甜菜碱

一种生物碱

甜菜碱是一种生物碱，化学名称为N,N,N-三甲基甘氨酸，化学结构与氨基酸相似，属季铵碱类物质，分子式为C5H11NO2。

理化性质

密度：1.00g/cm3

熔点：301-305℃

外观：白色结晶性粉末，无臭，有甜味

溶解性：能溶于水、甲醇、乙醇，微溶于乙醚

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值（XlogP）：0.5

2.氢键供体数量：0

3.氢键受体数量：2

4.可旋转化学键数量：1

5.互变异构体数量：0

6.拓扑分子极性表面积：40.1

7.重原子数量：8

8.表面电荷：0

9.复杂度：87.6

10.同位素原子数量：0

11.确定原子立构中心数量：0

12.不确定原子立构中心数量：0

13.确定化学键立构中心数量：0

14.不确定化学键立构中心数量：0

15.共价键单元数量：1

检测方法

试样预先在105℃烘干箱至恒重，称取干燥试样0.4克，加50mL冰乙酸，加热至溶解。加25mL乙酸汞溶液，冷却，加结晶紫指示剂2滴，用高氯酸标准液（0.1mol/L）滴定至溶液呈绿色，并将滴定结果用空白试验校正。

比色法：在pH=1.0的条件下，甜菜碱盐酸盐能与雷氏盐生成红色沉淀，离心，弃去上清液后，其沉淀溶于70%丙酮中并呈粉红色溶液，反应液在525nm处出现最大吸收峰。甜菜碱盐酸盐含量在0.1~12.5mg时符合朗伯-比尔定律。

高效液相色谱法：适用于枸杞中甜菜碱含量的测定。样品中甜菜碱组分经甲醇溶液（2.5＋7.5）提取后，用混合型阳离子交换固相萃取柱净化，再用乙腈溶液（7.5＋2.5）定容，最后用配有紫外检测器的高效液相色谱仪在波长205nm处测定，根据色谱峰的保留时间定性，外标法定量。

应用

甜菜碱(Betaine)是首先在欧洲被发现的，19世纪以来，甜菜同甘蔗一样起初是被用于提取蔗糖使用，它主要存在于甜菜糖的糖蜜中，故而得名，但其功效直到二十世纪七十年代才逐渐被认识。甜菜碱普遍存在于动植物体内，是动物代谢的中间产物，在营养物质的代谢中起着十分重要的作用。为代谢的次生产物，是非常重要的渗透调节物质，对于植物增强抗逆性，比如抗盐碱，耐旱均十分重要。人们在甜菜中发现有一种成分能够起到很好清洁作用，又不伤害肌肤，非常安全，被命名为甜菜碱，近代被用于清洁类护肤品安全有效。

药理作用

1. 抗脂肪肝: 大鼠长期(75天)口服，可升高血及肝中的磷脂水平; 事先或同时服用该品可对抗四氯化碳引起的大鼠肝中磷脂、总胆固醇含量的减低，并有所提高; 对BSP、SGPT、碱性磷酸酯酶、胆碱酯酶等试验均有所改誊作用。枸杞对脂质代谢或抗脂肪肝的作用，主要是由于其中含有甜菜碱，后者在体内起甲基供应体的作用。

2. 降压: 对麻醉动物有轻度降压作用，但对高血压无效。

3. 抗肿瘤: 与D-异抗坏血酸配伍用药，在体外能抑制肉瘤37、艾氏癌瘤和淋巴样白血病L1210(LE)的有丝分裂，作用较单独用药为强。

4. 其它: 其氯化物铝盐有抗溃疡作用及治疗胃炎、促进伤口愈合。尚有止汗及去味等作用。

成分来源

甜菜碱可从天然植物的根、茎、叶及果实中提取或采用三甲胺和氯乙酸为原料化学合成。

甜菜碱衍生物

烷基甜菜碱

烷基甜菜碱是采用脂肪族叔胺的季铵化作用，即将N-烷基-N,N二甲胺与氯乙酸钠在水溶液中反应而获得的。通式为RC4H8NO2，其中R是碳数为12~18的烷基，如十二烷基二甲基甜菜碱、十四烷基二甲基甜菜碱、十八烷基二甲基甜菜碱、十二烷基二羟乙基甜菜碱、十八烷基二羟乙基甜菜碱。烷基甜菜碱能与各种类型染料、表面活性剂及化妆品原料配伍，对次氯酸钠稳定，不宜在100℃以上长时间加热，在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性，配伍性良好。对皮肤刺激性低，生物降解性好，具有优良的去污杀菌、柔软性，抗静电性、耐硬水性和防锈性。

