烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 NAD

简介

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(缩写为NAD)，也称为二磷酸吡啶核苷酸(缩写为DPN)，或辅脱氢酶Ⅰ或辅酶Ⅰ。在哺乳动物体内存在氧化型(NAD+)和还原型(NADH)两种状态，氧化型(NAD+)在260nm处具有最大紫外吸收光谱，通过各种脱氨酶，从底物中接受一个氢原子和一个电子，变成还原型(NADH)，在340nm处有最大吸收。β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸在氧化还原反应中用作辅酶，在ADP核糖基化反应中作为ADP核糖部分的供体，也作为第二信使分子环ADP核糖的前体。β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸还充当细菌DNA连接酶和一组称为sirtuins的酶的底物，这些酶使用NAD+从蛋白质中去除乙酰基。

生理功能与作用

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸参与细胞物质代谢、能量合成、细胞DNA修复等多种生理活动，对机体免疫能力有重要作用。在健康状态下，人体内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸浓度稳定，维持各项细胞正常功能。体内的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸浓度决定了细胞衰老的过程和程度，浓度下降会加速细胞衰老的过程。研究表明，NAD+对缺血手术引起的肾脏梗死具有保护作用，可以显著减少血清中尿素氮、肌酐水平；NAD+对缺血手术引起的肾小管损伤具有保护作用。NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，Nicotinamideadeninedinucleotide，简称NAD+)可以有效保护肾脏缺血引起的肾脏损伤，NAD+在制备防治肾脏缺血性损伤药物中有重要应用价值。另外，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸在制备治疗炎性痛药物中具有一定的应用，NAD+通过依赖NAD+的去乙酰化酶SIRT1和SIRT2参与调节福尔马林和完全弗氏佐剂(CFA)诱发的炎症痛，而SIRT1和SIRT2通过不同机制参与NAD+对炎症痛的抑制作用，从而达到对炎性痛具有镇痛的作用。

制备

CN201511022464.3提出的一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的制备方法，包括如下步骤：S1、破碎细胞：将酵母细胞加入盐酸水溶液中浸泡0.5-2.5h，进行温差破壁处理后，用陶瓷膜过滤，取滤液得到清液A；S2、浓缩：取S1中得到的清液A超滤，取超滤液纳滤得到浓缩液B，用盐酸水溶液调节浓缩液B的pH＝2-2.5得到浓缩液C；S3、洗脱：将S2中得到的浓缩液C过D152树脂柱，用氨水洗脱，收集洗脱液D，用盐酸水溶液调节洗脱液D的pH＝7-8后，过717树脂柱，用氯化钾水溶液洗脱，收集得到综合液E；S4、分离：将S3中得到的综合液E纳滤得到浓缩液F；用硝酸水溶液调节浓缩液F的pH＝1-3，加丙酮沉淀，离心得到固体G；S5、纯化：将S4中得到固体G加水溶解，过制备色谱，脱盐，分离，收集分离液，浓缩，冻干得到烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。

化学性质

白色粉末，易吸湿，水溶液呈酸性。固体在干燥条件下稳定，本品的中性或弱酸性水溶液室温可保存7天，遇碱和热加速变质、分解。比旋光度[α]23D-34.8°(1%，水)；其水溶液在260nm、340nm波长处有最大吸收。易溶于水，不溶于丙酮等有机溶剂。

用途

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸是一种转递質子（更准确来说是氢离子）的辅酶，它出现在细胞很多代谢反应中。NADH或更准确NADH+H+是它的还原形式。它可以被还原，最多携带两个質子（写为NADH+H+）。NAD+是脱氢酶的辅酶，如乙醇脱氢酶(ADH)，用于氧化乙醇。它在糖酵解、糖异生、三羧酸循环及呼吸链中发挥着不可替代的作用。中间产物会将脱下的氢递给NAD，使之成为NADH+H+。而NADH+H+则会作为氢的载体，在呼吸链中通过化学渗透偶联的方式，合成ATP。在吸光方面，NADH+H+在260nm和340nm处各有一吸收峰，而NAD+则只有260nm一处吸收峰，这是区别两者的重要属性。这同时也是很多代谢试验中，测量代谢率的物理依据。NAD在260nm的吸光系数为1.78*104L/(mol*cm)，而NADH在340nm的吸光系数为6.2*10³L/(mol*cm)。

生产方法

以酵母为原料制得烟酰胺腺嘌呤二核苷酸破壁、提取、分离将新鲜压榨酵母搅拌下加入等量的沸水，加热至95℃保温5min，迅速加入两倍酵母质量的冰块，过滤，滤饼用水洗涤2次，合并滤液和洗液，加入强碱性季铵I型阴离子交换树脂201×7(717)，搅拌16h，过滤，收集滤液。新鲜压榨酵母[沸水、冰块]→提取液[201×7树脂]→滤液吸附、洗脱滤液用浓盐酸调pH=2-2.5，经弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂122柱吸附，用无热原水洗至流出液澄清为止，再用0.3mol/L氢氧化铵溶液洗脱，当流出液呈淡咖啡色，经340nm分光光度计测定吸光度大于0.05时，开始收集，流出液呈淡黄色时停止，得洗脱液。滤液[pH2-2.5]→吸附物→洗脱液中和、吸附将强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7(732)加至洗脱液中，搅拌测pH=5-7，过滤，滤饼用无热原水洗涤，合并洗液和滤液，加稀氨水调pH值至7(约15%)，再用强碱性季铵I型阴离子交换树脂201×7(717)50-60目柱进行吸附，用无热原水洗至流出液澄清无色为止。洗脱液[001×7树脂，氨水，201×7树脂]→[pH7]吸附物洗脱、吸附、洗脱将766型活性炭60-80目柱与201×7树脂柱串联，用0.1mol/L氯化钾溶液洗脱，洗脱液立即流经活性炭柱进行吸附，吸附完后解除两柱串联，用pH9的无热原水洗涤，再用pH8的4%乙醇洗涤，最后用无热原水洗至中性，用体积比为丙酮：乙酸乙酯：水：浓氨水=4：1：5：0.02的混合液洗脱，当洗脱液加3倍丙酮产生白色浑浊时，收集洗脱液。吸附物[201×7树脂柱，氯化钾，766型活性炭]→洗脱液[活性炭柱]吸附物[无热原水，乙醇]→[洗至中性]吸附物[丙酮，乙酸乙酯，水，浓氨水]→洗脱液沉淀、干燥洗脱液在搅拌下加30%-40%硝酸调pH=2-2.5，过滤，冰库过夜，过滤，95%的冷丙酮洗涤，真空干燥，得成品。洗脱液[硝酸]→[pH2-2.5,0℃]沉淀[丙酮]→[干燥]C0I成品。