107-35-7 / ?；撬岬乃幚碜饔?/h1>

【概述】

牛磺酸(Taurinet)是動物體內的一種含硫氨基酸，但不是蛋白質組成成分，又稱牛膽堿、牛膽素。它廣泛分布于生物體內各組織、器官，主要以游離狀態存在于組織間液和細胞內液中，因最先從牛膽汁中分離出來而得名。?；撬崾钦{節機體正常生理活動的活性物質，具有維持正常視覺功能、維持機體滲透壓平衡、調節細胞鈣平衡，與細胞膜的流動性有關，降血糖、調節神經傳導、參與內分泌活動、調節脂類消化與吸收、增加心臟收縮能力、提高機體免疫能力、增強細胞膜抗氧化能力、保護心肌細胞等廣泛生物學作用。

【理化性質】

?；撬岬幕瘜W結構式為H2N-CH2-CH2-SO3H，化學名稱為β-氨基乙磺酸或2-氨基乙磺酸，分子量為125.15，單斜棱形棒狀白色晶體，熔點328℃(317℃分解)，無毒、無臭、味微酸、對熱穩定。溶于水，在水中12℃時溶解度為0.5％，其水溶液pH為4.1—5.6，在95％乙醇中17℃時溶解度為0.004％。不溶于無水乙醇、乙醚和丙酮。溶解后的牛磺酸具有較強的酸性，以兩性離子形式存在，不易通過細胞膜。

【分布與代謝】

1.分布 牛磺酸以游離氨基酸的形式廣泛分布于人和動物的腦、心臟、肝、腎、卵巢、子宮、骨骼肌、血液、唾液及乳汁中，以松果體、視網膜、垂體、腎上腺等組織的濃度為最高。海洋動物中含有較多的?；撬?，最高達83μmol/g（濕重）。雞胚中?；撬釢舛燃s為哺乳動物的100倍左右。

2.生物合成與分解 除直接從膳食中攝入?；撬嵬?，還可通過5個途徑在肝臟中生物合成。其中最主要的途徑是蛋氨酸和半胱氨酸代謝的中間產物半胱亞磺酸經半胱亞磺酸脫羧酶（CSAD）脫羧成亞牛磺酸，再經氧化成?；撬?。而CSAD被認為是哺乳動物?；撬嵘锖铣傻南匏倜?，且與其他哺乳動物相比，人類CSAD的活性較低，可能人體內牛磺酸的合成能力也較低。牛磺酸在體內分解后可參與形成?；悄懰峒吧闪u乙基磺酸。

3.來源和排泄 動物體中的?；撬嵋环矫鎭碓从谏攀彻┙o，一方面來源于自身的內源性合成，其需要量取決于膽酸結合和肌肉池內的含量。牛磺酸是通過尿液以游離形式或通過膽汁以膽酸鹽形式排出體外的。腎臟是排泄?；撬岬闹饕鞴?，也是調節機體內牛磺酸的含量的重要器官。當?；撬徇^量時，多余部分隨尿排出；當牛磺酸不足時，腎臟通過重吸收減少?；撬岬呐判?。另外，也有少量牛磺酸經腸道排出。

【藥理作用】

1.對神經系統的作用

牛磺酸是中樞神經系統含量最為豐富的游離氨基酸之一,能調節突觸體氨基酸釋放。Tau可通過增強腦組織超氧化物歧化酶(SOD)活性,提高清除氧自由基能力,作為一種抑制性神經遞質,在腦缺血損傷中有神經保護作用。Tau作為一種抗氧化劑在多種腦缺血模型中分泌增加,并參與許多病理生理過程。?；撬嵩诖竽X發育過程中具有神經營養因子和神經保護性因子作用。研究表明:牛磺酸在腦缺血缺氧中能拮抗興奮性氨基酸的神經毒性、具有調節Ca2+穩態的作用、減少一氧化氮(NO)和自由基產生、抗脂質過氧化、降低腦缺血中細胞凋亡的發生及影響缺氧誘導因子的表達,對腦缺血再灌注神經元損傷具有保護作用。在脊椎麻醉時牛磺酸作為抑制性氨基酸類神經遞質與興奮性氨基酸作用相反,在生理上對于疼痛感有持續抑制作用。

2.對肝膽的作用

在肝臟,膽固醇轉化成膽酸,膽酸再與?；撬峤Y合形成復合體,隨膽汁排入小腸,從而使膽固醇降低。研究發現牛磺酸不僅對膽固醇,對其他脂類也有降低的作用。?；撬嵬ㄟ^保護肝臟細胞膜可以降低轉氨酶。牛磺酸具有抑制肝細胞凋亡作用,機制可能與通過增強Bcl-2表達及抑制Bax表達有關。觀察?；撬嶂委煼蔷凭灾靖?NAFLD)的療效,結果發現?；撬嶂委煼蔷凭灾拘愿尉哂忻黠@的效果。?；撬嶙鳛榭寡鮿┠軌驅乖谛∈蟾渭毎煞c誘導的細胞毒作用。數據表明牛磺酸可以作為一種生物標志物,通過測定血漿和尿液中?；撬岬暮?對撲熱息痛所致肝損傷程度能夠得出比較客觀的評價。

