CN112250588B - 一种左旋肉碱离子液体及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种左旋肉碱离子液体及其制备方法、应用。以左旋肉碱为阳离子前驱体，以香叶酸为阴离子前驱体，通过离子化改性反应合成左旋肉碱离子液体，反应结束后真空干燥得到具有较高纯的左旋肉碱离子液体。所述左旋肉碱香叶酸盐为室温离子液体，具有良好的溶解度、吸收度、稳定性和和生物利用度，经测试表明左旋肉碱香叶酸离子液体具有无毒且优异的透皮吸收效果，增强脂肪酸氧化酶的活性,促进脂肪氧化,降低体重和血脂水平。由于所制得的左旋肉碱离子液体具有优异的透皮效果，可以将其作为化妆品原料应用于化妆品配方中，也可以将其用于药物的口服递送。
Description
技术领域
本发明属于离子液体技术领域，具体涉及一种左旋肉碱离子液体及其制备方法、应用。
背景技术
左旋肉碱又称L-肉碱或肉毒碱，是一种与机体脂肪代谢密切相关的化合物，其主要生理功能是作为脂肪的载体，以脂酰肉碱形式将长链脂肪酸从线粒体外运至膜内，促使脂肪氧化分解。
近年来左旋肉碱已成为一种流行的安全减肥食品。但目前左旋肉碱单体在应用过程中存在利用率低的缺点。
因此，如何提升左旋肉碱的利用率是亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种左旋肉碱离子液体及其制备方法、应用，旨在一定程度上解决现有技术中左旋肉碱单体在应用的过程中，利用率低的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
第一方面，提供一种左旋肉碱离子液体，其结构式为：
第二方面提供一种左旋肉碱离子液体的制备方法，其中，包括步骤：
将左旋肉碱和香叶酸按摩尔比1:1-8混合；在温度为20-80℃条件下反应，得到左旋肉碱离子液体。
可选地，所述的左旋肉碱离子液体的制备方法，其中，还包括步骤：
将所述左旋肉碱离子液体在真空条件下进行干燥。
可选地，所述的左旋肉碱离子液体的制备方法，其中，所述在真空条件下进行干燥的干燥时间为24-48小时。
可选地，所述的左旋肉碱离子液体的制备方法，其中，所述在温度为20-80℃条件下反应，其中，反应时间为4-24小时。
可选地，所述的左旋肉碱离子液体的制备方法，其中，将所述左旋肉碱和所述香叶酸按摩尔比1:1-4混合。
可选地，所述的左旋肉碱离子液体的制备方法，其中，在温度为30-70℃条件下反应，得到左旋肉碱离子液体。
第三方面，本发明提供一种左旋肉碱离子液体，其中，采用如上所述的制备方法制备得到。
第四方面，本发明提供一种如上所述的左旋肉碱离子液体，作为化妆品配方材料的应用。
第四方面，本发明提供一种如上所述的左旋肉碱离子液体，作为药物的递送载体材料的应用。
有益效果，本发明提供一种左旋肉碱离子液体制备方法，通过采用左旋肉碱做为阳离子前驱体，香叶酸作为阴离子前驱体，通过离子化改性反应合成左旋肉碱香叶酸离子液体，反应结束后无需纯化，直接得到左旋肉碱香叶酸离子液体。本发明左旋肉碱离子液体的为室温离子液体，相较于固态的左旋肉碱单体及盐类，具有更好的溶解度和吸收度，从而可以提升左旋肉碱在应用中的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的左旋肉碱离子液体核磁氢谱图；
图2为本发明实施例提供的左旋肉碱离子液体核磁碳谱图；
图3为本发明实施例提供的左旋肉碱离子液体二维核磁氢谱图；
图4为本发明实施例提供的左旋肉碱离子液体的细胞毒性谱图；
图5为本发明实施例提供的左旋肉碱离子液体的透皮递送的谱图；
图6为本发明实施例提供的左旋肉碱离子液体的减脂的谱图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
发明人经研究发现，现有的基于外源性左旋肉碱开发的减肥产品，保健品，在应用的过程中存在活性较为单一、被人体吸收利用率较低、价格昂贵等问题。
基于此，本发明提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
本实施例提供一种左旋肉碱离子液体，其制备方法包括如下步骤：
将左旋肉碱和香叶酸按摩尔比1:1-8混合；在温度为20-80℃条件下反应，得到左旋肉碱离子液体。
具体来说，在惰性气体氛围下，将所述左旋肉碱和所述香叶酸按摩尔比1:1-8的配比加入到反应容器中，并通过搅拌使其混合均匀，得到混合物，对混合物进行加热，使混合物温度在20-80℃的条件下进行离子化改性反应，得到左旋肉碱离子液体。其中，所述左旋肉碱离子液体的结构式如下：
在本实施例中，以左旋肉碱为阳离子前驱体，以香叶酸为阴离子前驱体，通过离子化改性反应合成左旋肉碱离子液体，反应结束后无需产品的分离纯化。本实施例左旋肉碱香叶酸盐为液体，相较于固态的左旋肉碱单体而言，具有更好的流动性、溶解度、吸收度、稳定性和和生物利用度，经测试表明左旋肉碱离子液体具有无毒且优异的透皮吸收效果；同时还可增强脂肪酸氧化酶的活性,促进脂肪氧化,降低体重和血脂水平。此外，本发明左旋肉碱离子液体在功效上具有左旋肉碱和香叶酸各项功能并且具有双重增强效果。另外，与其他离子液体相比，本实施例成功制备了左旋肉碱离子液体，该方法简单易懂、易于操作、无需任何溶剂，所用仪器和反应条件也很容易实现，合成步骤简洁。与左旋肉碱单体相比，本实施例制备的左旋肉碱香叶酸离子液体生物利用率高，透皮吸收效果好，可满足一般研究要求。
