複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

甜菜鹼

鎖定
甜菜鹼是一種生物鹼,化學名稱為N,N,N-三甲基甘氨酸,化學結構與氨基酸相似,屬季銨鹼類物質,分子式為C5H11NO2
甜菜鹼廣泛存在於動植物體內。在植物中,枸杞、豆科植物均含有甜菜鹼。甜菜的糖蜜是甜菜鹼的主要來源。在動物中,章魚、墨魚、蝦等軟體動物,以及脊椎動物(包括人)的肝臟、脾臟和羊水均含有甜菜鹼。 [1] 
中文名
甜菜鹼 [5] 
外文名
Betaine [5] 
別    名
N,N,N-三甲基甘氨酸
化學式
C5H11NO2 [5] 
分子量
117.146 [5] 
CAS登錄號
107-43-7 [5] 
EINECS登錄號
203-490-6 [5] 
熔    點
301 至 305 ℃ [5] 
水溶性
可溶
密    度
1.00 g/cm³ [5] 
外    觀
白色結晶性粉末
應    用
生命體內甲基供體之一、調節體內滲透壓、穩定維生素、魚飼料中的引誘劑、飼料中蛋氨酸的替代品、家禽飼料預防球蟲病 [1] 
安全性描述
S24/25;S36;S26
危險性符號
Xn [5] 
危險性描述
R20/21/22;R36/37/38

甜菜鹼理化性質

密度:1.00g/cm3
熔點:301-305℃
外觀:白色結晶性粉末,無臭,有甜味
溶解性:能溶於水、甲醇、乙醇,微溶於乙醚

甜菜鹼計算化學數據

1.疏水參數計算參考值(XlogP):0.5 [5] 
2.氫鍵供體數量:0 [5] 
3.氫鍵受體數量:2 [5] 
4.可旋轉化學鍵數量:1 [5] 
5.互變異構體數量:0
6.拓撲分子極性表面積:40.1 [5] 
7.重原子數量:8 [5] 
8.表面電荷:0 [5] 
9.複雜度:87.6 [5] 
10.同位素原子數量:0 [5] 
11.確定原子立構中心數量:0 [5] 
12.不確定原子立構中心數量:0 [5] 
13.確定化學鍵立構中心數量:0 [5] 
14.不確定化學鍵立構中心數量:0 [5] 
15.共價鍵單元數量:1 [5] 

甜菜鹼檢測方法

試樣預先在105℃烘乾箱至恆重,稱取乾燥試樣0.4克,加50mL冰乙酸,加熱至溶解。加25mL乙酸汞溶液,冷卻,加結晶紫指示劑2滴,用高氯酸標準液(0.1mol/L)滴定至溶液呈綠色,並將滴定結果用空白試驗校正。
比色法:在pH=1.0的條件下,甜菜鹼鹽酸鹽能與雷氏鹽生成紅色沉澱,離心,棄去上清液後,其沉澱溶於70%丙酮中並呈粉紅色溶液,反應液在525nm處出現最大吸收峯。甜菜鹼鹽酸鹽含量在0.1~12.5mg時符合朗伯-比爾定律。 [3] 
高效液相色譜法:適用於枸杞中甜菜鹼含量的測定。樣品中甜菜鹼組分經甲醇溶液(2.5+7.5)提取後,用混合型陽離子交換固相萃取柱淨化,再用乙腈溶液(7.5+2.5)定容,最後用配有紫外檢測器的高效液相色譜儀在波長205nm處測定,根據色譜峯的保留時間定性,外標法定量。 [4] 

甜菜鹼應用

甜菜鹼(Betaine)是首先在歐洲被發現的,19世紀以來,甜菜同甘蔗一樣起初是被用於提取蔗糖使用,它主要存在於甜菜糖的糖蜜中,故而得名,但其功效直到二十世紀七十年代才逐漸被認識。甜菜鹼普遍存在於動植物體內,是動物代謝的中間產物,在營養物質的代謝中起着十分重要的作用。為代謝的次生產物,是非常重要的滲透調節物質,對於植物增強抗逆性,比如抗鹽鹼,耐旱均十分重要。人們在甜菜中發現有一種成分能夠起到很好清潔作用,又不傷害肌膚,非常安全,被命名為甜菜鹼,近代被用於清潔類護膚品安全有效。 [2] 

甜菜鹼藥理作用

1. 抗脂肪肝: 大鼠長期(75天)口服,可升高血及肝中的磷脂水平; 事先或同時服用該品可對抗四氯化碳引起的大鼠肝中磷脂、總膽固醇含量的減低,並有所提高; 對BSP、SGPT、鹼性磷酸酯酶、膽鹼酯酶等試驗均有所改謄作用。枸杞對脂質代謝或抗脂肪肝的作用,主要是由於其中含有甜菜鹼,後者在體內起甲基供應體的作用。
2. 降壓: 對麻醉動物有輕度降壓作用,但對高血壓無效。
3. 抗腫瘤: 與D-異抗壞血酸配伍用藥,在體外能抑制肉瘤37、艾氏癌瘤和淋巴樣白血病L1210(LE)的有絲分裂,作用較單獨用藥為強。
4. 其它: 其氯化物鋁鹽有抗潰瘍作用及治療胃炎、促進傷口癒合。尚有止汗及去味等作用。

