水苏碱 | 471-87-4

• 物质功能分类: 生物化工
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 中文名称: 水苏碱
• 中文别名: (2S)-1,1-二甲基吡咯烷-2-甲酸
• 英文名称: L-proline betaine
• 英文别名: Stachydrine；N,N-dimethyl-L-proline；N,N-dimethylproline；proline betaine；Stahydrine；(2S)-1,1-dimethylpyrrolidin-1-ium-2-carboxylate
• CAS: 471-87-4
• 化学式: C₇H₁₃NO₂
• 分子量: 143.186
• InChiKey: CMUNUTVVOOHQPW-LURJTMIESA-N

物化性质

• 熔点：
  235°C
• 沸点：
  261.28°C (rough estimate)
• 密度：
  1.1095 (rough estimate)
• 溶解度：
  水：100mg/mL（698.42mM）；二甲基亚砜：100 mg/mL（698.42 mM）
• 物理描述：
  Solid

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.86
• 拓扑面积：
  40.1
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  2

安全信息

• 海关编码：
  29214980
• 危险性防范说明：
  P280,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H302
• 储存条件：
  -20°C

制备方法与用途

中草药成分：水苏碱

**水苏碱**又称脯氨酸甜菜碱或N、N - 二甲基脯氨酸，是最简单的吡咯生物碱。水苏碱是药用植物益母草的主要活性成分之一，具有很好的药用价值。它能兴奋子宫、改善血液流变学、抗血栓。

产地

益母草生长于田边、水沟旁等潮湿之地，主要产自凤城、瓦房店、庄河等地市。一般在7—8月采收，可鲜用或晒干。

植物形态

多年生草本植物，高20~30厘米。茎直立四方形，通常不分枝，四棱粗糙。叶对生，叶片长椭圆状披针形，先端钝尖，基部近心脏形，边缘有锯齿，脉具刺毛；有短柄。花数层轮生，集成轮伞花序，顶端密集成头状；萼钟形，5齿裂，裂片先端成锐尖刺；花冠筒状唇形，上唇圆形，全缘，下唇向下平展，3裂，淡紫色，具红点，花冠筒内有柔毛环；雄蕊4，二体；子房4深裂，花柱生于子房底，顶端2裂。小坚果倒卵形，黑色，光滑。

《本草纲目》中所载形态描述与该种植物相似之处颇多，但不能确定是否为同一种植物。而《本草纲目拾遗》记载了一种名为“望江青”的植物，又名银脚鹭鸶，描述：“谷雨后发苗，盛泽旁湖岸，方茎中空，叶狭长而尖，有锯齿对节，小满后，抽茎开花成穗细紫，层层而上，寒露时枯，根多须，节间方而白，极长亦空明，根尤妙。”同时引用王圣俞云：“银脚鹭鸶，叶似胡麻而小，直茎可尺许长，其叶对生，根绝类水芹，味甘而多津液。”按上述描述，似乎与该种植物同为一物。

理化性质

白色针状结晶（丙酮），熔点238～240℃，[α]D23-44.3° (c=4.175，水)，溶于水、甲醇、乙醇、稀酸、热氯仿，几乎不溶于乙醚、丙酮、冷氯仿和石油醚。盐酸盐，大棱晶（无水乙醇），熔点235℃(分解)，[α]D23-27° (c=1.1，水)，易溶于水，溶于13份乙醇。

红外光谱： IR νKBr max cm-1: 3450, 1620, 1480, 1400, 1370, 1340, 1320, 1020, 1000, 960。

1HNMR (TFA) δ: 2.25～3.25, 3.40, 3.85, 7.05，7.25，7.35，7.45

小坚果： 卵圆状三棱形，墨色，较光滑。

药理作用

水苏碱（3、6、12毫克/千克，静脉注射）可降低缺血再灌注损伤时乳酸脱氢酶、肌酸激酶活性和肌钙蛋白浓度，减少丙二醛含量，升高超氧化物歧化酶活性及一氧化氮水平。表明水苏碱对大鼠急性心肌缺血再灌注损伤具有保护作用。

