¿El polvo de Octacosanol es seguro?

1 prefacio

El Octacosanol, comúnmente conocido como Montanol, tiene el nombre químico 1-octacosanolo n-octacosanol. Es un alcohol graso dealagrado natural [1]. Tiene una masa molecular relativa de 410 y es un polvo blanco o cristal escamoso con un punto de fusión de 81°C a 83°C. En 1949, el Dr. T. K. Cureton de la universidad de Illinois en los Estados Unidos y otros [2] realizó investigaciones sobre las funciones fisiológicas del octacosanol y descubrió que tiene la función fisiológica de anti-fatiga, y también tiene el efecto de promover la descomposición de lípidos en la hiperlipidemia [3], mejorar la fuerza física, la resistencia y la energía, mejora el metabolismo energético, mejora la isquemia miocárdica [4], protege el hígado, y tiene efectos anticoagul. En la actualidad, el desarrollo y aplicación de octacosanol se ha convertido en un punto caliente en la investigación y el desarrollo en el país y en el extranjero.

2 preparación y detección de octacosanol

2.1 métodos de preparación

2. 1. 1 extracción de octacosanol de sustancias naturales

En los últimos años, aunque ha habido informes de la extracción de docosanol de krill antáry tomates, la preparación actual de polvo de docosanol todavía se basa principalmente en la cera de caña, cera de abeja y salvado de arroz. La preparación se divide principalmente en dos etapas: el refinado de la cera y la purificación de alcohograsos de alto grado. Los métodos comunes de refinincluyen saponificación, intercambio de éster y extracción supercrítica de CO2. Los métodos de purificación incluyen destilación molecular y recristalización.

2. 1. 1. 1 saponificación

La saponificación se divide en saponificación acuosa y saponificación alcohólica. La saponificación acuconsiste en calentar una cera en una solución alcalina para hidrolizarla y saponificarla, produciendo una mezcla de alcohograsos y jabmetálicos ácidos grasos.

En la saponificación en fase alcoh, el éster de cera reacciona suficientemente con la base en un sistema en fase alcoh. Debido a que un gran número de centros básicos se forman, las reacciones de intercambio de éster no es probable que ocurra, y en su lugar el éster reacciona directamente con la base para formar sales de sodio de ácidos grasos más altos y alcoholes más altos. La ecuación de reacción es:

Na OH + RCOOR + RCOONa + HOR'.

Hou Zongfu et Al.[5] usaron saponificación acuosa para obtener 40% de octacosanol en alcohograsos de cadena larga, y saponificación de alcohol para obtener 66,5% de octacosanol en una mezcla de alcohograsos de cadena larga. Lei Tong Kang et Al.[6] mejoraron el método de saponificación en fase alcohólica mediante la adición de carbón activado para la decoloración y filtración, la recuperación de butanol por evapor, y luego decoloración y recristalización con etanol para obtener una mezcla de alcohograsos primarios de alta ley con un contenido de 70% de octacosanol. El método que utiliza este último produce niveles más altos de octacosanol, con mejor color y más valor para su uso. Se puede ver que aunque ambos son métodos de saponificación, la saponificación en fase alcohtiene un tiempo de reacción corto, bajo consumo alcalino y un alto rendimiento de octacosanol, mientras que la saponificación en fase acuosa tiene los problemas de alto consumo alcalino, tiempos de prueba largos y un bajo rendimiento de octacosanol. En comparación, la saponificación en fase alcohes más adecuada para la preparación de octacosanol.

