摘要 针对国际上逐渐兴起的“硫辛酸热”，简要介绍了有“万能抗氧化剂”美誉的硫辛酸的性质、生物学功能、合成方法及其应用。 关键词 硫辛酸 抗氧化剂 生物学功能 硫辛酸的合成
硫辛酸（Thioctic Acid）又名二硫辛酸，系统命名为1,2二硫戊环3戊酸，分子式为C8H14O2S2，相对分子质量为206．33；通常为白晶体，略有异味；分子中只有一个手性碳，具有旋光性（图 1）。天然产物为 R （+）硫辛酸，具有很强的生理活性，对人和动物均未发现任何功能性或实验性的毒副作用［1］；人工合成产物中所含的 S （-）硫辛酸基本无生理活性（图2）。 硫辛酸广泛分布于动植物组织中，但含量较低，含硫辛酸相对较多的菠菜中，100 g菠菜也仅含硫辛酸约0．17 mg。硫辛酸是人体内不可缺少的抗氧化剂，并且在多种代谢过程中起重要作用。作为抗氧化剂，成人每天的推荐摄入量为50 mg，相当于每天吃25 kg以上的菠菜才能满足需求。因此，有必要寻经济有效的合成路线与工艺，研发含有硫辛酸的药品和保健品。
1 硫辛酸的生物学功能
1．1 高效的抗氧化剂
硫辛酸作为抗氧化剂，不仅具有良好的溶解性能，而且可以在以下各方面发挥良好的功效。
硫辛酸具有双硫五元环结构，具有显著的亲电性和与自由基反应的能力。它可清除体内常见的羟基自由基(HO·)、一氧化氮自由基(NO·)和过氧化亚硝基(ONOO·)等自由基和过氧化氢(H2O2)、单线态氧( 1O2)和次氯酸(HClO)等易于产生自由基的物质，它的还原产物二氢硫辛酸还能清除体内常见的过氧化物自由基(ROO·)和超氧自由基(O2－·)［2］。
1．1．2 与金属离子络合
Fe2＋、Cu2＋、Hg2＋等过渡金属离子及砷等元素在机体的氧化过程中起催化作用，从而导致组织损伤。硫辛酸及二氢硫辛酸可以与这些金属离子络合，消除其催化作用，降低机 体的氧化作用，抑制自由基的形成。研究表明［2］，当硫辛酸与砷的摩尔比为8∶1时，可以完全防止小鼠砷中毒。
1．1．3 修复受损细胞
硫辛酸不仅对长时间的氧化损伤有较强抵抗作用，而且对VC和VE不能修复的、较严重的细胞氧化损伤也可进行有效修复［3］。并且由于硫辛酸具有脂溶性，二氢硫辛酸具有水溶性，二者结合可以深入到细胞中的各个部位而起作用，而只具有脂溶性或水溶性的抗氧化剂却没有这一功能。
1．1．4 影响基因表达
NFκB是一种能与免疫球蛋白κ链基因的增强子κB序列特异性结合的核蛋白因子，硫辛酸和二氢硫辛酸能够调节NFκB的激活。并且硫辛酸能够阻止HIV复制，影响cfos类原癌基因的表达，对自由基代谢过程中的中间产物H2O2造成的细胞DNA氧化损伤具有明显的保护作用［4］。
传统的抗氧化剂不仅在溶解性能方面不如硫辛酸，而且抗氧化作用也远低于硫辛酸，如VC
和VE的抗氧化能力仅为硫辛酸的1/400。硫辛酸以其优良的功效赢得了“万能抗氧化剂”的美誉，掀起全球性的“硫辛酸热”。1．2 抗氧化剂的抗氧化剂
除了自身具有抗氧化作用外，硫辛酸在体内的产物二氢硫辛酸还可以激活生物体中其他抗氧化剂的代谢循环。二氢硫辛酸可通过还原反应再生VC（图3）、谷胱甘肽［5］（图4）等抗氧化剂，间接还原再生VE（图5）。例如：硫辛酸/二氢硫辛酸的还原电位为-0．32 V，而氧化型谷胱甘肽（GSSG）/还原型谷胱甘肽（GSH）的还原电位为-0．24 V，因此，二氢硫辛酸可以使GSSG的二硫键断裂生成巯基，从而还原再生GSH。另外，硫辛酸还可以阻止Cu2+催化VC氧化［6］。因此硫辛酸也被称作“抗氧化剂的抗氧化剂”。
1．3 影响代谢的抗氧化剂
硫辛酸能促进丙酮酸的分解，影响生物体的糖代谢。研究表明［7］，在生物体外的人工环境中使用硫辛酸，会使小鼠膈膜对葡萄糖的利用率明显提高。
动植物组织中，硫辛酸通常与蛋白质分子中赖氨酸残基的ε氨基结合,以酰胺键的形式存在。
硫辛酸作为酰基载体，存在于丙酮酸脱氢酶（Pyruvate Dehydrogenase）和α酮戊二酸脱氢酶（αketoglutarate Dehydrogenase）中，参与三羧酸循环，在α酮酸氧化和脱羧过程中起到偶联酰基转移和电子转移的作用［8］，影响糖类分解，增加细胞的能量储备。
