77-95-2 / 奎寧酸的主要應(yīng)用

背景及概述^[1-2]

奎寧酸又名6-甲氧基喹啉甲酸黃色柱狀結(jié)晶。熔點(diǎn)280℃(分解)。溶于無水乙醇及堿液，難溶于冷乙醇、乙醚。由奎寧經(jīng)鉻酸氧化而得。用于有機(jī)合成。奎寧酸是高等植物特有的脂環(huán)有機(jī)酸，是一種芳香族氨基酸生物合成的前體物質(zhì)，普遍存在于維管束植物，在植物體內(nèi)常與莽草酸共存?？鼘幩峤Y(jié)構(gòu)特殊，具有多個(gè)手性中心，是立體有機(jī)合成中重要的材料，在作為手性原料合成天然產(chǎn)物、制備新聚合材料等方面廣泛應(yīng)用。

應(yīng)用^[3]

奎寧酸具有較強(qiáng)的抗氧化性能可作為一種天然的防腐保鮮劑。制造甘藍(lán)淀粉時(shí)剩下的廢液中含有許多酌化合物，除主要的齡化合物綠原酸、異綠原酸和咖啡酸之外還含有奎寧酸，而奎寧酸具有的抗氧化活性，和氨基酸同時(shí)存在時(shí)展現(xiàn)出相乘的效應(yīng)。2009年報(bào)道了奎寧酸的抗氧化機(jī)理。雖然奎寧酸沒有直接的抗氧化活性，但是奎十酸支持色氨酸和煙酰胺在胃腸道的合成，并且這反過又來通過提高煙酰胺和色氨酸的濃度増強(qiáng)ＤＮＡ修復(fù)和抑制ＮＦ－ｋＢ?？鼘幩岬目寡趸饔迷诟鞣N脂質(zhì)過氧化模型、氧化酶系、脂氧他酶等及整體試驗(yàn)中已被證實(shí)。貓爪水提取物被證明具有ＤＮＡ修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)功能。后來，送些提取物被認(rèn)定含有生物活性物質(zhì)：羧酸烷基酯，并進(jìn)一步被確定為奎寧酸酯，貓爪水提取物的活性物質(zhì)是奎寧酸。

另外，奎寧酸是我們飲食的正常成分，能夠通過胃腸道菌群轉(zhuǎn)化成色氨酸和煙酰胺，從而為人類必不可少的代謝成分提供了原位生理源。因此，奎寧酸被確定為重要膳食成分。山植中所含的奎寧酸能直接進(jìn)入肝臟，然后轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N物質(zhì)，能幫助人體排泄掉在消化及排泄過程中產(chǎn)生的代謝廢物及毒素如尿酸尿嘌呤等。因而對(duì)前列腺病變和尿路感染有明顯的輔助療效。紅豆?jié){汁中含有奎寧酸從醫(yī)療價(jià)值來看可能會(huì)減少人體在尿道中形成尿酸鈣結(jié)石的機(jī)率。由于人體不能完全分解奎寧酸且不變的形式把它排泄到尿中，它能使尿偏酸并阻止巧和憐酸鹽離子形成不溶解的結(jié)石，在某些情況下也可Ｗ使己形成的結(jié)石溶解。

奎寧酸還可用于腫瘤的治療和診斷中。有研究介紹了四種基于奎寧酸的天然配體類似物，這種配體類似物能夠定向選擇性地向Ｅ－和Ｐ－選擇素細(xì)胞配送藥物分子，從而減少化療時(shí)藥物的用量。同時(shí)還表現(xiàn)出對(duì)ｓＬｅｘＨＬ６０細(xì)胞等粘附結(jié)合時(shí)的枯抗作用。相對(duì)于天然配體ｓＬｅｘ，因?yàn)槠鋽y帶的奎寧酸分子的3個(gè)弦基這種聚合物親和力增加了3個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，該共聚物進(jìn)入Ｅ－選擇素表達(dá)細(xì)胞的主要機(jī)制是內(nèi)吞作用。這些共聚物為基礎(chǔ)抗癌藥物和成像劑對(duì)固體腫瘤治療和診斷具有重要意義