甜菜鹼成分來源

甜菜鹼可從天然植物的根、莖、葉及果實中提取或採用三甲胺和氯乙酸為原料化學合成。

甜菜鹼甜菜鹼衍生物

甜菜鹼烷基甜菜鹼

烷基甜菜鹼是採用脂肪族叔胺的季銨化作用,即將N-烷基-N,N二甲胺與氯乙酸鈉在水溶液中反應而獲得的。通式為RC4H8NO2,其中R是碳數為12~18的烷基,如十二烷基二甲基甜菜鹼十四烷基二甲基甜菜鹼十八烷基二甲基甜菜鹼十二烷基二羥乙基甜菜鹼十八烷基二羥乙基甜菜鹼。烷基甜菜鹼能與各種類型染料、表面活性劑及化妝品原料配伍,對次氯酸鈉穩定,不宜在100℃以上長時間加熱,在酸性及鹼性條件下均具有優良的穩定性,配伍性良好。對皮膚刺激性低,生物降解性好,具有優良的去污殺菌、柔軟性,抗靜電性、耐硬水性和防鏽性。
本類產品有優良的發泡能力,能使毛髮柔軟,適用於配製香波、泡沫浴、敏感皮膚製劑、兒童清潔劑等。因耐水性好,用於製備硬水洗滌劑。還可作為殺菌劑,用於殺滅包括結核菌在內的多種細菌,用作纖維、織物柔軟劑和抗靜電劑、鈣皂分散劑、殺菌消毒洗滌劑及橡膠工業的凝膠乳化劑、兔羊毛縮絨劑、滅火泡沫劑等,亦是農藥草甘膦的增效劑。也用於生產染色助劑、防鏽劑、金屬表面加工助劑。

甜菜鹼烷基酰胺甜菜鹼

烷基酰胺甜菜鹼,通式為RCONH(CH2)nC4H8NO2,式中R是碳數為12~18,n=2,3,如月桂酰胺基丙基甜菜鹼椰油酰胺丙基甜菜鹼十八酰胺基丙基甜菜鹼。其性能比烷基甜菜鹼有明顯提高:有優良的溶解性和配伍性,具有優良的發泡性和顯著的增稠性,具有低刺激性和殺菌性,配伍使用能顯著提高洗滌類產品的柔軟、調理和低温穩定性,具有良好的抗硬水性、抗靜電性及生物降解性。

甜菜鹼磺丙基甜菜鹼

磺基甜菜鹼為季銨鹽類兩性表面活性劑,具有季銨鹽陽離子及磺酸基陰離子,RC5H12NSO3,其中R為碳原子數12~18的烷基,如十二烷基磺丙基甜菜鹼十四烷基磺丙基甜菜鹼十六烷基磺丙基甜菜鹼十八烷基磺丙基甜菜鹼。本類產品顯示出優良的表面性能,具有出色的抗水性,良好的鈣皂分散性、低刺激性,與其它表面活性劑復配具有明顯的協同效應。對於硬表面及紡織品,它具有高的清洗性能,在強酸、強鹼溶液中,有很好的化學穩定性。磺基甜菜鹼類兩性表面活性劑與其它表面活性劑在較寬的PH範圍內復配時,還顯示出了出色的泡沫性能及增稠效應.

甜菜鹼羥基磺丙基甜菜鹼

羥基磺丙基甜菜鹼因結構中同時帶有羥基的陰離子和陽離子基團,通式為RC5H12NSO4,R為碳原子數12~18的烷基。不僅具有兩性表面活性劑的所有優點,還具有耐高濃度酸、鹼鹽,良好的乳化性、分散性和抗靜電性,以及具有殺菌、抑黴性和粘彈性等,是惡性循環能優異的表面活性劑。已可以廣泛應用於日用化工、油田驅油、壓裂、酸化等多個領域。

甜菜鹼磷酸脂甜菜鹼

磷酸脂甜菜鹼由兩部分組成,一部分是含氮的陽離子部分,由胺、季銨的長鏈衍生物構成;另一部分是陰離子部分,由磷酸酯鹽構成,通式為RC5H13NPO5,分子式中R為碳原子數12~18的烷基,如十二烷基羥丙基磷酸酯甜菜鹼十四烷基羥丙基磷酸酯甜菜鹼。此結構決定其不僅具有兩性表面活性劑的優良的潤濕性、洗淨性、增溶性、乳化分散性、抗靜電性、熱穩定性等,以及良好的配伍性,較低的刺激性,和優於一般陰離子表面活性劑的耐鹼性、耐電解質性和抗靜電性優點,而且具有較強的鈣皂分散性,具有表面張力低,起泡性能優良特點。

甜菜鹼作用功效

抗腫瘤,降血壓,抗消化性潰瘍及胃腸功能障礙,治療肝臟疾病。作為飼料添加劑具有提供甲基供體功能,可節省部分蛋氨酸。具有調節體內滲透壓,緩和應激,促進脂肪代謝蛋白質合成,提高瘦肉率的功能,並能增強抗球蟲藥的療效。在水產動物飼料中用作誘食劑。
參考資料
  • 1.    袁宗輝主編.飼料藥物學.北京:中國農業出版社,2001.11:300
  • 2.    有機合成基礎 第七版 人民衞生出版社 呂以仙 2008
  • 3.    李忠光,龔明編著. 植物生理學綜合性和設計性實驗教程[M]. 武漢:華中科技大學出版社, 2014:68.
  • 4.    聶繼雲,閆震,李志霞主編. 果品及其製品質量安全檢測 營養和功能成分[M]. 北京:中國質檢出版社, 2017:272.
  • 5.    甜菜鹼,無水  .化源網[引用日期2022-08-12]