二十碳五烯酸的制备及其应用

2022/11/17 13:17:57

简介

二十碳五烯酸(EPA,Eicosapentaenoic Acid) ,是人体常用的几种Ω-3脂肪酸之一。相比于我们祖先的日常饮食,现在的日常饮食所含的Ω-3脂肪酸是相对不足的。我们的日常饮食中,Ω-3脂肪酸的主要来源是冷水鱼(例如野生鲑鱼)。鱼油补充剂也可以提高身体中EPA的浓缩度。增加EPA的吸收已经证实对治疗冠状动脉心脏病、高血压和炎症(例如风湿性关节炎)有效[1]。其结构式如图1。

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图1 二十碳五烯酸的结构式。

合成

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图 2二十碳五烯酸的合成路线[2]。

取1.27 g 1-(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-二十二醇乙酯-4,7,10,13,16,19-六烯酸酯和(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-二十醇乙酯-5,8,11,14,17-五烯酸酯的混合物,加入130 mL THF和110 mL 5 N NaOH溶液。在50°C搅拌得到的反应混合物。然后冷却到室温,在减压下浓缩。得到的水溶液混合物在冰浴中冷却,用6 N HCl酸化至pH值2,并用乙酸乙酯(3×200 mL)提取。结合的有机层用水(5×200 mL)、盐水(300 mL)洗涤,干燥(Na2SO4)并在减压下浓缩。得到目标产物二十碳五烯酸85克。合成路线如图2所示。

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图3 二十碳五烯酸的合成路线[3]。

使用三油酸甘油酯、三EPA或Eupoly EPA®(一种含有30%(w/w)Ω-3多不饱和脂肪酸、30%(w/w)饱和脂肪酸和26%(w/v)单不饱和脂肪酸类的市售海洋油)的乳状液来测定脂肪分解活性。水解反应在10mL管中进行,该管含有20mg相应的油、2.3mM胆酸钠、1.5M氯化钙和0.1M Tris-HCl pH 8缓冲液,最终体积为1.5mL。将混合物搅拌几秒钟,并通过加入溶解在0.1M Tris HCl PH8缓冲液中的相应脂肪酶开始反应。分离三个等分试样(每个400μL),并在40℃下剧烈搅拌下30分钟。通过加入6N HCl停止反应。然后,在剧烈搅拌下加入3mL己烷∶氯仿(9:1),离心样品(4000 rpm,5分钟)。将有机相(顶部)转移到干净的管中,而再次提取剩余的水相。有机相用乙酸乙酯稀释(1/10),样品(10pL)注入HPLC/MS系统。采用具有Waters Atlantis 5μm dC 18柱(3.0×150 mm)的Waters Alliance 2695分离模块进行脂肪酸定量,得到最终目标产物二十碳五烯酸1.8 g。合成路线如图3所示。

应用

二十碳五烯酸可以用于治疗自身免疫缺陷疾病。存在于鱼油中的二十碳五烯酸(包括EPA)已经证实能减少有害的免疫反应,并对治疗由自身免疫缺陷引起的炎症有效,例如风湿性关节炎[4]。对于循环系统的健康而言,二十碳五烯酸已经被证实能促进循环系统的健康和防止胆固醇和脂肪在动脉壁上积聚。补充鱼油也能使糖尿病患者减低高血压[5]。在生长发育方面,保持身体里的二十碳五烯酸含量处于一个适当平衡的位置对正常的生长和发育是十分必要的[6]。营养专家建议婴儿应从日常饮食和补充剂中吸收各种类型的二十碳五烯酸。根据这些建议的要求,婴儿在日常饮食中吸收的二十碳五烯酸应少于 0.1%。此外,二十碳五烯酸,包括EPA在内,对肺病、肾病、2型糖尿病、大肠溃疡和节段性回肠炎的治疗都会起到积极的作用[7]。