性味归经

其味辛、微苦，性微寒，归肺、胃经，具有活血调经、利尿消肿、清热解毒等功效。

功能主治

疏风理气，止血消炎。适用于感冒、痧证、肺痿、肺痈、头风眩晕、口臭咽痛、痢疾、产后中风、吐血、衄血、跌打损伤、血淋等症状。本条信息由ChemicalBook的亚林编辑整理。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  水苏碱 在 sodium dithionite 、 stachydrine demethylase from Sinorhizobium meliloti 1021 、 氧气 作用下， 反应 20.0h， 生成 N-甲基-L-脯氨酸
  参考文献：
  名称：

  Quaternary Ammonium Oxidative Demethylation: X-ray Crystallographic, Resonance Raman, and UV–Visible Spectroscopic Analysis of a Rieske-Type Demethylase

  摘要：

  Herein, the structure resulting from in situ turnover in a chemically challenging quaternary ammonium oxidative demethylation reaction was captured via crystallographic analysis and analyzed via single-crystal spectroscopy. Crystal structures were determined for the Rieske-type monooxygenase, stachydrine demethylase, in the unliganded state (at 1.6 angstrom resolution) and in the product complex (at 2.2 angstrom resolution). The ligand complex was obtained from enzyme aerobically cocrystallized with the substrate stachydrine (N,N-dimethylproline). The ligand electron density in the complex was interpreted as proline, generated within the active site at 100 K by the absorption of X-ray photon energy and two consecutive demethylation cycles. The oxidation state of the Rieske iron sulfur cluster was characterized by UV-visible spectroscopy throughout X-ray data collection in conjunction with resonance Raman spectra collected before and after diffraction data. Shifts in the absorption band wavelength and intensity as a function of absorbed X-ray dose demonstrated that the Rieske center was reduced by solvated electrons generated by X-ray photons; the kinetics of the reduction process differed dramatically for the liganded complex compared to unliganded demethylase, which may correspond to the observed turnover in the crystal.

  DOI：

  10.1021/ja2111898
• 作为产物：
  描述：

  L-脯氨酸 在 乙醚 、 silver(l) oxide 作用下， 生成 水苏碱
  参考文献：
  名称：

  107.南美白Cou果实中存在顺式和反式-3-羟基水苏糖醇

  摘要：

  DOI：

  10.1039/jr9520000597

文献信息

• Characterization of amino acid-derived betaines by electrospray ionization tandem mass spectrometry
  作者：V. Naresh Chary、Ch. Dinesh Kumar、M. Vairamani、S. Prabhakar

  DOI：10.1002/jms.2029

  日期：2012.1

  Betaines belong to the naturally occurring osmoprotectants or compatible solutes present in a variety of plants, animals and microorganisms. In recent years, metabolomic techniques have been emerging as a fundamental tool for biologists because the constellation of these molecules and their relative proportions provide with information about the actual biochemical condition of a biological system. Therefore, identification and characterization of biologically important betaines are crucial, especially for metabolomic studies. Most of the natural betaines are derived from amino acids and related homologues. Although, theoretically, all the amino acids can be converted to corresponding betaines by simple methylation of the amine group, only a few of the amino acid-derived betaines were fully characterized in the literature. Here, we report a combined electrospray ionization tandem and high-resolution mass spectrometry study of all the betaines derived from amino acids, including the isomeric betaines. The decomposition pathway of protonated, sodiated and potassiated molecule ions that enable unambiguous characterization of the betaines including the isomeric betaines and overlapping ionic species of different betaines is distinctive. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

  甜菜碱属于自然界中存在的渗透保护剂或相容性溶质，存在于各种植物、动物和微生物中。近年来，代谢组学技术已成为生物学家的基本工具，因为这些分子及其相对比例的组合提供了有关生物系统实际生化状态的信息。因此，鉴定和表征生物学上重要的甜菜碱至关重要，特别是对于代谢组学研究。大多数天然甜菜碱来源于氨基酸及其相关同源物。理论上，所有氨基酸都可以通过氨基的简单甲基化转化为相应的甜菜碱，但文献中只有少数几种氨基酸衍生甜菜碱被完全表征。在这里，我们报道了一种综合电喷雾电离串联和高分辨率质谱研究，研究了所有氨基酸衍生的甜菜碱，包括异构甜菜碱。质子化、钠化和钾化的分子离子的分解途径可以对甜菜碱进行明确表征，包括异构甜菜碱和不同甜菜碱的重叠离子物种。版权所有 © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
• Process for the preparation of key intermediates for the synthesis of statins or pharmaceutically acceptable salts thereof
  申请人：LEK Pharmaceuticals d.d.