2. 1. 1. 2 esterificación

La esterificación química es una reacción reversible en la que un éster reacciona con otro ácido graso, alcohol, él mismo u otro éster para producir un nuevo éster acompañado de intercambio acilo o rearreglo molecular, desplazasí el alcohol graso alto en carbono en el éster original. El principal proceso de reacción es: RCOOR' + +#39; ' RCOOR' ' + +#39;. Chen Fang et al. [7] utilizaron furfural como materia prima y utilizaron experimentos ortogonpara determinar las condiciones óptimas de transesterificación: butanol como disolvente, KOH como catalizador, una relación líqui-líquido de 10:1, un tiempo de reacción de 8 h, y la extracción de acetona para 6 h. El producto contenía alcohograsos de cadena larga, y el rendimiento de alcohograsos de medio y alto nivel fue de 43,99%, de los cuales el contenido de octacosanol fue de 10,89%. Song Ningning et al. [8] usaron el mismo disolvente y catalizador, pero aumentaron la proporción de alimento líquido a 1:15 y acortaron el tiempo de reacción a 4 h para obtener alcohograsos altos en carbono con un contenido de 67,09% de octacosanol. Por un lado, este método consume menos tiempo, y la cantidad de álcali consumido y la cantidad de solución alcalina gastes son menores que las del método de saponificación, que reduce la contaminación ambiental. Senembargo, debido al gran consumo de butanol, el costo del experimento es mayor, lo que no es propicio para la producción industrial.

2. 1. 1. 3 Supercritical carbon dioxide extraction (en inglés)

La extracción de fluido supercrítico con CO2 hace uso de la relación entre la solubilidad de un fluido supercrítico y su densidad, es decir, la influencia de la presión y la temperatura sobre la solubilidad de un fluido supercrítico. En el estado supercrítico, el fluido supercrítico se pone en contacto con la sustancia a separar, de modo que extrae selectivamente los componentes en orden de polaridad, punto de ebulliy peso molecular.

Huo Yanrong et al. [9] utilizaron el método de superficie de respuesta para optimizar los parámetros de ensayo y obtuvieron las condiciones óptimas de proceso para la extracción supercrítica de CO2: presión 31,2 MPa, temperatura 44,8 °C, tiempo 3,7 h, el rendimiento bajo estas condiciones alcanzó 7,5855 mg/g. Guo Hairong et al. [10] determinaron que las condiciones óptimas del proceso para la extracción supercrítica de CO2 mediante experimentos ortogonales eran una presión de extracción de 30 MPa, una temperatura de extracción de 50 °C y un tiempo de extracción de 6 h. En ese momento, el contenido de 28-hidroxioctacosanol en el alcohol graso superior extraído era de 47,8 a 62,5%. Los estudios han encontrado que el rendimiento de octacosanol utilizando la extracción de CO2 supercrítico es mayor que el que utiliza el método de etanol caliente de reflujo.

2. 1. 1.4 destilación Molecular

La destilación Molecular, también conocida como destilación de camino corto, es un proceso de destilación continua senequilibrio llevado a cabo bajo alto vacío. También es una eficiente técnica de separación líquido-líquido senebulli. Xu et al. [11] estudiaron la destilación molecular y concluyeron que la temperatura y el grado de vacío de la destilación molecular son los principales factores que afectan el rendimiento de octacosanol. Seguido por la temperatura de la mezcla de alimentación y la diferencia de temperatura entre la superficie de condensy la superficie de evapordentro del evaporador también tiene un efecto en el rendimiento del producto. Yang Hao et al. [12] utilizaron la cera de abeja saponificada como materia prima y utilizaron un evaporde camino corto para llevar a cabo la destilación molecular, produciendo un producto con una pureza de hasta un 89,78%. La tecnología de destilación Molecular tiene las características de baja temperatura de destilación, baja presión, corto tiempo de calentamiento, alto grado de separación, etc. El proceso de operación no es tóxico, inocu, no contaminante y libre de residuos. La mezcla de alcohograsos primarios de alto grado obtenida tiene un alto contenido de octacosanol, el producto tiene un buen olor, y el color se mejora significativamente en comparación con el método tradicional de destilación fraccionada.

2. 1. 2 síntesis química

El Octacosanol también puede ser sintetizquímicamente.Feng Youjian et al. [13] y Parker [14] usaron ciclodecanona como materia prima, la reaccionaron con una amina secundaria para obtener una enamina, la reaccionaron con un clorácido en presencia de un agente aglutinácido para obtener una 1,3-diona, y luego abrieron el anillo de la 1,3-diona en condiciones alcalinas para obtener un ácido de ceto. El ácido ceto se redujo para obtener un ácido graso de alto nivel, que se esterificó para obtener un éster de ácido graso de alto nivel. Con hidrde de aluminio de litio o sodio-etanol como agente reduc, y luego recristalizado con hexano para obtener octacosanol con una pureza de 99,5%. Zhang Hongkui et al. [15] brominaron 1,10-decanediol con ácido hidrobromico para obtener altamente selectivamente el producto de monobrominación, proteel grupo hidroxilo de Br(CH2)10OH para obtener Br(CH2)10OP, luego hizo Br(CH2)10OP en reactivo de Grignard, y luego lo acopló con el éster de sulfonato preparado a partir de octadecanol en presencia de un catalizador cuprous para obtener octacosanol protegido, y finalmente eliminel grupo protector para obtener octacosanol.

