肌醇异构体
D-手性肌醇(D-chiro-inositol, DCI)是肌醇九种旋光性异构体之一。近年来的研究发现,除了促进肝脏脂代谢外,DCI 还具有胰岛素增敏作用、降血糖、改善多囊卵巢综合症患者的排卵情况、调节激素平衡、改善月经失调以及抗氧化、抗衰老和抗炎等特殊生理功能。因此,D-手性肌醇可作为医药、保健品原料及膳食补充剂,拥有广阔的开发前景。
作为一种属于肌醇家族的成分,“肌醇”包括几种生物活性异构体,其中包括L-手性肌醇和MYO(肌肉肌醇)。MYO通过依赖胰岛素的NAD/NADH差向异构酶转化为DCI。作为胰岛素信号转导中的重要辅助信使,DCI被广泛认知。它加速糖原合成酶和丙酮酸脱氢酶的去磷酸化,促进限速酶的非氧化和氧化葡萄糖处理,有助于降低肌肉肌醇差向异构化导致的胰岛素抵抗,并至少部分恢复胰岛素敏感性和葡萄糖处理能力。
D-手性肌醇是人体内固有的营养成分,因此细胞能更好地识别它而不会产生排斥反应。1994年,美国膳食补充剂健康与教育法认证D-手性肌醇作为膳食补充剂。
胰岛素受体增敏剂
D-手性肌醇(DCI)是最新一代的胰岛素受体增敏剂,为胰岛素信号传递的第二信使。它是目前国际上治疗胰岛素抵抗综合症研究的最新成果,能够有效促进胰岛素功能、降低血糖和血甘油三酯水平等。进一步研究表明,DCI在唯一的降血糖激素——胰岛素的信号传导过程中发挥着极其重要的作用。
D-手性肌醇是体内不可或缺的物质。当体内缺乏足够的D-手性肌醇时,就会导致胰岛素抵抗现象。由于其无法直接合成,只能通过外源性方式获得,因此不同于任何药物治疗,并不存在药物产生的毒副作用。这开辟了针对代谢综合征从药物治疗转向补充机体必需物质的新途径,在胰岛素抵抗、冠心病、高胰岛素血症等代谢综合征的研究领域和临床上具有划时代的意义。
制备方法
D-手性肌醇纯品为白色粉末,微甜且易溶于水。目前实现产业化生产的制备方法主要是天然物提取法。自然界中,DCI 以化合物形式存在于豆类、荞麦等植物及昆虫体内(见表1),其前体物质松醇也存在于多种植物中,如三角梅、糖松、红酸枝等。
通过化学合成的方法制造手性肌醇尚未实现突破,工艺繁琐且成本高昂。基因工程生产D-手性肌醇涉及使用枯草芽孢杆菌的基因修饰使肌肉肌醇转化为DCI,目前生物转化率较低且成本较高。抗生素春雷霉素作为前体物质,在乙酰化反应后提纯,也是制备D-手性肌醇的一种路径。
生物活性
D-chiro-Inositol 是一种肌醇差向异构体,存在于某些哺乳动物糖基磷脂酰肌醇蛋白锚和具有胰岛素样生物活性的肌醇磷脂聚糖中。它在多囊卵巢综合征(PCOS)和糖尿病研究中广泛应用,并可降低高血糖、改善胰岛素抵抗。
用途
肌醇及其磷酸盐已用于开发代谢稳定的胰岛素介质、抑制剂以及调节重要代谢功能如糖酵解的化合物。由于缺乏水解不稳定的配糖键,因此肌醇在体内对降解酶非常稳定。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
—— | L-chiro-inositol | 38876-99-2 | C6H12O6 | 180.158 |
肌糖 | D-mio-Inozitol | 488-54-0 | C6H12O6 | 180.158 |
—— | scyllo-inositol | 488-59-5 | C6H12O6 | 180.158 |
葡萄糖 | D-glucose | 50-99-7 | C6H12O6 | 180.158 |
(1R,2S,4S,5R)-6-甲氧基环己烷-1,2,3,4,5-五醇 | L-Quebrachitol | 642-38-6 | C7H14O6 | 194.18 |
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
—— | scyllo-inositol | 488-59-5 | C6H12O6 | 180.158 |
—— | D-Arabitol | 488-82-4 | C5H12O5 | 152.147 |
口服葡萄糖 | D-Galactose | 59-23-4 | C6H12O6 | 180.158 |
葡萄糖 | D-glucose | 50-99-7 | C6H12O6 | 180.158 |