万能抗氧化剂——硫辛酸

针对国际上逐渐兴起的“硫辛酸热”,简要介绍了有“万能抗氧化剂“美誉的硫辛酸的性质、生物学功能、合成方法及其应用。     

α-硫辛酸的化学合成

自从α-硫辛酸的结构确定以后,有关α-硫辛酸的各种合成方法先后被报道。其合成分成三类:己二酸合成法,环己酮合成法,生物合成法。其中Baeyer-villiger是生成R型的α-硫辛酸的关键步骤。文章以常用的起始原料分类对α-硫辛酸的合成进行综述。     

硫辛酸片含量与降解物的高效液相色谱测定研究

建立了硫辛酸片中硫辛酸及其降解物快速测定的高效液相色谱方法。采用Waters XBridge色谱柱(5μm,150 mm×4.6 mm),流动相为0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液(磷酸调至pH 2.5)-乙腈-甲醇(50∶45∶5),流速为1.0 mL/min,进样量为20μL,二极管阵列检测器,检测波长为220 nm,全波长扫描范围为200～400 nm,柱温为室温。结果表明,在上述色谱条件下,硫辛酸浓度在0.4～20.0 mg/L范围内线性关系良好(r=0.999 9);其检出限为0.2 mg/L;定量下限为0.6 mg/L;精密度RSD(n=12)为3.4%;加标回收率为100.9%,RSD为2.0%。该法简便、快速、准确、选择性好、灵敏度高,可用于硫辛酸片含量与降解物的测定。     

硫辛酸抗氧化性溶剂效应的理论研究

采用密度泛函方法,利用自洽反应场(SCRF)的Onsager模型,研究了正庚烷、苯、二氯甲烷、乙醇、二甲亚砜和水六种不同溶剂中硫辛酸分子的抗氧化性。以S-S键键解离焓(BDE)和分子电离势(IP)为理论指标评价了硫辛酸在六种溶剂中清除自由基的活性。发现随着溶剂的介电常数增大,BDE值几乎不变,而IP值则显著减小,表明溶剂效应对清除自由基的电子转移反应机理影响更大。溶剂的极性较小时,偏向于形成硫自由基的机理,而溶剂的极性较大时,偏向于电子转移机理。     

硫辛酸修饰碳纤维微电极在抗坏血酸共存下选择性测定神经递质多巴胺

本研究了硫辛酸修饰电化学活化碳纤维电极。此电极在测定脑神经递质多巴胺（ＤＡ）时，具有较高的灵敏度和较好的选择性，它能够有效地消除抗坏血酸（ＡＡ）的干扰。该电极测定多巴胺的线性范围为１×１０＾－８－１×１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ；检出下限为５×１０＾－９ｍｏｌ／Ｌ。     

硫辛酸类似物清除自由基活性的理论研究

为寻找高效抗氧化剂,本文采用量子化学方法,在"万能抗氧化剂"硫辛酸的结构基础上,设计、研究了16种不同碳链长度、不同成环原子类型、不同成环原子个数的硫辛酸类似物。以X-Y键的解离焓DBE和分子电离势IP为理论指标评价了这些化合物的抗氧化性。研究结果表明,成环原子数目、分子碳链长度、成环原子类型对BDE和IP产生不同程度的影响。其中,成环原子数目、分子碳链长度对抗氧化性影响较小,成环原子类型影响较大。硫辛酸的含硒类似物有可能成为新型的高效抗氧化剂。HOMO能级顺序与IP数值预测的抗氧化性的顺序一致,较好的阐明了结构对硫辛酸类物质抗氧化性的影响。计算结果为新型抗氧化剂的设计、合成提供了理论支撑。     

制备温度对硫辛酸脂质纳米粒的影响

通过脂质和乳化剂筛选实验得到适合于硫辛酸(ALA)负载的脂质基体和乳化剂,在此基础上分别在55℃和65℃下用高压均质法(HPH)制备了硫辛酸脂质纳米粒(ALA-NLC)。通过高效液相色谱(HPLC)、动态光散射(DLS)、原子力显微镜(AFM)、微差示扫描量热(micro-DSC)研究制备温度和保存时间对ALA-NLC性质如ALA的负载量、粒径、稳定性及形貌的影响。结果表明,制备温度和保存时间对粒径、zeta电位及ALA负载量均有较大影响。Micro-DSC结果表明,55℃和65℃下制备的ALA-NLC都可能存在过冷态现象,但是55℃制备的样品更稳定,所得配方在ALA膳食补给上具有潜在的应用价值。     

硫辛酸“结构-抗氧化性”关系的理论研究

采用密度泛函方法,以键解离焓(EBD)和电离势(EIP)为理论指标评价了硫辛酸清除自由基的活性,发现硫辛酸的EBD和EIP均小于具有抗氧化活性的VC、VE和没食子酸.结合优势构象的几何构型、电荷分布和前线轨道的布居分析结果,发现二硫五元环是分子中的活性区域,电荷密度较大,可以与金属离子螯合;S—S键较长,且EBD和EIP均较小,可以形成自由基而发挥抗氧化作用.羧基部分可以调节分子的水溶性,且电荷密度较大,也可以和金属离子螯合.初步明确了硫辛酸的"结构-抗氧化性"关系.     