Li Quan [16] también utilizó 1,10-decanediol como materia prima para sintetizar octacosanol reaccionando con 1-octadecanol: el 1,10-decanediol se utilizó por primera vez para preparar 10-yododecanol después de proteger el grupo hidroxilo, y luego el acopl18 +10 se llevó a cabo con el reactivo de Grignard de 1-octadecanol bajo la catálisis de la sal de cuprous y 2,2-bipiridina. Y finalmente el grupo protector hidroxilo fue removido para preparar octacosanol. Lv Yangxiao [17] utilizó octacosanol como materia prima y catalizó la reacción de hidrogenación en presencia de catalizadores de metales preciosos de platinum-palladien disolventes de reacción que contienen alcohoinferiores con 1 a 6 átomos de carbono. La reacción se llevó a cabo a una temperatura de 100 a 180 °C, una presión de 3,0 a 6,0 MPa, con agitación a 600-1800 RPM durante 2-6 horas, la tasa de conversión de eicosaene a eicosanol es superior al 90%.

2.2 métodos de detección

2. 2. 1 espectroscopia infrarroja

La espectroscopia infrarroja es un tipo de espectroscopia de absorción molecular. Utiliza la absorción selectiva de luz infrarroja por diferentes sustancias para analizar sus estructuras. Wu Xianxue et al. [18] usaron espectroscopia infrarroja para rastrear el paradero del octacosanol durante el proceso de extracción y separación. La comparación con el espectro infrarrojo de la sustancia de referencia octacosanol mostró que el octacosanol en el hongo de nieve entra principalmente en el extracto de éter de petróleo durante el proceso de extracción. Además, Lu Zhibo et al. [19] utilizaron la espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier y la espectroscopia infrarroja de segundo derivado para estudiar y analizar las cáscaras y extractos de caña de azúcar. Los resultados mostraron que el principal componente del extracto de cloroformfue octacosanol, y los principales componentes del residuo de extracción fueron celuly lignina.

2. 2. 2 cromatografía de gases

En la actualidad, la cromatode gases se utiliza principalmente para el análisis cualitativo de octacosanol. De acuerdo con la diferencia en el contenido de octacosanol, se divide aproximadamente en cromatode gas de columna empaquety cromatode gas capilar. Por ejemplo, Zhang Jing et al. [20] establecieron un detector de ionide llama de hidrógeno y cromatografía de gases para la determinación cuantitativa de octacosanol en productos alimenticios saludables. Se encontró que el método es altamente sensible y los resultados son precisos. La investigación también encontró que la cromatode gas en columna empaquetada es más adecuada para muestras con mayor contenido de octacosanol. Huang Wenshu [21] et al. utilizaron cromatode gas de columna capilar para detectar octacosanol en la cera de la piel de tomate, y midieron que el contenido de octacosanol podría alcanzar el 35% del contenido total de alcohol. Zhang Siyuan et al. [22] también usaron cromatocapilar de gases para analizar el contenido de octacosanol en el aceite de germen de trigo, y probaron que el uso de una columna capilar puede lograr una buena separación de impurezas y octacosanol en el aceite de germen de trigo, etc., para obtener resultados de prueba más precisos.

2. 2. 3 otros métodos de ensayo

El método GC-MS se refiere al uso de un cromatógrafo de gases como un "sampler" ideal, en el que la muestra se separa por cromatoy entra en el espectrómetro de masas como un "detector" ideal en forma de una sustancia pura para la detección. Tiene las ventajas de una alta eficiencia de separación, alta sensibilidad, velocidad de análisis rápida y cuantiprecisa. Por lo tanto, los investigadores lo utilizan para detectar estigmasterol.