本类产品有优良的发泡能力，能使毛发柔软，适用于配制香波、泡沫浴、敏感皮肤制剂、儿童清洁剂等。因耐水性好，用于制备硬水洗涤剂。还可作为杀菌剂，用于杀灭包括结核菌在内的多种细菌，用作纤维、织物柔软剂和抗静电剂、钙皂分散剂、杀菌消毒洗涤剂及橡胶工业的凝胶乳化剂、兔羊毛缩绒剂、灭火泡沫剂等，亦是农药草甘膦的增效剂。也用于生产染色助剂、防锈剂、金属表面加工助剂。

烷基酰胺甜菜碱

烷基酰胺甜菜碱，通式为RCONH(CH2)nC4H8NO2，式中R是碳数为12~18，n=2,3，如月桂酰胺基丙基甜菜碱，椰油酰胺丙基甜菜碱，十八酰胺基丙基甜菜碱。其性能比烷基甜菜碱有明显提高：有优良的溶解性和配伍性，具有优良的发泡性和显著的增稠性，具有低刺激性和杀菌性，配伍使用能显著提高洗涤类产品的柔软、调理和低温稳定性，具有良好的抗硬水性、抗静电性及生物降解性。

磺丙基甜菜碱

磺基甜菜碱为季铵盐类两性表面活性剂，具有季铵盐阳离子及磺酸基阴离子，RC5H12NSO3，其中R为碳原子数12~18的烷基，如十二烷基磺丙基甜菜碱，十四烷基磺丙基甜菜碱，十六烷基磺丙基甜菜碱，十八烷基磺丙基甜菜碱。本类产品显示出优良的表面性能，具有出色的抗水性，良好的钙皂分散性、低刺激性，与其它表面活性剂复配具有明显的协同效应。对于硬表面及纺织品，它具有高的清洗性能，在强酸、强碱溶液中，有很好的化学稳定性。磺基甜菜碱类两性表面活性剂与其它表面活性剂在较宽的PH范围内复配时，还显示出了出色的泡沫性能及增稠效应.

羟基磺丙基甜菜碱

羟基磺丙基甜菜碱因结构中同时带有羟基的阴离子和阳离子基团，通式为RC5H12NSO4，R为碳原子数12~18的烷基。不仅具有两性表面活性剂的所有优点，还具有耐高浓度酸、碱盐，良好的乳化性、分散性和抗静电性，以及具有杀菌、抑霉性和粘弹性等，是恶性循环能优异的表面活性剂。已可以广泛应用于日用化工、油田驱油、压裂、酸化等多个领域。

磷酸脂甜菜碱

磷酸脂甜菜碱由两部分组成，一部分是含氮的阳离子部分，由胺、季铵的长链衍生物构成；另一部分是阴离子部分，由磷酸酯盐构成，通式为RC5H13NPO5，分子式中R为碳原子数12~18的烷基，如十二烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱，十四烷基羟丙基磷酸酯甜菜碱。此结构决定其不仅具有两性表面活性剂的优良的润湿性、洗净性、增溶性、乳化分散性、抗静电性、热稳定性等，以及良好的配伍性，较低的刺激性，和优于一般阴离子表面活性剂的耐碱性、耐电解质性和抗静电性优点，而且具有较强的钙皂分散性，具有表面张力低，起泡性能优良特点。

作用功效

抗肿瘤，降血压，抗消化性溃疡及胃肠功能障碍，治疗肝脏疾病。作为饲料添加剂具有提供甲基供体功能，可节省部分蛋氨酸。具有调节体内渗透压，缓和应激，促进脂肪代谢和蛋白质合成，提高瘦肉率的功能，并能增强抗球虫药的疗效。在水产动物饲料中用作诱食剂。

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