二氢硫辛酸抗氧化性机理的理论研究

分别在B3LYP/6-31G(d,p)和B3LYP/6-311++G(d,p)水平下,对二氢硫辛酸及可能的解离途径中形成的自由基进行结构优化,采用S—H键解离焓(EBD)和分子的电离势(EIP)为理论指标,探讨了二氢硫辛酸可能的抗氧化性机理,并研究了溶剂(水和苯)效应的影响.结果表明,C(1)上S—H断裂形成的自由基b较易形成;以EBD和EIP为理论指标,可以较好的说明分子的抗氧化性及溶剂效应对抗氧化性的影响.随着溶剂的极性增加,EBD变化较小,而EIP则显著减小,表明溶剂效应对清除自由基的电子转移反应机理影响更大.分子最高占据轨道HOMO能级顺序与EIP数值所预测的抗氧化性顺序一致.     

高效液相色谱法测定保健食品中α-硫辛酸含量

提出了高效液相色谱法测定保健食品中α-硫辛酸含量的方法。样品用乙腈-水(4+6,预调至pH 3.5)混合液超声提取25min,以C18色谱柱为分离柱,以上述乙腈-水混合液为流动相,在波长210nm处进行测定。α-硫辛酸质量浓度在20.0~500mg·L-1范围内与峰面积呈线性关系,方法检出限(3S/N)和测定下限(10S/N)分别为0.80mg·L-1和2.7mg·L-1。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率在91.5%~98.7%之间,相对标准偏差(n=5)小于5.0%。     

(R)-α-硫辛酸合成方法的研究进展

(R)-α-硫辛酸可用于预防和治疗糖尿病及相关并发症,也可以作为保健品使用,用途广泛,因而其高效合成方法长期以来受到广泛关注。 目前,合成(R)-α-硫辛酸的方法主要有酶和化学方法催化的不对称合成、消旋体的手性拆分以及手性底物控制的不对称合成。 本文将以此为分类标准,对目前所报道的(R)-α-硫辛酸合成方法进行总结归纳和展望。     

硫辛酸在三种不同树脂上的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了大孔交联聚苯乙烯树脂(XAD-4)、氧修饰超高交联聚苯乙烯树脂(NDA-100)和胺基修饰超高交联聚苯乙烯树脂(ND-90)对乙醇．水溶液中硫辛酸的吸附热力学及动力学特性,结果表明：硫辛酸在XAD-4树脂上是单层吸附,符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准一级动力学吸附方程。硫辛酸在NDA-100和ND-90树脂上的吸附也符合Langmuir等温吸附方程,但并不只是单层吸附,同时兼有毛细管凝聚和微孔填充作用,吸附过程可分为大孔和中孔区的吸附以及微孔区的吸附两个阶段,两个阶段都符合准一级动力学吸附方程。     

α-硫辛酸与牛血清白蛋白的相互作用

利用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了在缓冲溶液中不同温度下α-硫辛酸(ALA)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明,ALA对BSA的内源荧光猝灭为静态猝灭过程,猝灭常数KSV分别为4.65×103L/mol(26℃)和4.46×103L/mol(37℃)。依据Frster非辐射能量转移机制,得到给体(BSA)-受体(ALA)间的结合距离r=2.90 nm,能量转移效率E=5%。测定了该反应在不同温度下的结合常数KA=4.31×103L/mol(26℃),4.27×103L/mol(37℃),以摩尔比1∶1结合。根据不同温度下的结合常数确定了相互作用过程的热力学参数,并根据热力学参数确定了ALA与BSA之间作用力主要是静电作用。     

硫辛酸修饰钛酸纳米管吸附亚甲基蓝的性能

在水热法制备钛酸纳米管（Titanate nanotubes,TNTs）的基础上,再通过浸渍法将硫辛酸（Lipoic acid,LA）修饰到钛酸纳米管上,得到硫辛酸修饰的钛酸纳米管（TNTs-LA）。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X光电子能谱仪（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等仪器对材料进行表征,并以亚甲基蓝（MB）的吸附实验评价其吸附性能。结果表明,TNTs-LA对MB的吸附主要集中于前30 min,60 min可达吸附平衡。MB的去除与溶液p H值有关,且符合二级反应动力学方程,吸附过程是一个多种机制共同作用的结果。Langmuir等温模型拟合得出TNTs-LA对MB的最大吸附量为216.98 mg/g,有较高的吸附能力。     