La cromatolíquida de ultra alto rendimiento tiene las ventajas de un tiempo de preparación de muestra corto, alta sensibilidad de detección, buena separación y análisis rápido, lo que puede mejorar efectivamente la eficiencia y calidad del análisis. Debido al alto punto de ebullidel octacosanol, se requiere un proceso de derivatización antes de la cromatode gases, lo que lleva a desventajas como errores leves en los datos de prueba. Por lo tanto, algunos investigadores han aplicado el método ultra-high performance Liquid cromatography-evaporative light scattering detector (UPLC-ELSD) para la detección de octacosanol. Wen Fang Gao et al. [23] utilizaron por primera vez la cromatografía de capa delgada de alto rendimiento con éter de petróleo como fase móvil y azul de bromocresol como indicador, para detectar y analizar el contenido de eicosanol en el krill antár. Se encontró que este método no sólo es altamente sensible, sino que también ahorra tiempo y tiene simples pasos experimentales. También puede ser utilizado para analizar cuantitmuestras.

3 investigación sobre la seguridadoctacosanol

En los últimos años, como las técnicas de extracción y detección paraPolvo de octacosanolSe han vuelto más completos, los investigadores han comenzado gradualmente a estudiar la aplicación de octacosanol, como en la alimentación, alimentos, medicina, y otros campos. Por lo tanto, la seguridad del octacosanol en aplicaciones también se ha convertido en una preocupación clave.

Lei largo [24] y otros usaron ratones como sujetos de prueba para evaluar la seguridad del octacosanol extraído de la cera de salvado de arroz. Ellos mezclar28-hidroxioctacosana extraído de cera de salvado de arroz con aceite y grasa en una proporción de 1:1 con una pureza de − 50%, y lo mezclarcon un transportador a una proporción de 1:12.5. Esta mezcla se utilizó como sustancia de ensayo y se añadió a la alimentación del ratón a una dosis de 1g/kg.

Los resultados del ensayo de toxicidad aguda mostraron que durante el período de observación de 14 días no se observaron anomalías ni en los ratones ni en las ratas hembras ni machos, y que no hubo muertes. La prueba de Ames de la prueba de toxicidad genética mostró que el recuento medio de colonias revertantes por plato en el grupo de control negativo estaba dentro del rango normal, mientras que el recuento de colonias reverentes en el grupo de control positivo fue más del doble que el del grupo de control negativo, indicando una reacción positiva. Lo que indica que el 2-octacosanol no tiene ningún efecto mutagénico en la inducción de mutaciones revertantes en la cepa de ensayo. Por lo tanto, se considera que la muestra no es mutagénica. En la prueba del micronúclede de células de médula ósea de ratón, se encontró que las tasas de micronúcletanto de animales machos como hembras en el grupo de control positivo fueron significativamente más altas que las del grupo de control negativo (P < 0,01), y no hubo diferencia significativa entre el control negativo y cada grupo de prueba (P > 0,05), lo que indica que la muestra de prueba no mostró un efecto mutagénico al aumentar la tasa de micronúclede de células PCE en la médula ósea de ratón. La prueba de aberración de esperma de ratón encontró que no había diferencia significativa en la tasa de aberrde esperma de los animales en cada grupo de prueba en comparación con el grupo de control negativo (P > 0.05), lo que indica que la incidencia de aberrde esperma en ratones no se vio afectada por la muestra de prueba. Además, en la prueba de alimentación de 30 días en ratas, no hubo diferencias significativas en el estado de salud general de los animales, los indicadores bioquímicos y hemat, y los cambios anormales en la morfode los tejidos de órganos en comparación con el grupo de control.