3.對心血管系統的作用

（1）對高血壓、高血脂的作用 用N-硝基-L-精氨酸(L-NNA)制備高血壓模型,設置對照組、高血壓模型組、?；撬峤M、共軛亞油酸組和二者合用組,測量各組尾動脈收縮壓(SBP)、NO、一氧化氮合酶(NOS)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平,探討?；撬岷凸曹梺営退岷嫌脤Ω哐獕捍笫笱獕杭把挠绊?。結果表明,高血壓組血壓顯著高于對照組、?；撬峤M、共軛亞油酸組和二者合用組;L-NNA可使血清TG、TC水平顯著升高,NO、NOS、HDL-C含量顯著減少;?；撬岷凸曹梺営退岷嫌每擅黠@逆轉上述指標的變化,使血壓下降。說明?；撬岷凸曹梺営退崮苡行ьA防大鼠高血壓的發生并能降低血脂。

（2）對心肌纖維化的抑制作用 ?；撬崦黠@抑制蛋白激酶Cα(p-PKCα)的表達,提高新生大鼠心肌成纖維細胞(CFb)NO含量,與血管緊張素Ⅱ組比較差別有顯著性(P<0.05,P<0.01)。牛磺酸通過降低p-PKCα的表達而提高CFb中NO的含量,使CFb的增殖和膠原合成受到抑制。

（3）?；撬岜Ｗo心肌缺血/再灌注損傷的作用 心肌急性缺血/再灌注損傷實質上是一種炎性反應過程,線粒體膜的損傷可能是缺血/再灌注損傷的始動機制并誘發心肌細胞的凋亡。眾多研究表明:心肌組織在缺血、缺氧、再灌注時產生的大量氧自由基可引起膜脂質過氧化破壞正常膜結構,使通透性增加,導致細胞鈣內流,鈣超載及線粒體損傷。因此,?；撬釋θ毖募〉谋Ｗo作用可能是通過抑制鈣超載和膜脂質過氧化、抗凋亡實現的。

4.對糖尿病及其并發癥的預防和治療作用

對有妊娠期糖尿病的婦女在懷孕第24～ 28周以及產后血漿中牛磺酸含量、胰島素致敏、胰島素分泌物等指標進行了測定,發現有妊娠期糖尿病的婦女在產后血漿中的牛磺酸含量顯著降低,并且該含量與圍產期女性體內實際胰島素分泌呈現逆相關。該研究表明血漿中的牛磺酸含量可作為懷孕女性體內葡萄糖代謝變化的標志物。

5.在眼科疾病中的應用

眼睛中含有大量的?；撬?可以明顯提高角膜的修復能力,所以在眼藥中有許多都加入了?；撬帷Ｅ；撬峥梢栽鰪娨暰W膜的功能,可以明顯提高暗視能力。從c-Jun以及caspase-1表達變化的角度探討?；撬釡p輕大鼠視網膜光化學損傷的分子機制,結果證明在視網膜光化學損傷條件下,牛磺酸可能通過下調視網膜c-Jun和caspase-1表達,影響光感受器細胞凋亡信號轉導從而保護視網膜。牛磺酸是晶狀體內重要的非酶系統抗氧化劑,其抗氧化效能的作用機制主要是通過其抗脂質過氧化反應,保護晶狀體免受氧化損傷。在體外條件下觀察外源性?；撬釋^氧化氫所誘發的晶狀體上皮細胞凋亡的影響時,認為?；撬峥梢种蒲趸瘬p傷誘導的兔晶狀體上皮細胞凋亡,減輕晶狀體混濁。

6.對機體免疫系統的作用

（1）牛磺酸對免疫器官的影響 ?；撬崾秦埖谋匦璋被?。貓缺乏?；撬釙r,其脾臟變硬變小,包膜增厚呈灰白色。脾臟白髓中成熟或不成熟的淋巴細胞耗竭,網狀基質增生,同時有小血管肥大增生。紅髓內金屬離子沉積,可能與血管外溶血有關,淋巴結的副皮質區主要是小的、比較成熟的淋巴細胞,偶見免疫母細胞和漿細胞。?；撬徇€可增強環磷酰胺(CTX)的抗腫瘤作用;拮抗CTX對白細胞和骨髓有核細胞的抑制;提高免疫器官指數,促進淋巴細胞增殖,增強NK細胞活性。Tau對荷瘤小鼠化療具有增效減毒作用。