硫辛酸修饰电化学活化碳纤维微电极选择性测定神经递质5—羟色胺

硫辛酸修饰电化学活化碳纤维微电极是一种新型的化学修饰碳纤维微电极。碳纤维微电极经适当的电化学方法活化后，对神经递质５－羟色胺（５－ＨＴ）的灵敏度高于其代谢物５－羟吲哚乙酸（５－ＨＩＡＡ），在此基础上，用硫辛酸修饰，显著地提高了电极对５－ＨＴ的响应灵敏度，其线性范围为１×１０＾－５ｍｏｌ／Ｌ，检测下限为５×１０＾－９ｍｏｌ／Ｌ，同时有效地抑制了电极对５－ＨＩＡＡ的响应，并且可完全消除尿酸的干扰     

毛细管气相色谱法同时测定α-硫辛酸中4种有机溶剂残留量

采用毛细管气相色谱法测定α-硫辛酸中环已烷、乙酸乙酯、苯和丙酮的含量。选用HP-FFAP色谱柱、程序升温、FID检测器,载气为氮气,以二氯甲烷为内标法进行定量。在选定的色谱条件下,4种有机溶剂残留物浓度与相应色谱峰呈良好的线性关系,平均回收率为99.8%～100.6%,RSD为0.82%～1.33%(n=3),检出限为7.28～13.46μg/mL。该方法适用于α-硫辛酸样品有机溶剂残留量的测定。     

硫辛酸在3种不同树脂上的吸附热力学和动力学研究

研究了硫辛酸在3种不同树脂上的吸附热力学和动力学。研究结果表明,硫辛酸在NG-16树脂上的吸附等温线符合Langmuir等温吸附方程,是单分子层吸附,吸附过程符合一级动力学吸附方程。硫辛酸在NDA-100和ND-90树脂上的吸附等温线符合Langmuir等温吸附方程,但并不只是单分子层吸附,对于中高浓度(大于400mg/L)的硫辛酸溶液更重要的是微孔填充作用。硫辛酸在NDA-100和ND-90树脂上的吸附过程分为大孔、中孔区的表面吸附和微孔区的微孔填充两个阶段,两个阶段都符合一级动力学吸附方程。     

脂质组成对硫辛酸脂质纳米粒的制备及其稳定性的影响

采用高压均质法制备硫辛酸(ALA)脂质纳米粒(ALA-NLC),确定了负载ALA的最佳体系。通过高效液相色谱、动态光散射、流变等测试研究了脂质成分、含量对ALA负载、ALA-NLC稳定性和分散液流变性质的影响,并用原子力显微镜观察了ALA-NLC的形貌。结果表明,脂质/ALA质量比在4.5∶1～6∶1之间,得到的脂质纳米粒分散均匀,颗粒规则;脂质中液态油脂的增加有利于保持ALA-NLC的粒径,储存稳定性和分散液的低粘度,并得到两个有望用于食品工业的ALA-NLC配方。     

α-硫辛酸及其酰肼衍生物的合成和抗肿瘤活性研究

通过水解、环合、还原和酸化四步一锅法合成了α-硫辛酸,整个工艺(包括后处理)以水为溶剂,少量乙醇为助溶剂,摒弃了文献工艺中用到的甲苯、乙酸乙酯和环己烷等有机溶剂,因而是一条简便、绿色且具有工业化前景的合成路线。在此基础上以α-硫辛酸为原料合成一系列α-硫辛酸酰肼衍生物,通过元素分析、1H NMR、IR和MS对这些化合物进行了表征;并进一步将此类化合物进行体外人白血病细胞株HL-60、人肺癌A549、人乳腺癌MCF-7、人子宫颈癌细胞株Hela抗肿瘤活性的测试,以顺铂为对照,发现此类化合物对人肺癌A549细胞株具有一定的体外抗肿瘤活性,值得进一步研究。     

硫辛酸在金电极上自组装成膜动力学研究

自组装单层膜 (ＳＡＭ)应用广泛[1～ 3] 。但对于硫辛酸 (ＴＡ)自组装成膜动力学过程的研究尚未见报道。本研究利用石英晶体微天平 (ＱＣＭ)对ＴＡ自组装成膜过程进行在线监测 ,研究成膜动力学特征 ,并探讨浓度、温度对成膜过程的影响 ,以及在不同ｐＨ值下 ,ＳＡＭ的稳定性 ,推算了不同温度下的速率常数及成膜的活化能。1　实验部分1 1　基本原理通过监测成膜过程中石英晶体微天平 (ＱＣＭ)的振荡频率的变化 ,据Ｓａｕｅｒｂｒｅｙ方程 ,可推知在石英谐振器 (ＱＣＭ)的金电极表面 ,ＴＡ的吸附质量Γ(Γ =Δｍ Ａ ,ｇ ｃｍ2 )与ＱＣＭ的频率…