Este estudio proporciona una base importante para la seguridad de la aplicación de octacosanol en la industria de piensos. Zhong Geng [25] y otros fueron los primeros en China en utilizar octacosanol de alta pureza (-90%) en un producto alimenticio saludable, cápsulas de aceite. También se llevaron a cabo ensayos de toxicidad aguda, ensayos de genotoxicidad, ensayos de micronúcleen eritrocitos de médula ósea de ratón, ensayos de deformidad del esperma de ratón y un ensayo de alimentación con ratas de 30 días. Los resultados mostraron que la DL50 oral aguda de las cápsulas de aceite que contienen octacosanol de alta pureza es superior a 10 g/(kg· PC) en ratas y ratones, y se considera prácticamente no tóxica. La prueba de Ames, la prueba del micronúclepolicrocíde de la médula ósea del ratón y la prueba de la defordel esperma del ratón son todas negativas, lo que indica que el sujeto no tiene ningún efecto mutagénico. En el ensayo de alimentación con rata de 30 días, no se observaron cambios anormales en los animales#39; Estado de salud, indicadores bioquímicos y hemat, o morfode órganos y tejidos. El estudio pasó la inspección de la agencia de inspección de alimentos saludables reconocida por la FDA, proporcionando una base para la aplicación segura de octacosanol en China.

4 aplicación de polvo de octacosanol

El Octacosanol tiene una variedad de funciones fisiológicas y tiene amplias perspectivas de aplicación en campos como la alimentación, la medicina y la alimentación animal. Japón y los Estados Unidos están entre los países que han llevado a cabo las primeras investigaciones sobre la aplicación de octacosanol, y ya hay decenas de patentes que implican la aplicación de alimentos funcionales, medicina y cosméticos, algunos de los cuales han sido industrializados.

4.1 aplicación de polvo de octacosanol en pienso

China está fortalecigradualmente la investigación sobre la aplicación de octacosanol, especialmente en la alimentación animal. Long Lei et al. [26] añadioctacosanol para alimentar y utilizaron lechones destetados y gallinas ponedoras como sujetos de investigación. Se especula que la dosis máxima sin efecto de octacosanol para los animales es mayor de 40 mg/kg; La cantidad adecuada de octacosanol añadido a la dieta de las gallinas ponedoras es de 16 mg/kg; O la adición de la emulsión de octacosanol a la alimentación de aves de corral puede reducir la deposición de grasa subcutánea y visceral en las aves de corral y mejorar el cuerpo's resistencia a diversos estímulos nocivos. El Octacosanol también se ha añadido a la dieta de ranas de bosque. Una comparación entre el grupo de ensayo y el grupo de control mostró que la tasa de crecimiento de las ranas del bosque aumentó en un 8%, el índice de conversión alimentaria disminuyó en un 13% y la tasa de mortalidad disminuyó en un 21%. Esto demuestra que el uso de alimentos que contienen octacosanol no solo mejora significativamente la resistencia a las enfermedades y la tasa de crecimiento, aumenta la tasa de supervivencia, sino que también reduce los costos de alimentación, hace que el alimento sea más fácil de almacenar, y aumenta el valor añadido.

4.2 Octacosanol en la sanidad alimentaria

El polvo de Octacosanol se usa principalmente en bebidas. Por ejemplo, la emulsión de octacosanol se añade a una solución de sacarosa que contiene ingredientes como jarabe de fructosa-glucosa, y las bebidas deportivas funcionales se obtienen a través de pasos como la homogeneia alta temperatura y la esterilipor calor. Estudios realizados por científicos han demostrado que los atletas que consumen bebidas que contienen cantidades adecuadas de octacosanol han mejorado significativamente el metabolismo de los lípidos en la sangre, la capacidad de ejercicio mejoró significativamente, y puede retrasar la fatiga por ejercicio. Además, Lin Xiaohui [27] añadió 28-hidroxicholestanol al té tartary Buckwheat para hacer una bebida de té, mientras que Zhang Zesheng [28] utilizó sacarosa y -ciclodextrina como materiales de pared, 28-hidroxicholestanol y aceite de palma y otros grupos como materiales básicos, e hizo una forma de café instantáneo que contenía 28-hidroxicholestanol en forma de microcápsulas. Esto tiene el efecto de restaurar rápidamente la fuerza física, acelerar la eliminación de la fatiga, y promover la aptitud física.

