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茶氨酸及其衍生物的医药应用研究

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  【摘 要】茶氨酸是茶叶中特有的一种非蛋白质氨基酸,有降低血压等多种药理活性。本文对茶氨酸及其衍生物在医药领域的应用进行综述,为发现新型茶氨酸类药物提供理论依据。
  【关键词】茶氨酸;衍生物;合成;应用
  茶氨酸(L-Theanine)是茶叶中特有的游离氨基酸,含量少且不易提纯。随着其在医药方面的作用被不断发现,人们对茶氨酸及其衍生物的研究日益深入。
  自然界中存在的茶氨酸均为L型,主要存在于绿茶茶叶中。1950年酒户弥二郎首次于高级绿茶中分离提取得到L型茶氨酸,结构为N-乙基-γ-L-谷氨酰胺。茶氨酸是酰胺类化合物,结构与脑内活性物质谷酰胺和谷氨酸很相似。
  1 茶氨酸的合成和提纯
  1.1化学合成法
  1942年,Lichtenstein在实验室首次用吡咯烷酮和乙胺在水溶液中反应得到茶氨酸。目前茶氨酸的化学合成法为谷氨酸-乙胺合成法,该法具有成本低、速度快等特点。
  1. 2生物合成法
  模拟茶树体内环境,利用细菌中的谷氨酰胺合成酶提取物,在ATP提供能量的条件下,将谷氨酸和乙胺催化合成茶氨酸。该方法不需对α-氨基进行乙胺基化,副产物少,但酶活低,成本高。
  1. 3植物细胞培养法
  通过对茶树愈伤组织的离体培养基培养细胞,利用细胞中的茶氨酸合成酶合成茶氨酸,在细胞培养的第十天,茶氨酸的积累量达到最高。
  1.4提纯
  茶氨酸可用沉淀法、离子交换树脂法、膜法等方法富集提纯。
  2 茶氨酸在医药行业的应用
  2.1减肥作用
  用含有0.028 %茶氨酸的饲料喂小鼠16周后,小鼠体重比对照群具有显著减少,胆固醇含量及中性脂肪分别减少15 %和32 %,肝脏中胆固醇减少28 %,这说明茶氨酸对减少体内胆固醇非常有效[1]。
  2.2抗肿瘤作用
  茶氨酸作为谷氨酰胺的竞争物,通过干扰谷氨酰胺的代谢来抑制肿瘤细胞的生长,并能增强多种抗肿瘤药物治疗效果。Sadzuka等发现茶氨酸可抑制肿瘤细胞中的谷氨酸盐传输,提高阿霉素在肿瘤细胞中的浓度,从而提高治疗效果[2]。DOX与茶氨酸联用可明显减轻对DOX不敏感的肿瘤瘤重[3]。
  2.3降压作用
  茶氨酸通过影响神经末梢的血管系统降压血压,这一发现对开发茶氨酸衍生物为新型降压药极具意义。
  2.4神经保护作用
  茶氨酸可以通过血脑屏障进入大脑,增加神经递质多巴胺的释放,影响细胞兴奋性,对人的情绪产生重要影响。茶氨酸也会抑制血清素的合成,增加其分解,或对血清素的释放起抑制作用。小鼠在腹腔注射给予茶氨酸后发现缺血再灌注之后的脑梗死面积明显减小,说明茶氨酸对脑梗死有神经保护作用[4]。
  2.5 保健作用
  茶氨酸可提高小鼠回避反射实验中表现正确率,缩短其在水迷宫内抵达终点的时间,说明茶氨酸具有提高记忆力等保健作用[5]。
  3 茶氨酸的衍生物及其应用
  3.1谷胱甘肽
  谷胱甘肽是广泛存在于微生物细胞和动植物中的三肽,化学名为γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸
  GSH为一种白色晶体,水溶液在空气中容易被氧化,其主要功能有:参与氨基酸的吸收及转运、清除体内毒物及其代谢物、辐射防护、抗衰老等[6]。
  3.2 其他茶氨酸衍生物
  γ-L-谷氨酰-L-多巴是测定人血清谷氨酰转肽酶活力的底物,也是人体内肾专性的多巴胺前体和治疗帕金森综合症的前药[7]。
  γ-L-谷氨酰-L-牛磺酸有很多的生理功能,如影响电击引起的失忆症及抗癫痫[8]。
  γ-谷氨酰-L-色氨酸具有显著的免疫调节作用,美国专利已公开了它的活性和结构关系[9]。
  γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酸(GGC)与GSH具有非常相似的生理功能,可在胞外直接供给GSH,是一种市场前景广阔的抗衰老产品。
  4 结论
  茶氨酸及其衍生物广泛药理活性日益引起人们的重视,开发新型茶氨酸类药物成为新的研究热点。随着人们对茶氨酸类化合物结构和性质不断深入了解,开发新型茶氨酸类药物已成为可能。
  参考文献:
  [1] 吕毅, 郭雯飞, 倪捷儿, 杨贤强. 茶氨酸的生理作用及合成.[J]茶业科学, 2003, 23(1), 1-5.
  [2] Sadzuda Y, Sugiyama T. Enhancement of the activity of doxorubicin by inhibition of glutamate transporter.[J] Toxicol Lett, 2001, 123(2-3), 159-167.
  [3] Sadzuka Y, Sugiyama T,Sonobe T. Efficacies of tea components on doxorubicin induced antitumor activity and reversal of multidrug resistance[J]. Toxicol Lett, 2000, 114, 155-162.
  [4] Egashira N, Hayakawa K. Neuroprotective effect of gamma-glutamylethylamide (theanine) on cerebral infarction in mice[J]. Neurosci Lett, 2004,363(1):58-61.
  [5] Juneja LR, Chu DC, Okubo T. L-theanine-a unique amino acid of green tea and its relaxation effect in human [J].Trends Food Sci Technol, 1999,10:199-204.
  [6] Barbara L. Vogt, John P. Richie Jr. Glutathione depletion and recovery after acute ethanol administration in the aging mouse [J].biochemical pharmacology, 2007(73):1613-1621.
  [7] Kumagai H, Echigo T. Synthesis of y-glutamy-DOPA form L-Glutamine and L-DOPA by y-glutamyl transpeptidase of Escherichia coli K-12[J]. Agric Boil Chem, 1988, 52, 7, 1741-1745.
  [8] Tomita K, Yano T, Zhu J. Synthesis of y-glutamyltaurine by y-glutamyl-transpeptidase of Penicillium roqueforti[J]. Agric Biol Chem, 1989, 53(12):3239-3244.
  [9] Kolobov A, Simbirtsev S, Kuliov V. L-glutamyl containing immunomdulator compounds and methods therewith[P]. US5744452, 1998.
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