在本实施例的一种实施方式中，所述香叶酸是豆蔻、柠檬草等植物中的天然产物，被广泛作用食品添加剂使用，已被认为是安全的；此外，香叶酸能够疏通皮肤的通道,使离子液体透过皮肤的角质层屏障。因此，左旋肉碱离子液体可用于药物的口服递送。
在本实施例的一种实施方式中，，所述香叶酸与所述左旋肉碱的摩尔比可以为1：1，1：2，1：3，1：4，1：5，1：6，1：7，1：8，2：1。不同摩尔比得到的左旋肉碱离子液体表现出不同的离子间和离子内相互作用。如图3所示，离子液体之间主要的相互作用是附着在sp3碳上的质子(包括末端和内部甲基)和左旋肉碱氮上的甲基之间的相互作用。在摩尔比为1：1的离子液体里，一个左旋肉碱中羟基质子之间和香叶酸内部质子酸的弱相互作用；当摩尔比为2：1时,与氮相连的甲基主导的相互作用，但胆碱的量过剩及相对较小的香叶酸分子的存在，导致分子间的相互作用减弱；此外，当摩尔比为1：2，1：4-1：8时，左旋肉碱与香叶酸的末端及内部质子之间的弱相互作用，这是通过少量的左旋肉碱分子中的酸来实现的。二维核磁的实验表明，不同的比例的摩尔比在分子水平上是不同的，具有不同的微观相互作用。离子液体的成分对药物传递很重要，因为不同微观相互作用的存在导致每种变体在生物环境中可能表现不同。例如，香叶酸含量增高会增加溶剂的疏水性，使疏水分子溶解；左旋肉碱的含量增高会增加离子液体的亲水性，溶解更多的亲水分子。每一种不同摩尔比的离子相互作用的程度也将影响它们与药物和皮肤的相互作用。
在本实施例的一种实施方式中，所述离子化改性反应的温度可以为20℃至30℃，30℃至40℃，40℃至50℃，50℃至60℃，60℃至70℃，70℃至80℃，在上述反应温度下，具有较快的反应速率。
在本实施例的一种实施方式中，所述离子化改性反应的时间可以为4小时至8小时，8小时至12小时，12小时至16小时，16小时至20小时，20小时至24小时，，在该反应时间下，能使反应完全。
在本实施例的一种实施方式中，将得到的左旋肉碱离子液体进行真空干燥，其中干燥时间为24小时28小时，28小时32小时，32小时36小时，36小时40小时，40小时44小时，44小时48小时，对左旋肉碱离子液体进行真空干燥以免离子液体发生变质。
下面通过具体的实施例来对本发明所提供的一种左旋肉碱离子液体及其制备方法、应用做进一步的解释说明。
实施例1
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.01mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至20℃，离子化改性反应4小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥24小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
所得到的左旋肉碱离子液体核磁共振氢谱图，如图1所示，本实施例制得左旋肉碱酸离子液体的核磁氢谱数据为：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝10.73(s,1H),5.59(s,1H),5.11(m,1H),3.12(d,4H),2.07(d,7H),1.63(t,9H)；所得到的左旋肉碱离子液体核磁共振碳谱图，如图2所示，核磁碳谱数据为：13C NMR(400MHz,DMSO-d6)δ＝173.96,173.24,173.06,168.15,167.69,158.18,157.56,131.84,131.61,129.40,126.39,124.20,123.63,117.78,40.56,39.71,27.13,26.79,25.73,18.40,17.75。本实施例制得左旋肉碱香叶酸离子液体的熔点为163-208℃。
实施例2
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.02mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至30℃，离子化改性反应8小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥28小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
实施例3
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.03mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至40℃，离子化改性反应12小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥32小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
如图3所示，本实施例制得左旋肉碱香叶酸离子液体的二维核磁谱图显示摩尔比为1：3时，离子液体之间主要的相互作用是附着在sp3碳上的质子(包括末端和内部甲基)和左旋肉碱氮上的甲基之间的相互作用。
实施例4