4.3 aplicación clínica del octacosanol en medicina

El polvo de Octacosanol se ha utilizado en medicina durante mucho tiempo. En 2001, castaño et al. [29] encontraron que el octacosanol puede reducir significativamente la proporción de lipoproteína de baja densidad a lipoproteína de alta densidad, pero también la proporción de colesteroltotal a HDL. Zu yuan Xu et al. [30] y Simon et al. [31] concluyeron de sus experimentos que el octacosanol tiene un efecto hipolipemiante y puede prevenir la arteriosclerosis. Sylvia Keller et al. [32] estudiaron las heces de ratas a las que se les administró octacosanol y encontraron que aunque la concentración de colesterol sérico no se vio afectada, la concentración del producto final de colesterol en las heces se redujo. Lo que indica que el octacosanol tiene un efecto positivo en el metabolismo sistémico del colesterol. Por lo tanto, para los pacientes con hipercolesterolemia y enfermedad arterial coron, el tratamiento con fármacos que contienen octacosanol es una mejor opción. Experimentos en ratones han confirmado que el octacosanol no sólo tiene efectos antiinflamatorios y analgésicos [33], sino que también tiene una excelente tolerancia y no es tóxico. Tiene un efecto aliviante en el tratamiento de Parkinson#39; síndrome de s [34] y es una manera prometede tratar Parkinson's enfermedad.

Los científicos han realizado estudios sistemáticos sobre el uso de octacosanol para aliviar el mal de altura y la hipoxia. Experimentos en ratones han encontrado que el grado de edema en el corazón y el tejido cerebral del grupo de drogas de hipoxia se redujo en comparación con el grupo de control de hipoxia, y el efecto fue más pronunciado en el tejido cerebral que en el tejido del corazón. Se llegó a la conclusión de que el octacosanol puede mejorar la tolerancia a la hipoxia de las ratas y tiene un cierto efecto protector sobre la estructura de las células del corazón y del tejido cerebral en las ratas hipóxicas. También se encontró que octacosanol prolongó significativamente el tiempo de supervivencia de los ratones con envenpor cianuro e hipoxia, y podría desempeñar un papel preventivo y curativo eficaz. Además, octacosanol también promueve eficazmente la circulación sanguínea en la piel y activa las células superficiales, por lo que también se utiliza en la industria cosmética. Cosméticos que contienen octacosanol tienen un buen efecto terapéutico sobre enfermedades de la piel como el atletismo#39;s pie, eccema, picazón y acné.

Tienen un buen efecto curativo.

5 perspectivas

En China, la siembra de arroz y caña de azúcar es una de las más altas del mundo, y los subproductos de estos cultivos — salvado de arroz y cera de caña de azúcar — son las principales materias primas para la producción de octacosanol. Esto demuestra que mejorar el desarrollo y la utilización de estos subproductos es de gran importancia para promover la aplicación y el desarrollo de octacosanol y mejorar los beneficios globales de los recursos de subproductos. Ha habido muchos estudios sobre la preparación y la síntesis de octacosanol, pero todavía hay problemas: el proceso no es lo suficientemente maduro, hay residuos de disolventes orgánicos, la purificación es de gran consumo de energía y contamina el medio ambiente, y la pureza del extracto no cumple los requisitos; Algunos procesos sintéticos son difíciles de operar y requieren equipos de alta calidad, por lo que se limitan a los laboratorios. Por lo tanto, ya sea extraída de productos naturales o sintetizquímicamente, el problema de lograr la producción industrial permanece.

Además, las funciones fisiológicas del octacosanol están estrechamente relacionadas con el metabolismo energético en el cuerpo, por lo que el estudio de los efectos fisiológicos y metabólicos del octacosanol es de gran importancia para el cuerpo humano. Aunque en China se han realizado pruebas de seguridad toxicolrelevantes sobre el octacosanol, ha habido poca investigación y desarrollo de fármacos que contengan octacosanol. La mayor parte de la investigación sobre fármacos que contienen octacosanol en el extranjero ha sido teórica y rara vez ha entrado en la aplicación clínica, por lo que se necesita una mayor exploración.

En países extranjeros, algunos productos que contienen octacosanol, como bebidas funcionales, galletas y productos para la salud, ya se han producido en masa. Sin embargo, todavía hay lagunas en estas áreas en China. Debido a que el octacosanol tiene una variedad de funciones fisiológicas, puede ser ampliamente utilizado en alimentos, medicina, piensos, cosméticos y otros aspectos. Tiene amplias perspectivas de desarrollo. Si se puede utilizar plenamente, no sólo beneficiará al público, sino que también traerá enormes beneficios económicos y sociales.

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