如何提炼甜菜碱溶液的方法

甜菜碱药物分析进展

甜菜碱（betaine，Bet）又名甘氨酸甜菜碱、甜菜素，化学名称是三甲基氨基乙酸或三甲铵乙内酯，19世纪最早发现于欧洲，是一种季

铵型水溶性生物碱，广泛存在于动植物和微生物体内。其分子式为C5H11NO2，结构式为（CH3）3N+CH2COO，外观物理形状呈流动性，为鳞状或棱状白色结晶，易溶于水和甲醇，由于常温时极易吸湿潮解，应用时常将其制成甜菜碱盐酸盐（盐酸甜菜碱）。自上世

纪70年代以来，甜菜碱的研究渐成热点，已被广泛应用于畜牧、医药、农林、食品和日化等领域。特别是在医药领域，甜菜碱许多优良的药理作用被相继发现，可用于对抗高同型半胱氨酸综合症，能保肝护肾、保持心脏与血管健康、维护消化系统、抑瘤抗癌、降压镇静、

解热镇痛、耐缺氧、保护细胞抵抗高渗等等。体内组织或排泄物中甜菜碱的测定有助于临床上诊断人体内代谢异常与否［1］，许多甜菜

碱药效研究需要对其进行治疗药物监测，这都涉及到甜菜碱的分析测定。如何更准确、简单、快速、经济地从生物样品中分离并定量甜

菜碱，一直是学者们努力的方向。

1 从生物样品中提取分离甜菜碱

基于甜菜碱的溶解性特点，从生物样品中提取甜菜碱最常用的方法有水提和醇提两种，如Hitz和Hanson［2］将生物样品90℃水浴

1h，冷却后研磨，2 ℃去离子水浸提共3次，最后65 ℃减压浓缩；最早提出提取甜菜碱方法的Pearce等［3］使用甲醇对生物样品反

复提取3次，然后于65 ℃减压浓缩。国内有用碱性三氯甲烷提取甜菜碱的报道［4］,朴茨茅斯大学的杨昕等［5］则采用了混合提取法，

将甲醇氯仿0.2 mol·L1碳酸氢钾（12：5：1 v/v）加入生物样品，60 ℃分别提取2次，然后用甲醇水（1：1 v/v）60 ℃加热提取，取得较好效果。

基于甜菜碱的两性季铵型生物碱的特殊结构，对其分离纯化大多使用离子交换法。该方法是利用离子交换剂上的可交换离子与周围介质中被分离的各种离子间的亲和力不同,经过交换平衡达到分离目的的一种柱色谱法［6］。Horst［7］、刘新亚等［8］、尹昆等［9］