建议用量

每个星期食用2-3份富含脂肪的鱼类或每天服用3-4克标准的二十碳五烯酸能为你的身体提供适量的脂肪酸。此外,如果你只需要补充DHA,可以选择每天服用200毫克从海藻中提取的DHA[8]。当你需要服用二十碳五烯酸时,请按照药品标签上的指南和保存要求来使用。一些药品需要冷藏。不要使用已经超过保质期的产品。

与药物的关系

和阿司匹林一起服用二十碳五烯酸会对几种类型的冠状动脉血栓病的治疗有效。如果你患有这种病,请咨询一下治疗师这种疗法对个人是否适合。此外,二十碳五烯酸能减轻一些cyclosporine环孢霉素(用来减轻移植接受者产生排斥反应的几率的疗法)引起的副作用。如果你要在现有的药疗或食疗基础上增加新的药物或补充剂,请咨询治疗师。二十碳五烯酸已经被证实能提高用来治疗严重的慢性牛皮癣的药物(低剂量的etretinate和一种目前受到注意的肾上腺皮质激素类药物的混合)的效果[9]。如果你患有慢性牛皮癣,请咨询一下医生这种混合药物疗法是否对你有效。

参考文献

[1] J. Chen, T.J. Ward, S.S.H. Ho, K.F. Ho, Occurrence and Risk Assessment of Personal PM2.5-Bound Phthalates Exposure for Adults in Hong Kong, Int. J. Environ. Res. Public Health 19(20) (2022) 13425.

[2] A.A. Chokor, C.N. Achugwo, Distribution, source identification and eco-toxicological risks of PAHs in sediments of Aba River at Ogbor-Hill region, Nigeria, Chem. Int. 8(2) (2022) 47-57.

[3] A. Dedele, N. Nikiforov, A. Miskinyte, Assessment of multipathway lifetime risks of cancer and non-cancerous diseases associated with trihalomethanes in drinking water in Petropavlovsk City Kazakhstan, Pol. J. Environ. Stud. 31(5) (2022) 4085-4095.

[4] S. Jo, W.S. Harris, N.L. Tintle, Y. Park, Association between Omega-3 Index and Hyperglycemia Depending on Body Mass Index among Adults in the United States, Nutrients 14(20) (2022) 4407.

[5] M. Liu, H. Li, A. Song, P.a. Peng, H. Liu, J. Hu, G. Sheng, G. Ying, Polybrominated dibenzo-p-dioxins/furans and their chlorinated analogues in sediments from a historical hotspot for both brominated flame retardants and organochlorine pesticides, Environ. Pollut. (Oxford, U. K.) 316(Part_1) (2023) 120489.

[6] R.P. Mason, R.L. Dunbar, Compositions comprising epa and methods of using the same for treating and/or preventing endothelial dysfunction in a subject, Amarin Pharmaceuticals Ireland Limited, Ire. . 2022, p. 71pp.

[7] N. Podder, S. Mandal, The effects of metal cofactors on the reactivity of quercetin 2,4-dioxygenase: synthetic model studies with M(ii)-complexes (M = Mn, Co, Ni, Cu, Zn) and assessment of the regulatory factors in catalytic efficacy, Dalton Trans.  (2022) Ahead of Print.

[8] Y.-Q. Wen, C.-H. Xue, H.-W. Zhang, L.-L. Xu, X.-H. Wang, S.-J. Bi, Q.-Q. Xue, Y. Xue, Z.-J. Li, J. Velasco, X.-M. Jiang, Concomitant oxidation of fatty acids other than DHA and EPA plays a role in the characteristic off-odor of fish oil, Food Chem. 404(Part_B) (2023) 134724.

[9] W. Yu, L. Zeng, W. Zou, Y. Shu, J.-C. Gwo, W. You, X. Luo, C. Ke, Seasonal variation in the nutritional components and textural properties of Pacific abalone and its hybrids, Aquaculture 563(Part_1) (2023) 738930.

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