研究背景

在諸多的調脂藥物中，煙酸類調脂藥物是最早用于降低心血管總病死率的調脂藥物之一，也是應用歷史最長的調脂藥物^[1]。煙酸即3-吡啶甲酸，又名尼可丁酸，是結構最簡單的一種維生素，是人體和動物中不可缺少的營養(yǎng)成分，它參與組織的氧化還原過程，具有促進細胞新陳代謝和擴張血管的功能，能促進人體和動物的生長發(fā)育^[2]。煙酸理化性質穩(wěn)定，不易被酸、堿、熱破壞，被認為是最穩(wěn)定的維生素^[3]。

作用機理及功能

煙酸在動物體內可轉化為尼可酰胺，包含于脫氫酶的輔酶分子中，是輔酶I(NAD)和輔酶Ⅱ(NADP)的成分。在體內這兩種輔酶結構中的尼克酰胺部分，具有可逆的加氫和脫氫特性，故在氧化還原過程中起傳遞氫的作用。煙酸可影響造血過程，促進鐵吸收和血細胞的生成；維持皮膚的正常功能和消化腺的分泌；提高中樞神經的興奮性和心血管系統(tǒng)、網狀內皮系統(tǒng)與內分泌功能。此外還可以提高畜禽的生產性能。煙酸可顯著提高飼料轉化率和產蛋率，不足時影響糖的酵解、檸檬酸循環(huán)、呼吸鏈以及脂肪酸的生物合成,，從而引起煙酸缺乏癥^[2]。

合成工藝

從合成方法上看，煙酸的合成工藝一般分為試劑氧化法，氨氧化法，氣相氧化法，電化學氧化法，生物氧化法和吡啶羥基化法等^[2]。其中，試劑氧化法是發(fā)展最早的制備煙酸的方法之一，使用的氧化劑有HNO₃、KMnO₄或NO₂、濃HSO₄或 SO₃、O₃或 H₂O₂等,其中以HNO₃做氧化劑最為普遍。3-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶、喹啉以及6-羥基啉均可在上述氧化劑作用下生成煙酸（如下圖）^[2]。

此外，以3-甲基吡啶為原料，用V₂O₅/TiO₂系催化劑，采用氣相氧化法可以一步合成煙酸。水與3-甲基吡啶分開進料，通入催化劑床層后混合進行反應。實驗考察了V₂O₅用量，助劑，反應溫度，進水量及空速等因素對催化劑活性的影響。結果發(fā)現(xiàn)，當V₂O₅負載量為25%，反應溫度320～340℃，3-甲基吡啶空速0.15-0.8h^-1，空氣，水，3-甲基吡啶的進料摩爾比為110:100:1時，煙酸的產率能夠達到90%以上^[4]。

應用

煙酸廣泛應用在醫(yī)藥、食品和飼料上，近年來，不斷開發(fā)出新的用途，是一種發(fā)展前景廣闊的化工產品^[2]。

醫(yī)藥領域

煙酸作為藥品，可防治皮膚病和類似的維生素缺乏癥，具有擴張血管的作用，用于醫(yī)治末梢神經痙攣、動脈硬化等病癥。煙酸還可以作為醫(yī)藥中間體，用于合成具有重要醫(yī)藥用途的多種酰胺類和酯類藥物^[2]。

食品領域

煙酸是人生長發(fā)育不可缺少的食品添加劑，被廣泛用作糕點、乳制品、玉米粉等的添加劑。此外，煙酸還可以與維生素合用，代替部分亞硝酸鹽作為肉類制品的去味劑或防腐劑^[2]。

飼料領域

由于谷物飼料中，有很大一部分煙酸是以絡合形式存在的，因此不能直接被動物吸收，所以，目前世界上普遍采用的方法是在飼料中添加人工合成的煙酸。通過飼料喂養(yǎng)試驗證明，人工合成的煙酸可以百分之百地被動物吸收利用，在短期內就能取得明顯的增重效果。因此，該物質可用作飼料添加劑用于牲畜飼養(yǎng)^[2,5]。

分析測定

用循環(huán)伏安法了不同支待電解質溶液中煙酸的電化學行為，結果發(fā)現(xiàn)煙酸在玻碳電極表現(xiàn)有良好的電化學響 應聽信號。在堿性介質中，煙酸被不可逆氧化，氧化產物具有電活性可發(fā)生準可逆氧化還原反應；在酸性介質中，煙酸發(fā)生兩步中逆氧化還原反應。結合紅外，紫外 光譜分析，研究人員提出了煙酸在不同酸度的介質中電化學反應歷程，根據-0.13V處的氧化峰電流與煙酸濃度的關系，提出了電化學測定煙酸的新方法^[6]。

有關研究

作為一種在動物體內具有重要生理和生化功能的化合物，對煙酸進行深入的生理活性研究具有重要意義。例如，研究人員發(fā)現(xiàn)，該物質與色氨酸存在明顯互作關系，色氨酸可以轉化成煙酸，且轉化效率是個動態(tài)的過程，受多種因素影響。通過對日糧中色氨酸與煙酸適宜的添加比例關系的研究，探索日糧色氨酸與煙酸之間的互作規(guī)律，可以為經濟、合理使用這兩種必需營養(yǎng)元素提供一個配伍模式^[7]。

進一步地，研究人員還觀察了煙酸對分化成熟的3T3-L1脂肪細胞膽固醇流出的影響，并探討了其機制。具體地，3T3-L1細胞促分化成熟后，給與不同濃度的煙酸(0～1.0 mmol/L)干預24 h后，收集細胞，逆轉錄聚合酶鏈反應測定脂肪細胞三磷酸腺苷結合盒轉運體A1，B族Ⅰ型清道夫受體和過氧化體增殖物激活型受體γ mRNA表達，采用液體閃爍計數(shù)器檢測細胞內膽固醇流出。結果， 煙酸呈劑量依賴性增加脂肪細胞三磷酸腺苷結合盒轉運體A1 mRNA的表達，并促進載脂蛋白AⅠ介導的膽固醇流出，但對B族Ⅰ型清道夫受體表達無影響。過氧化體增殖物激活型受體γ在分化成熟的3T3-L1脂肪細胞 有較高水平的表達，與空白組(0.38±0.29)比較，在1.0 mmol/L濃度的煙酸干預時過氧化體增殖物激活型受體γ表達明顯升高(3.15±0.96)，為空白組的8.3倍。故可得出結論， 煙酸能夠通過上調過氧化體增殖物激活型受體γ表達，促進脂肪細胞載脂蛋白AⅠ-三磷酸腺苷結合盒轉運體A1通路，加速細胞內膽固醇流出。這可能為解釋煙酸升 高高密度脂蛋白膽固醇的機制提供有用的線索^[8]。

參考文獻

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