铂科广萄２０１０年第５期　谢　３５　检测分析　Ｄ　ｎｏｔｉ０１１，帆ｄＡ　ｎａｌｙｓｉｓ　甜菜碱（Ｂｅｔａｉｎｅ１是一种能为动物提供高效　活性甲基的类维生素的营养添加剂．１９世纪最早　发现于欧州，因它主要存在于甜菜的糖蜜中．故　而得名。甜菜碱的化学名称是１一羧基一Ｎ，Ｎ。Ｎ一　三甲基乙内脂，分子式为Ｃ　Ｈ　ＮＯ　，化学结构与甘　氨酸类似。属于季胺碱类。　甜菜碱具有多种功能．作为高效甲基的供　体，可以促进动物脂肪代谢，缓和应激，调节渗透　压，促进家禽生长，增加体重及产蛋量。稳定维生　素，预防球虫病，提高瘦肉率，防止脂肪肝，提高　饲料利用率等多种功效。目前．随着生物制药技　术的不断进步．在发酵中添加适量甜菜碱可提供　甲基供体．促进菌体生长．从而大大改善药品的　质量并降低生产制造成本。甜菜碱也是良好的饲　料及食品添加剂　目前．市场上甜菜碱的种类很多．根据生产　工艺不同分为天然甜菜碱、化工合成甜菜碱及其　制剂。化学合成甜菜碱根据分子结构不同可分为　甜菜碱和甜菜碱盐酸盐：按产品功能和生产工艺　上可分为复合甜菜碱和吸附甜菜碱。甜菜碱纯品　为白色晶体，有甜味和特殊的蛋白质味，易潮解；　甜菜碱属无毒物质．其外观因载体和生产工艺不　同而有所差异。以下就几种不同类型甜菜碱品质　控制要点和甜菜碱含量的检测方法分别进行介　绍和探讨　周历岚：北京昕大洋科技发展有限公司。　１不同形式甜菜碱产品的控制要点　１．１天然甜菜碱　天然甜菜碱取自于甜菜制糖废液．一般是用　离子交换提取和离子排斥提取分离加工而成　按　ＧＢ／Ｔ　２１５１５—２００８（（饲料添加剂天然甜菜碱》规定　的技术指标进行检测和品控制即可达到产品质　量的要求　１．２化工合成甜菜碱　１．２．１甜菜碱、复合甜菜碱、吸附甜菜碱　化工合成甜菜碱是用三甲胺与氯乙酸钠进　行反应．然后用适当的方法将其分离从而得到甜　菜碱产品。复合甜菜碱和吸附甜菜碱从生产工艺　上均属于化工合成甜菜碱．是与促甲基转化物　质、营养增强剂、载体吸附或复合而成不同含量　和剂型的产品　化工合成甜菜碱及其制剂还未见相关产品　标准出现，多以生产企业标准为主。含量测定推　荐采用Ｎ　１６１９—２００８《饲料中甜菜碱的测定　离子色谱法》，后于２００９年１２月１日升级为ＧＢ／Ｔ　２３７１０—２００９《饲料中甜菜碱的测定离子色谱法》　进行检测。此外，含量标准的细节也应写明，含量　应大于标签标准所规定的含量．合同中如约定含　量允许一定的检测误差．则最大误差应不大于测　定方法允许误差的两倍　１．２．２盐酸盐甜菜碱　甜菜碱盐酸盐是用三甲胺与氯乙酸钠进行　反应后，进行酸化处理。得到盐酸盐甜菜碱产品。