2 硫辛酸的应用
2．1 糖尿病及其并发症
硫辛酸能够减弱氧化应激、促进糖代谢、减少对胰岛素的抵制、增加人体能量的直接来源——三磷酸腺苷（ATP）的产生，对Ⅱ型糖尿病及其并发症如糖尿病性神经病症状、糖尿病性白内障、糖尿病心血管损伤等起到和预防的作用。例如：100 mg硫辛酸可以使Ⅱ型糖尿病患者对葡萄糖的代谢能力提高50%。
2．2 老年性视网膜黄斑病变
全球每年大概有2000~2500万人患老年性视网膜黄斑病变，约50%的患者因此失明。
2006年中国科学院上海生命科学院营养科学研究所与美国科学家合作完成的一项研究表明：
这一病变的主要原因是视网膜素上皮细胞受到氧化损伤，导致线粒体功能衰弱。硫辛酸作为线粒体的营养物质，能对视网膜素上皮细胞起到保护作用，从而可以作为药物辅助成分，有效和预防老年性视网膜黄斑病变，防止患者失明。
2．3 放射性等疾病
当人体受到放射性物质的高能辐射时，体内产生大量的自由基。硫辛酸能够有效清除这些自由基，减轻射线对人体的危害。它已成功用于前苏联切尔诺贝利核事故幸存儿童的。值得注意的是，VE却没有这种作用［1］。
硫辛酸对和预防急性肝炎、肝硬化与肝昏迷、脂肪肝等肝脏疾病，减轻缺血再灌注损伤，防治重金属离子中毒亦有良好效果，对亚急性坏死性脑脊髓炎，链霉素和卡那霉素引起的中毒性和噪音性内耳重听症等疾病有一定的作用。
2．4 食品和保健品的功能成分
硫辛酸已被美、日等国批准为食品和保健品的功能成分。它已在世界范围内广泛应用于营养饮料、运动员用矿泉水等饮料中，是一个很普遍的营养补充品。
硫辛酸具有缓解肌体过度疲劳，延缓衰老与美容养颜等多种功效。对于容易出现干燥细纹或是老化的皮肤，可选择以硫辛酸为主要成分的抗皱皮肤保养品。
3 R （+）硫辛酸的制备
制备 R （+）硫辛酸的一种方法是：先合成（±）硫辛酸，再利用非对映体性质的差异进行拆分。现介绍一种反应步骤少，收率较高，易于实现工业化的合成路线。
3．1 硫辛酸的合成
以环己酮和乙烯基乙醚为原料,经过双键上的加成反应、BaeyerVilliger氧化重排、七元环内酯的水解、亲核取代、压缩空气氧化等反应得到（±）硫辛酸（图6）。
3．2 （±）硫辛酸的拆分
用 R (+)α甲苄胺(FEA)与（±）硫辛酸反应，生成（+，+）和（－，+）非对映体盐，即 R (+) 硫辛酸 R (+)α甲苄胺盐和 R (－)硫辛酸 R (+)α甲图6 （±）硫辛酸的合成路线苄胺盐。前者结晶析出，滤出后用非极性-极性溶剂（如甲苯和甲醇）重结晶；最后用柠檬酸和磷酸
溶液处理即可得到 R （+）硫辛酸（图7）。此法得到的 R水溶性抗氧化剂 （+）硫辛酸有很高的纯度(>99%，HPLC)，收率约55%［9］。
（±）硫辛酸FEA过滤晶体（+，+）-盐甲苯-甲醇重结晶
（+，+）-盐柠檬酸-磷酸水溶液 R(+)硫辛酸
母液 主要为（-，+）-盐
另一种方法是：通过手性合成，即通过手性助剂诱导合成或中间化合物不对称环氧化合成。如使用不对称催化BaeyerVilliger反应的微生物单加氧酶（BVMO）作催化剂可以实现手性合成［10］。
4 硫辛酸产品的研发现状及市场销售前景
自1989年，硫辛酸作为一种高效的抗氧化剂被认识后，日益受到人们的青睐，成为提高生活质量、抵抗衰老、延长寿命不可或缺的佳品。
目前全世界硫辛酸的年产量仅为200 t左右，而年需求量约为400 t，且以超过10%的速度增
长［11］，市场潜力巨大。
20世纪90年代初，我国硫辛酸的生产工艺与产品质量均不理想，本世纪有了明显改进，已经能够生产高纯度的 R （+）硫辛酸。
据济南日报2006年10月15日报道，我国已经进入老龄化社会，60岁以上的老年人占人口总数的10．2%，全国老龄委员会公布的《中国人口老龄化发展趋势预测研究报告》指出，到2050年，我国老年人口数量将超过40000万。健康老龄化是当代人类可持续发展的一项战略，硫辛酸必将会有广阔的应用前景，迅速走进人们生活、走向千家万户。
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