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.04mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至50℃，离子化改性反应16小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥36小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
实施例5
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.05mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至60℃，离子化改性反应18小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥38小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
实施例6
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.06mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至70℃，离子化改性反应20小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥36小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
实施例7
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.07mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至70℃，离子化改性反应22小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥38小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
实施例8
在氩气氛围下，将0.01mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.08mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至60℃，离子化改性反应20小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥40小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
实施例9
在氩气氛围下，将0.02mol左旋肉碱加入于反应器中，然后将0.01mol香叶酸逐滴加入有左旋肉碱的反应器中搅拌使其混合均匀，加热至80℃，离子化改性反应24小时；
反应完毕后，在真空干燥箱中干燥48小时即得到纯净的左旋肉碱离子液体。
对上述实施例1至实施例9所制备得到的左旋肉碱离子液体进行实验验证，实验结果如下：
如图4所示，本实施例制得不同摩尔比的左旋肉碱香叶酸离子液体对4T1乳腺癌细胞的存活率大于95％，说明所制得的离子液体无毒且具有较好的生物相容性。
如图5所示，制得摩尔比为1：3左旋肉碱离子液体比单一的左旋肉碱水溶液的累计透皮量约提高2.9倍，表明所制备的离子液体可以增强透皮吸收效果。此外，还可增强脂肪酸氧化酶的活性,促进脂肪氧化,降低体重和血脂水平。
如图6所示，制得摩尔比为1：3的左旋肉碱离子液体对照组(单一左旋肉碱水溶液)相比较,血清中甘油三酯,低密度脂蛋白胆固醇和总胆固醇的水平显著降低(P＜0.05)，高密度脂蛋白胆固醇的水平升高(P＜0.05)，具有明显的统计学意义。因此。本实施例所制得的左线肉碱离子液体比左旋肉碱单体具有较好的降脂减肥效果。
综上，本发明提供一种左旋肉碱离子液体及其制备方法、应用。以左旋肉碱为阳离子前驱体，以香叶酸为阴离子前驱体，通过离子化改性反应合成左旋肉碱离子液体，反应结束后真空干燥得到具有较高纯的左旋肉碱离子液体。所述左旋肉碱香叶酸盐为室温离子液体，具有良好的溶解度、吸收度、稳定性和和生物利用度，经测试表明左旋肉碱香叶酸离子液体具有无毒且优异的透皮吸收效果。由于所制得的左旋肉碱离子液体具有优异的透皮效果，可以将其作为化妆品原料应用于化妆品配方中，也可以将其用于药物的口服递送。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种左旋肉碱离子液体，所述左旋肉碱离子液体的制备方法，包括步骤：
将左旋肉碱和香叶酸按摩尔比1:3混合；在温度为40℃条件下，反应12小时，得到左旋肉碱离子液体。
2.如权利要求1所述的左旋肉碱离子液体，其特征在于，所述方法还包括步骤：
将所述左旋肉碱离子液体在真空条件下进行干燥。
3.如权利要求2所述的左旋肉碱离子液体，其特征在于，所述在真空条件下进行干燥的干燥时间为24-48小时。
4.一种如权利要求1所述的左旋肉碱离子液体在制备作为化妆品配方材料中的应用。
5.一种如权利要求1所述的左旋肉碱离子液体在制备作为药物的递送载体材料中的应用。
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