甜菜碱（Betaine）含量试剂盒说明书

分光光度法50管/48样

注 意 ：正式测定之前选择2-3个预期差异大的样本做预测定。

测定意义：

甜菜碱是一种广泛分布于动植物及微生物体内的季铵型水溶性生物碱，是生物体内胆碱的氧化产物，可以

增强免疫力、降血脂、抗氧化、抗肿瘤，并可作为甲基供体，参与促进动物蛋白质和脂肪代谢、增进食欲、

缓和应激、调节渗透压、稳定维生素等多种生物作用，在化工、医药、食品添加剂等领域有较广泛的应用。

测定原理：

甜菜碱在强酸条件下和雷氏盐发生反应产生沉淀，沉淀用丙酮溶解形成红色溶液，在525nm处有特征吸收

峰，测定525nm处的吸光值，可计算得样品的甜菜碱含量。

自备实验用品及仪器：

天平、离心机、可见分光光度计、1mL玻璃比色皿、乙醚、盐酸、丙酮和蒸馏水。

试剂组成和配制：

提取液：液体30mL×1瓶 ，4℃保存；

试剂一：粉剂3瓶4℃保存，临用前根据用量配制，每瓶加40mL蒸馏水溶解，加780μL浓盐酸调pH为

1。

试剂二：99%乙醚，自备。取无水乙醚99mL，加入蒸馏水1mL，混匀。

试剂三：70%丙酮，自备。（易挥发，根据用量自备，丙酮：蒸馏水=7:3）。

甜菜碱提取：

取烘干后过40目筛的样品约0.04g，加1.6mL水，置于60℃提取30min，期间不断震荡。再加入400µL提

取液，混匀后10000g，25℃，离心10min，取上清液。

测定操作表：

1、 分光光度计预热30min，调节波长至525nm。

2、操作表 标准管 测定管

上清液（µL） 1200

蒸馏水（µL） 1200

试剂一（µL） 2000 2000

充分混匀，4℃中反应2h，12000rpm，25℃，离心10min，弃上清

试剂二（µL） 2000 2000

混匀，12000rpm，25℃，离心10min，弃上清。置于通风橱使残余乙醚自然挥发干净

试剂三（µL） 1200 1200

震荡使沉淀充分溶解，取1mL于1mL玻璃比色皿，试剂三调零，记录标准管和测定管525nm处吸

󰀁󰀁󰀁󰀁年广州化工‘󰀁󰀁‘一一一󰀁󰀁一󰀁一一󰀁一󰀁一󰀁󰀁󰀁口󰀁󰀁󰀁󰀁曰曰‘旧‘‘‘日白‘‘‘󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁‘

十二烷基二甲基甜菜碱的合成、性质和应用

梁志能󰀁广州助剂化工厂󰀁

示占‘一吕油月明舌二、󰀁二烷基二甲基甜菜碱的合成「󰀁一‘〕甜菜碱是一种性能优良的两性型表面活性剂，是两性表面活性剂中发展较早、用量较大的品种之一。两性表面活性剂是在分子中同时存在󰀁阳离子和阴离子的表面活性剂、是表面活性剂产品的后起之秀。由于两性表面活性剂具有优良的发泡性、增粘性、润湿性、洗涤性、抗静电性、乳化性、低刺激性和低毒性，故近年来在国外获得很快的发展。据报导「性，在日本󰀁󰀁󰀁󰀁年两性表面活性剂产量比󰀁󰀁󰀁󰀁年增长󰀁󰀁，而在同期、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的增长量都在󰀁󰀁以下。两性表面活性剂的优异性能，使其在工业生产，特别是日化产品中有广泛的用途。我国两性表面活性剂的研制才刚刚起步。甜菜碱只有上海、太原、北京等地有小量生产，但产品供不应求。目前甜菜碱的生产在我省仍是空白。为了满足本地区日化行业对甜菜碱产品的应用需求，我厂与化工部北京化工研究院合作，于去年开始了十二烷基二甲基甜菜碱的研制。本项目纳入国家科委的计划，由北京化工研究院进行小试，在我厂进行中试。到现在本品的生产工艺已经成熟，󰀁产品质量稳定并达到了国内同类产品的水平。今年󰀁月󰀁日由广州市化学工业总公司主持，通过了对十二烷基二甲基甜菜硷的中试技术鉴定。翩甜菜碱󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁最早出现于󰀁󰀁󰀁󰀁年。当时它是从甜菜󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中分离出来的。后来󰀁󰀁袄󰀁建议把这个名称用于化学结构上与之类似的化合物，故此得名。甜菜碱的品种很多，主要有󰀁。竣基甜菜碱󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁、󰀁󰀁磺基甜菜碱󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁。󰀁󰀁、󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁、󰀁󰀁亚硫酸醋基甜菜碱󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁、󰀁󰀁硫酸醋基甜菜碱󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁、以及阳离子不是氮而是硫的梳内醋甜菜碱󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁和阳离子为磷的磷内醋甜菜碱󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁等。我厂与北京化工研究院合作研制的品种属于第一类。其󰀁’学结构为󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁。󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁。󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁一。按照美国化学协会󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁推荐的命名法本品名称为十二烷基二甲基胺乙内醋󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁。󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁。关于表面活性甜菜碱的研究工作，󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁等人和󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁曾有过详尽的报导。其中最广泛采用的方法是以高级叔胺与氯乙酸作用的季按化法。我们合成十二烷基甜菜碱就是采用这条工艺路线。其反应原理如下󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁。󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁一󰀁󰀁十一󰀁󰀁󰀁」󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁一󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