在

生长繁殖的过程中对GABA进行制备和产出。这种方法虽然对环境的要求比较苛

刻,对设备的要求较高,但是此法产出的GABA可作为天然的食品添加剂。利用

微生物发酵生产,是食品行业中发展最早,领域最广泛的生产方式之一,最早利

用的微生物是大肠杆菌,利用它的脱羧酶可生产GABA,但是由于其本身存在一

些安全隐患,使其一直无法直接用于药品或者食品的生产制作。

随着科学技术的发展,绿色食品越来越受到人们的重视,后来科研人员发现乳酸

菌、酵母菌以及曲霉菌等微生物都可以用来代替大肠杆菌,催化生产GABA。而

且在较低成本的情况下,还具有产量高、安全性好的优势,此种方法已经逐渐在

向产业化生产发展。

产品用途:

医药上用于治疗肝昏迷和脑血管障碍引起的各种疾病。

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。也用于生化研究和有机合成。

可降低血氨,促进大脑新陈代谢。用于治疗各种类型的肝昏迷,亦用于脑卒后遗

症、脑动脉硬化症、头部外伤后遗症及尿毒症、煤气中毒等所致的昏迷。

生理作用:

γ-氨基丁酸属强神经抑制性氨基酸,具有镇静、催眠、抗惊厥、降血压的生理

作用。它是抑制性神经递质,可以抑制动物的活动,减少能量的消耗。氨基丁酸

作用于动物细胞中的γ-氨基丁酸受体,γ-氨基丁酸受体是一个氯离子通道,

γ-氨基丁酸的抑制性或兴奋性是依赖于细胞膜内外的氯离子浓度的,γ-氨基丁

酸受体被激活后,导致氯离子通道开放,能增加细胞膜对氯离子通透性,使氯离

子流入神经细胞内,引起细胞膜超极化,抑制神经细胞元激动,从而减少动物的

运动量。