  公开号：EP2423195A1

  公开（公告）日：2012-02-29

  The invention relates to commercially viable process for the synthesis of key intermediates for the preparation of statins, in particular Rosuvastatin and Pitavastatin or respective pharmaceutically acceptable salts thereof. A new simple and short synthetic route for key intermediates is presented which benefits from the use of cheap and readily available starting materials, by which the conventionally most frequently used DIBAL-H as reducing agent can be avoided.

  该发明涉及一种用于合成他汀类药物的关键中间体的商业可行过程，特别是Rosuvastatin和Pitavastatin，或其相应的药用盐。提供了一种新的简单和短的关键中间体合成路线，利用廉价且易获得的起始原料，避免了传统上最常用的还原剂DIBAL-H的使用。
• [EN] PROCESS FOR THE PREPARATION OF KEY INTERMEDIATES FOR THE SYNTHESIS OF STATINS OR PHARMACEUTICALLY ACCEPTABLE SALTS THEREOF<br/>[FR] PROCÉDÉ DE PRÉPARATION D'INTERMÉDIAIRES CLÉS POUR LA SYNTHÈSE DE STATINES OU SELS PHARMACEUTIQUEMENT ACCEPTABLES DE CEUX-CI
  申请人：LEK PHARMACEUTICALS

  公开号：WO2012013325A1

  公开（公告）日：2012-02-02

  The invention relates to commercially viable process for the synthesis of key intermediates for the preparation of statins, in particular Rosuvastatin and Pitavastatin or respective pharmaceutically acceptable salts thereof. A new simple and short synthetic route for key intermediates is presented which benefits from the use of cheap and readily available starting materials, by which the conventionally most frequently used DIBAL-H as reducing agent can be avoided.

  该发明涉及一种用于合成他汀类药物的关键中间体的商业可行工艺，特别是用于制备罗伪司汀和匹伐司汀或其相应的药用盐。提出了一种新的简单和短路的关键中间体合成路线，其受益于使用廉价且易获得的起始原料，从而避免了传统上最常用的DIBAL-H还原剂。
• 一类水苏碱衍生物的制备方法及其应用
  申请人：河南中医药大学

  公开号：CN113968808A

  公开（公告）日：2022-01-25

  本发明涉及一类水苏碱衍生物的制备方法及其应用，可有效解决一类水苏碱结构的衍生物的制备及在制备治疗抗肿瘤药物中的应用，将氯化亚砜逐滴加到水苏碱（I）中，继续搅拌，升温，减压蒸馏除去多余的未反应组分，得水苏碱酰氯（Ⅱ）；将水苏碱酰氯溶于无水二氯甲烷，冰浴下将伯醇或伯胺二氯甲烷溶液加入到水苏碱酰氯（Ⅱ）二氯甲烷溶液中，继续搅拌，升至室温，用水淬灭反应，过滤，旋干，干燥物再用甲醇二氯甲烷混合液作流动相经色谱柱进行纯化，得水苏碱衍生物（III）。本发明方法制备的一类水苏碱衍生物具有对鼠源乳腺癌的4T1细胞抑制或凋亡作用，可有效用于制备治疗乳腺癌的药物，开拓了水苏碱的药物价值和药物的新用途。
• PROCESS FOR THE PREPARATION OF KEY INTERMEDIATES FOR THE SYNTHESIS OF STATINS OR PHARMACEUTICALLY ACCEPTABLE SALTS THEREOF
  申请人：Casar Zdenko

  公开号：US20140051854A1

  公开（公告）日：2014-02-20

  The invention relates to commercially viable process for the synthesis of key intermediates for the preparation of statins, in particular Rosuvastatin and Pitavastatin or respective pharmaceutically acceptable salts thereof. A new simple and short synthetic route for key intermediates is presented which benefits from the use of cheap and readily available starting materials, by which the conventionally most frequently used DIBAL-H as reducing agent can be avoided.

  本发明涉及一种商业可行的工艺，用于合成制备他汀类药物的关键中间体，尤其是罗舒瓦司汀和匹伐他汀或其相应的药用盐。本发明提供了一种新的简单短路线用于合成关键中间体，该路线受益于使用廉价且易得的起始材料，从而可以避免传统上最常用的DIBAL-H还原剂。