（2）?；撬釋γ庖呒毎挠绊?在淋巴細胞中?；撬岬暮空颊麄€游離氨基酸的50%,而淋巴細胞合成的能力有限,雖然體外培養淋巴細胞在無?；撬崤囵B基中能夠存活和增殖。但隨著胞內?；撬岬闹鸩胶谋M,細胞存活率和增殖率均下降;而加入?；撬岷蠹毎麅扰；撬岷炕謴?。增殖率也升高。且?；撬釢舛群图毎鲋抽g存在一定的量效關系,并在100μmol?L-1時達到最大值,此濃度恰好相當于正常培養的人血漿中?；撬岬臐舛?。以上均說明牛磺酸對淋巴細胞具有保護作用。而這種保護作用主要是因為?；撬峋哂蟹€定細胞膜的作用。能夠保護細胞膜磷脂免受降解,對抗膜通透性變化能力增強,防止細胞腫脹變形,從而減少細胞的死亡。因此,對細胞膜的保護作用是通過以下2條途徑實現的:(1)通過其分子中的氨基與有害因子相互作用;(2)抵抗Na+、Cl-等滲透性離子和水的轉移。

（3）牛磺酸對細胞因子的影響 細胞因子由造血系統、免疫系統或炎癥反應中的活化細胞產生,能調節細胞分化增值和誘導細胞發揮功能,是體內細胞之間相互作用的主要介質,在機體的免疫應答、炎癥反應等各個方面都起著關鍵作用。用牛磺酸協同IL-2治療同源基因鼠腫瘤模型進行免疫治療,發現其能顯著增強IL-2的治療效果,減輕治療劑量,從而能減少藥物不良反應。

7.對皮膚疾病的作用 牛磺酸在一定濃度范圍內有抑制角質形成細胞株CO-LO-16增殖的作用,并可抑制IL-6和TNF-α的分泌。該作用可能對治療變態反應性皮膚病、銀屑病等有一定意義。有研究發現?；撬崮艽龠M特應性皮炎(AD)患者IFN-γ的分泌,對IL-4的分泌具有抑制作用,從而調節Th1/Th2失衡。提示牛磺酸可用于AD的治療,由于牛磺酸無任何不良反應,故應用前景比較樂觀。在測定尋常性銀屑病患者血清牛磺酸水平并分析相關性時,發現銀屑病患者血清牛磺酸水平下降,且?；撬崴脚c疾病嚴重程度呈負相關,推測牛磺酸的應用有可能改變銀屑病的T細胞免疫低下的狀態。

8.?；撬岬谋褡饔?牛磺酸可以在角質形成細胞中積聚,促進角質水化,因此有一定的保濕作用?？梢杂糜诰徑庋装Y后的皮膚干燥。將?；撬衢_發成為具有一定藥理作用的保濕劑將會很有意義。

9.?；撬釋π怨δ艿挠绊?通過在青年和老年雄性大鼠飲水中添加牛磺酸和β-丙氨酸(牛磺酸轉運抑制劑)30d后,進行陰莖勃起實驗和交配實驗,結果?；撬釋η嗄甏笫蟛鸫螖?、勃起潛伏期、乘騎次數、插入次數、射精次數、捕捉潛伏期均沒有影響,但可顯著提高老年大鼠勃起次數、乘騎次數、射精次數,明顯縮短勃起潛伏期和捕捉潛伏期。認為?；撬釋S持雄性大鼠正常的性功能具有重要作用,并可增強老年雄性大鼠的性功能。

10.抗衰老作用 ?；撬釓秃弦嚎煞乐惯\動性疲勞大鼠心肌和大腦脂褐素和脂質過氧化增加,有保護細胞和抗衰老作用。

11.牛磺酸對精子的保護作用 在低溫儲藏的羊精液中加入?；撬峥娠@著改善精子的生存能力。將牛磺酸作為抗氧化劑加入低溫儲藏后的牛精液中,經測定發現?；撬峥梢杂行宄檠趸约斑^氧化氫自由基從而有效保護精子的活性,存在于精液及輸卵管液中到牛磺酸可以避免精子受到氧化的破壞。

12.對學習能力的影響 對圍產期、產后以及斷奶后等不同時期的小鼠攝入牛磺酸進行研究后,得出圍產期到產后這一階段是“敏感時期”,在該階段攝入?；撬釙档托∈笠曈X辨別的學習能力。同時,斷奶后補充?；撬崮軌蛱岣咝∈蟮囊曈X辨別能力。因此,?；撬嵫a充的不同時期會對學習能力有不同影響。

【制備方法】

1.以丙烯腈為原料合成法

圖2為2-巰基乙胺氧化法的反應式

該方法是將氧氣通入到2-巰基乙胺溶液中,經氧化反應得到?；撬?收率可達87.6%。但由于原料巰基乙醇價格較高,因此難以用于工業生產。

3.2-硝基乙基磺酸還原法

圖3為2-硝基乙基磺酸還原法的反應式

該方法首先需要解決2-硝基乙基磺酸的來源問題,收率為65%,效果不甚理想。

4.二氯乙烷法 1, 2-二氯乙烷與硫酸鈉反應得到2-氯乙磺酸鈉,然后在加熱加壓的條件下與氨反應得2-氨基乙磺酸鈉,再用鹽酸酸化制得?；撬?。

圖4為二氯乙烷法的反應式

5.環氧乙烷法 該方法先通過環氧乙烷與亞硫酸氫鈉反應制得2-羥基乙磺酸鈉,然后在加熱加壓的條件下與氨反應得到2-氨基乙磺酸鈉,最后用鹽酸酸化制得?；撬?。