二烟酰鸟氨酸

1. 化学结构与命名

• 化学名称：二烟酰鸟氨酸（Diniconoyl ornithine）

• 分子式：C₁₆H₂₀N₄O₆

• 结构特征：

  • 以鸟氨酸（Ornithine，一种碱性氨基酸）为核心，其两个氨基（α-氨基和δ-氨基）分别与烟酸（Nicotinic acid，维生素B₃）的羧基通过酰胺键连接。

  • 结构通式：Nicotinoyl-NH-(CH₂)₃-CH(NH-Nicotinoyl)-COOH

2. 合成方法

1. 原料：

   • 鸟氨酸盐酸盐

   • 烟酰氯（Nicotinoyl chloride）或烟酸活性酯（如NHS酯）

2. 反应步骤：

   • 酰化反应：在碱性条件（如碳酸氢钠或三乙胺）下，烟酰氯与鸟氨酸的两个氨基依次发生亲核取代，生成二烟酰鸟氨酸。

   • 纯化：通过柱色谱法或结晶法分离产物，收率约60-75%。

3. 表征：

   • 核磁共振（NMR）：确认酰胺键形成及烟酰基取代位点。

   • 质谱（MS）：验证分子量及结构完整性。

3. 理化性质

• 溶解性：

  • 微溶于水（因疏水烟酰基存在），易溶于DMSO、DMF等极性有机溶剂。

• 稳定性：

  • 对光敏感，需避光保存；在酸性或碱性条件下可能水解为烟酸和鸟氨酸。

• 熔点：约180-185℃（分解）。

4. 生物活性与机制

（1）烟酸功能延伸

• NAD/NADP前体：烟酰基在体内可转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD⁺），参与能量代谢和氧化还原反应。

• 双靶点递送：通过鸟氨酸的代谢途径（如尿素循环）协同增强烟酸的生物利用度。

（2）抗氧化与细胞保护

• 清除自由基：烟酰基的吡啶环结构可能通过电子转移中和活性氧（ROS）。

• 调节一氧化氮（NO）：鸟氨酸代谢为精氨酸后，促进NO合成，改善血管内皮功能。

（3）潜在应用方向

• 代谢性疾病：如糖尿病、高脂血症，通过调控NAD⁺水平改善胰岛素敏感性。

• 肝病辅助治疗：通过尿素循环减轻氨毒性，辅助肝硬化或肝性脑病管理。

• 抗衰老研究：NAD⁺补充策略延缓细胞衰老。

5. 应用领域

• 药物开发：作为前药设计，提高烟酸和鸟氨酸的靶向递送效率。

• 营养补充剂：用于维生素B₃和氨基酸联合补充，尤其在代谢紊乱人群。

• 化妆品：添加于抗衰老护肤品，通过抗氧化和促进胶原合成改善皮肤状态。

6. 安全性评估

• 急性毒性：动物实验显示LD₅₀ >2000 mg/kg（大鼠口服），属低毒范畴。

• 长期毒性：高剂量可能导致烟酸过量症状（如皮肤潮红、肝酶升高）。

• 禁忌：严重肝肾功能不全者慎用。

7. 研究进展与挑战

• 药代动力学优化：通过结构修饰（如引入聚乙二醇链）延长半衰期。

• 靶向递送系统：开发脂质体或纳米颗粒包裹技术，增强组织特异性。

• 临床转化障碍：需进一步验证其在不同疾病模型中的疗效及安全性。

总结

二烟酰鸟氨酸是一种结合烟酸与鸟氨酸功能的双功能分子，在代谢调控和抗氧化领域具有潜在应用价值。其合成需精确控制酰化位点，未来研究应聚焦于药效机制验证及制剂工艺优化，以推动从实验室到临床的转化。