制備^[2]

1）植物提取法：奎寧酸存在于許多植物中，最初人們主要是把金雞納樹皮、越枯果汁與熟石灰作用提取得到的，但這種方法得到的奎寧酸量比較少，而且所耗費(fèi)的原料大大超過了所生成奎寧酸的利用價(jià)值。塔拉單寧是塔拉豆英中的主要成分，屬水解類沒食子單寧，其化學(xué)結(jié)構(gòu)為多沒食子醜基奎寧酸，水解后可產(chǎn)生沒食子酸和奎寧酸。在沒食子酸的工業(yè)生產(chǎn)中，主要是對(duì)塔拉豆英中富含的塔拉單寧進(jìn)行水解，獲得沒食子酸或進(jìn)而深加工成一系列衍生物產(chǎn)品，在此深加工過程中相當(dāng)于單寧質(zhì)量１５％－１８％的另一水解產(chǎn)物奎寧酸留存于水解母液中，通過濃縮溶劑萃取活性炭吸附樹脂交換等方法處理廢液分離去除各種雜質(zhì)，經(jīng)過精制提純后即可獲得附加產(chǎn)品奎寧酸。但是該方法得到的奎寧酸純度不高成本仍比較昂貴，還未具備實(shí)用價(jià)值。

有研究開發(fā)一種制備奎寧酸的新方法，該方法首次以鉤錐為原料，經(jīng)提取、單寧酶水解、柱層析等簡便工藝，得到質(zhì)量穩(wěn)定、高得率、高純度的奎寧酸，為奎寧酸的制備提供了新的供應(yīng)原料，也為鉤錐開辟了新的利用途徑。取鉤錐新鮮樹葉原料1.0kg，切細(xì)，加入相當(dāng)于8倍原料重量的乙醇/水溶液(其中乙醇占60v/v％)，50℃保溫提取2.5小時(shí)，過濾；濾渣加8倍原料重量的乙醇/水溶液(其中乙醇占60v/v％)，50℃保溫提取2.5小時(shí)，過濾；濾渣加8倍原料重量的乙醇/水溶液(其中乙醇占60v/v％)，50℃保溫提取2.5小時(shí)，過濾，合并3次濾液，得到提取液，提取液回收乙醇后過濾除去殘留的不溶物，收集濾液；當(dāng)濾液冷卻至25℃，加入0.5g單寧酶水解3小時(shí)，過濾，濾液上聚苯乙烯型大孔吸附樹脂(D101)吸附，先用3倍柱體積去離子水，然后用4倍柱體積的乙醇/水溶液(其中乙醇占30v/v％)洗脫，0.2倍體積為一流份，通過薄層層析確定合并流份，合并液經(jīng)減壓濃縮成浸膏，浸膏經(jīng)干燥得到白色固體奎寧酸30.1g(含量96.3％)。

2）酶工程法：酶工程法即利用酶催化的立體專一性反應(yīng)，Ｗ奎寧酸化學(xué)合成的中間體為底物制備具有光學(xué)活性的奎寧酸。酶工程法可高選擇性高收率地獲得所需要的光學(xué)活性物質(zhì)，具有工藝簡單、周期短、耗能低、專一性強(qiáng)、收率高等特點(diǎn)。但要將它應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)還涉及到底物的價(jià)格和酶源兩個(gè)問題。隨著基因工程的迅速發(fā)展酶源的獲得不再成為問題關(guān)鍵在于如何獲得廉價(jià)的底物，奎寧酸的前體物脫氨奎寧酸和中間體莽草酸等經(jīng)過酶法轉(zhuǎn)化可合成奎寧酸，但脫氨奎寧酸的價(jià)格比較貴故通過該法獲得奎寧酸也未能大量開展

主要參考資料

[1] 有機(jī)化合物辭典

[2] CN201910172792.3一種制備奎寧酸的新方法

[3] 以莽草酸為起始原料合成奎寧酸