craig

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我这两年主要摆弄的一个东西就是胆酸,因此写一篇短文来留作纪念;如果有人路过或者有心人有意者看到,我就更加高兴了,因为我认为胆酸是一个十分有意思的分子,因此也就很愿意拿到网上来分享.

胆酸,cholic acid,他什么地方有意思呢?先要从胆说起.每个人都有胆,胆通常所说的胆量与勇气,与作为器官的胆没有半点关系.熊胆蛇胆龟胆等等,很多动物的胆,作为药物等也十分有名,但对于正常人通常没有武侠小说中千年蛇胆那样的特殊效果;如果居然真的能壮胆,那纯属心理作用.总之胆只是肝的旁边的一小块东西,他们总是在一起,这就是常说的肝胆相照.胆的体积比起肝来说小多了,因此我们常能吃得到肝,但是卖肉的地方不卖胆.虽然体积小,但是作用却是不可小觑,他的第一个作用就是帮助消化,可以说,如果没有胆分泌出来的胆汁酸,肉的一大主成分脂肪,根本就消化不了,我们就连吃肉都没什么意思了.

胆是一个口袋,里面装着胆汁.胆汁的主要成分除了水,还包括胆汁酸,一些蛋白质,胆色素等.胆汁的苦味来自于胆汁酸,所谓良药苦口;胆汁的粘稠性来自于粘蛋白;胆汁的颜色来自于胆色素,有胆红素和胆绿素等可以转变的颜色.下面专讲胆汁酸(bile acid),为什么题目是胆酸?因为胆汁酸有无数中,而胆酸是人体等很多动物中最主要的一种胆汁酸,因此我们就用胆酸来作为其代表了;因为他们的结构,性质和作用大同小异,用一个足以说明.当然这些称为胆酸,脱氧胆酸,鹅脱氧胆酸等无数的胆汁酸中,还有一些小的差别,正因为不同动物含有不同成分的胆汁酸,才有蛇胆羊胆等分别作为药物的可能;而这些不同种类与分布,也是进化论的一个证据:当进化到人体以胆酸为主成分的时候,已经是很高级的了.

胆(汁)酸的一个外号是生物肥皂,他的作用就像肥皂一样,帮助不溶解于水的物质(比如衣服上的油)溶解在水中;在体内,那些不溶解的物质,比如我们吃肉吃菜带来的很多脂肪,也就是油,不会直接溶解的,靠了胆酸才能吸收;还有胆固醇,如果没有胆汁酸,就可能在胆里面形成胆结石.肥皂的这种作用在化学上叫增溶作用,在生物学上就称他辅助消化等.

胆(汁)酸是哪里来的?他是由胆固醇转化而来,都知道人体内胆固醇含量过高就会导致高血脂症,心肌阻塞等心血管疾病,因此胆汁酸是胆固醇的一种消耗途径,而人体内的几乎任何两种相关物质,都是存在一种平衡的,胆汁酸的一定浓度,通过影响一种合成酶,从而决定胆固醇的转化率也就是胆汁酸自己的合成速度.实际上只要我们吃饭,食物到了小肠,就会刺激另外一种酶产生胆汁酸的需求.因此在这个反应链之中,控制其中一个环节就能影响到胆固醇等其他环节,比如我们想法分离胆汁酸,胆固醇就会继续转化出胆汁酸从而降低人体胆固醇含量,这就是胆汁酸螯合剂类的降胆吸附剂的原理:市场上也有很多其他类别的降胆吸附剂,比如主流的他汀类药物,以及研究中的通过基因控制相关酶合成的基因治疗方法.

题目是胆酸化学,但上面主要是胆酸的生化.而胆酸的化学应用主要就来源于其生化作用.正如所谓肥皂就是化学上的表面活性剂,现在是化工上的一大类别,在工业上有着广泛的应用,我们每个人也用着洗浴,洗洁精,美容等很多的表面活性剂的日化产品.而胆酸作为生物肥皂,其应用却目前只在实验室中,目前提取等其他方面的不算,国内只有川大一个组和南开大学的朱晓夏-王永健老师一个组,国际上则是印度的U Maitra等很多的组.细分则可以分为胆酸有机化学,胆酸超分子化学,胆酸高分子化学等方面.胆酸的有机化学包括胆酸分子钳,分子伞,分子篮,dendrimer等;其超分子化学则包括胆酸自己的识别,与利用胆酸来识别其他分子,包括手性包容,组装,以及凝胶;从每年发表的大量文献来看,胆酸已经隐然是除了3代经典的超分子化合物(冠醚,环糊精,杯芳烃)等之后的最重要的一个.胆酸的高分子化学则包括自聚物,含胆酸的各种功用的聚合物,共聚物等….