文 献 综 述

一.课题研究背景及意义

葡萄糖二酸 (Glucaric acid， 简称 GA) 是一种无毒的葡萄糖衍生物，天然存在于葡萄柚、苹果、橘子等水果和十字花科蔬菜中，在少量哺乳动物及人体内也有分泌^[1]。早在 1964 年，就有学者提出补充糖醛酸类物质，可能有利于提高人体的自然防御机制，有助于消除致癌物质，减少癌症病发的风险^[2]。随着研究的深入，葡萄糖二酸及其衍生物#8212;#8212;葡萄糖二酸 1,4-内酯 (DSL) 因其在降低胆固醇、调控人体内激素水平等方面发挥的作用逐渐受到医学界的重视。补充葡萄糖二酸及其衍生物将有可能成为预防和辅助治疗癌症的新对策。葡萄糖二酸在化工领域也有广泛的应用价值。如可作为聚合物合成的基本单元合成聚酰胺类、羟基化的尼龙 (PHPAs) 及聚二甲基硅氧烷 (BDMS) 聚酰胺，合成生物可降解聚合物、缓释肥料、各种薄膜等，也可作为原料生产无毒、可生物降解的磷酸盐替代物，用于家用洗涤剂、防腐剂和混凝土外加剂等。葡萄糖二酸还可在电镀中作为金属防腐的螯合剂^[3]。2004 年，葡萄糖二酸被美国能源部 (DOE) 确定为 12 种”最具有价值的生物炼制产品” (Top value added chemicals from biomass) 之一，它作为合成多种高效环保的新兴生物质能源的原料，具有巨大的潜在经济价值^[4]。除此之外，葡萄糖酸钠作为一种药物，能用于调节人体内酸碱平衡，改善神经系统的功用^[5]。葡萄糖酸钠是一种常见的、具有广泛用途的有机酸钠盐^[6]。易溶于水,微溶于醇,不溶于醚^[7].可用作酸碱平衡剂、水泥添加剂、食品添加剂、水质稳定剂等^[8]。在食品工业可用作营养增补剂、固化剂、缓冲剂等^[9]，在建筑行业中，常作为水泥添加剂起减水及缓凝的作用^[10]。

二．葡萄糖二酸的合成及应用

葡萄糖二酸的应用

近 20 年来，人们对葡萄糖二酸在人体内的代谢功能做了较为细致的研究。在哺乳动物体内，葡萄糖二酸和葡萄糖二酸-1,4-内酯是糖醛酸途径的终产物，它们能够有效抑制 β-葡萄糖醛酸酶 (β-glucuronidase，简称 βG) 的活性。肠道中的 β-葡萄糖醛酸酶可催化葡萄糖醛酸与内外源毒素、胆红素等物质结合，将致癌物前体转化为致癌物，并在胆结石形成过程中起重要作用。D-葡萄糖二酸及其衍生物可通过参与人体代谢活动调节体内激素环境 (降低类固醇和部分非类固醇如泌乳刺激素含量) 发挥化学防癌作用，预防和有效抑制如食道癌、结肠癌、激素依赖性癌症乳腺癌、肝癌、皮肤癌和膀胱癌等病症，并具有降低胆固醇、治疗糖尿病等作用^[11]。最近有研究表明葡萄糖二酸可以降低 β-葡萄糖醛酸酶活性，辅助降低雌激素 (葡萄糖醛酸化雌二酮Glucuronidated estradiol) 负担，从而降低患乳腺癌的风险。虽然动物实验结果支持这一可能性，但目前还没有评估D-葡萄糖二酸营养补充剂是否对乳腺癌有治疗或预防效果的临床试验结果。另外，与葡萄糖二酸可相互转化的葡萄糖二酸-1,4-内酯有很强的解毒和抗氧化性能，它可以抑制胰岛 β 细胞凋亡减轻四氧嘧啶(ALX) 诱导的糖尿病，缓解盐酸伊立替康 (CPT-11) 引起的肠道黏膜损伤。研究表明，每千克体重摄入 4.5 mmol葡萄糖二酸钙对 β-葡糖苷酸酶能发挥较明显的抑制作用。由于果蔬中葡萄糖二酸含量微少，通过饮食摄入的葡萄糖二酸含量远低于可对 β-葡糖苷酸酶起抑制作用的水平，因此机体需要额外摄入 D-葡萄糖二酸及相关的衍生物来达到预防和治疗疾病的效果。