烟酰胺核糖性质、用途与生产工艺
烟酰胺核糖是维生素B3的衍生物,为白色或淡黄色结晶粉末,无臭、味苦,略有引湿性,主要用作生物化工领域。烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside,NR)是维生素B3的一种衍生物,可以与磷酸、腺嘌呤形成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD,也称辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP,也称辅酶II),是一种重要辅酶NAD+的前体。烟酰胺核糖在人体细胞能量生成中扮演重要角色,它参与细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(细胞能量转化的重要辅酶)的合成。
烟酰胺核糖(NR)是维生素B3的衍生物,是诺加因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的前体底物。摄入后可以增加NAD+水平。beta-烟酰胺核糖用作抗衰老保健品原料。
烟酰胺核糖的合成方法:烟酰胺 +β-D-呋喃核糖-1,2,3,5-四乙酸酯→烟酰胺核糖
![烟酰胺核糖的合成路线](https://img.chemicalbook.com/NewsImg/2020-07-28/202072877889918027.png)
步骤一、制备中间体2
采用化合物1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖为起始原料;在玻璃反应釜中,设定好搅拌和温度计(量程0~100℃),用三角漏斗加入12L二氯甲烷,开搅拌,搅拌速度设定42.5rpm。投1,2,3,5-四乙酰-β-D-呋喃核糖1.2kg(3.77mol),搅拌溶解。开反应釜夹套循环水(设定12℃),待内温达到12℃,在滴液漏斗中加入0.84kg(3.78mol)三氟甲磺酸三甲基硅脂,并开始缓慢滴加,滴完后加入0.7kg(5.73mol)烟酰胺。循环水升温至50℃,内温达48℃,开始保温回流。回流4h后,取样。如果HPLC显示原料剩余≤5%,开始降温;如果高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)显示原料剩余>5%,则继续反应至原料剩余≤5%再降温。HPLC显示反应完成后,直接进行下一步反应。
步骤二、通过中间体2和甲醇制备烟酰胺核糖
玻璃反应釜上的温度计换成量程-50~50℃,反应釜循环水设定25℃并维持稳定,从釜口用三角漏斗滴加入15L甲醇,搅拌速度设定30rpm。保温反应。反应30min后,取样。如果HPLC显示产物量≥70%,则可停止反应;如果HPLC显示产物量<70%,则继续反应至产物量≥70%,则可以停止反应,得到烟酰胺核糖粗品。
采用C18(ODS)反相硅胶柱层析法对烟酰胺核糖粗品进行进一步分离纯化,使用0%-10%的甲醇/水溶液进行梯度洗脱,收集目标产物并合并。0.09MPa真空度条件下蒸干溶剂,得到无色油状液体。用0.5倍体积的甲醇溶解油状物后,加入5倍体积的乙酸乙酯进行重结晶操作,析出0.71kg白色固体(两步反应总产率74%)。HPLC方法进行产物纯度分析表明,目的产物烟酰胺核糖的纯度为98.72%,杂质个数为3个,且每个杂质含量不高于0.1%。
Nicotinamide riboside 是具有口服活性的 NAD+ 的前体,可以增加 NAD+ 水平并激活 SIRT1 和 SIRT3。Nicotinamide riboside 是维生素 B3 (烟酸) 的来源,可以增强氧化代谢并防止高脂肪饮食诱导的代谢异常。Nicotinamide riboside 可以减少阿尔茨海默氏病转基因小鼠模型中的认知退化。
Nicotinamide riboside (0.5 nM; 24 hours) reduces the acetylation status of Ndufa9 and SOD2.
Nicotinamide riboside increases intracellular and mitochondrial NAD
+
content in C2C12, Hepa1.6, and HEK293 cells in a concentration-dependent manner at concentrations ranging from 1-1000 μM.
Nicotinamide riboside boosts NAD to restore antiviral poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) functions to support innate immunity for coronavirus (CoVs), a cause of COVID-19.
Western Blot Analysis
Cell Line:
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HEK293T cells
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Concentration:
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0.5 nM
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Incubation Time:
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24 hours
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Result:
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Reduced the acetylation status of Ndufa9 and SOD2.
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Chronic Nicotinamide riboside (p.o.; 400 mg/kg/day; for 16 weeks) supplementation increases plasma and intracellular NAD
+
content in a tissue-specific manner.
Animal Model:
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10-week-old C57Bl/6J mice
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Dosage:
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400 mg/kg
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Administration:
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p.o.; daily; for 16 weeks
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Result:
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Increased plasma and intracellular NAD
+
content in a tissue-specific manner.
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烟酰胺核糖
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