催产素

 


催产素(oxytocin)是一种肽类激素,由垂体后叶分泌,由下丘脑的室旁核和视上核合成,由9个氨基酸组成,以每天2毫米~3毫米的速度转运至神经垂体释放。在“1”和“6”位的半胱氨酸(Cys)残基,以双硫键形式形成一个6肽的环状结构。
催产素有刺激乳腺分泌乳汁,在分娩过程中促进子宫平滑肌的收缩,促进母爱的作用。此外,它还能减少人体内肾上腺酮等压力激素的水平,以降低血压。它并非女人的专利,男女均可分泌。
中文名:
催产素
外文名:
oxytocin
别名:
缩宫素、催生素
化学式:
C,43,H,66,N,12,O,12,S,2
分子量:
1007.187
CAS登录号:
50-56-6
EINECS登录号:
200-048-4
熔点:
192 至 194 ℃
沸点:
1533.3 ℃
水溶性:
易溶
密度:
1.27 g/cm,3
外观:
白色无定形粉末
闪点:
881.1 ℃
安全性描述:
S26;S36
危险性符号:
R36/37/38
危险性描述:
Xi
UN危险货物编号:
3249
简写:
OT

 目录

基本信息

中文名称:催产素
英文名称:oxytocin
CAS号:50-56-6
分子式:C43H66N12O12S2
分子量:1007.187
精确质量:1006.44000
PSA:450.13000
LogP:1.55630

物化性质

外观与性状:白色无定形粉末
密度:1.27 g/cm3
熔点:192-194°C
沸点:1533.3ºC at760mmHg
闪点:881.1ºC
储存条件:2-8ºC

安全信息

包装等级:II
危险类别:6.1(a)
危险品运输编码:3249
WGK Germany:3
危险类别码:R36/37/38
安全说明:S26; S36
RTECS号:RS7534000
危险品标志:Xi

编号系统

CAS号:50-56-6
MDL号:MFCD00076731
EINECS号:200-048-4
RTECS号:RS7534000
BRN号:3586108
PubChem号:24897975

计算化学数据

1、 疏水参数计算参考值(XlogP):-2.6
2、 氢键供体数量:12
3、 氢键受体数量:13
4、 可旋转化学键数量:17
5、 互变异构体数量:1001
6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):400
7、 重原子数量:69
8、 表面电荷:0
9、 复杂度:1870
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:9
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

贮存方法

棕色玻璃瓶闭光密封包装。贮存于低温干燥处。

生产方法

方法一、提取法(我国目前采用方法,纯度较低,但成本低)
缩宫素液的提取:取后叶干粉100g,石英粉30g放入球磨机中,加入蒸馏水,同法提取四次。加入蒸馏水的量依次为1.4L两次,1.3L两次。每次提取45min,离心,收集液体,残渣再进行提取。合并四次提取液,即得缩宫素液。即:后叶干粉[水,球磨机]→缩宫素提取液层析分离。
将事先处理好的人造沸石1500g,加入20L的0.25%乙酸溶液,搅拌后倒人交换柱中,待乙酸液下降至沸石表面以上2-3cm处时,即加入提取液,于适当流速下收集白色浑浊液(主要含缩宫素,因其pI7.7,而加压素 pI10.9,易成为正离子而被吸附)。当提取液液面下降到沸石表面时,立即加入蒸馏水,继续收集浑浊液,直到流尽为止。将浑浊液用冰醋酸调pH为3.5,于水浴迅速加热至95℃保持3min,迅速冷却并冷藏过夜。即:缩宫素提取液[HAc,人造沸石柱]→浑浊液[HAc,加热]→分离液吸附、洗脱。次日,将冷藏液过滤,滤液在搅拌下加入10%皂土浆 (每100mL加3mL),搅拌1h吸附,离心。上清液用磺基水杨酸试液检查,不发生沉淀为吸附完全。若不完全,再次吸附,合并两次皂土浆沉淀。皂土用1%乙酸分四次洗脱(分别为1.6L、1.4L、1.2L、0.8L),每次的洗脱液加热到80℃时加入三氯叔丁醇,再升温至95℃,速冷至25℃,过滤或离心,合并四次滤液,检测效价和加压素限度。即:冷藏液[过滤]→滤液[皂土浆]→吸附物[1% HAc]→洗脱液缩宫素注射液的制备。
将测得的合格缩宫素液,稀释到5U/mL或10U/mL,经4号或5号垂熔漏斗过滤,灌封,100℃流通蒸气灭菌30min,即得成品。即:缩宫素液(测定合格)[过滤灌封,灭菌]→缩宫素注射液。
注:人造沸石处理:新沸石经60-80目筛后,每500g加2L蒸馏水,氢氧化钠调至pH=9,保持半小时,倾去上清液,再加水2L,调至pH=9,再倾去上清液,加水,搅拌并加稀硫酸使pH下降到5.8-6搅拌半小时,倾去上清液,再每次用儿水,反复洗7-8次。加水1L和稀硫酸,搅拌半小时,倾去上清液,用水洗至pH=7,滤干,干燥备用。
人造沸石的再生:将人造沸石用蒸馏水洗2次,然后加1.5L的水(按沸石500g计算)和氯化钠150g搅拌2h,洗涤除去加压素,再用蒸馏水洗到无氯离子为止。加适量水,用氢氧化钠调节pH至9,搅拌半小时,倾去上清液,用蒸馏水洗涤,以硫酸调节pH至5.5-6,再用水洗至近中性,滤干,在105℃烘干备用。用前加适量水,并用冰醋酸调节,搅拌浸泡。10%皂土浆的制备 按皂土质量与水的体积比为1:10的比例混合,研磨约1h,并在研磨中用乙酸调节pH稳定在3.5,放置冰箱中备用。
方法二、化学合成法先从苄氧碳酰亮氨酸对硝基苯酯合成7肽酰胺(3-9段),再合成苄氧羰酰-S-苄基半胱·酪氨酰叠氮(1-2段),第三步合成缩宫素。

应用历史

1911年,后叶催产素就已经开始在临床使用,用来治疗滞产。
1927年,又被用于引产,但天然来源的催产素数量少且价格昂贵。
1953年,美国生化学家文森特·杜维尼奥第一次人工合成了它,并因此获得了1955年的诺贝尔奖。

化学结构

人类与大多数哺乳动物的催产素的化学结构如下:
半胱氨酸─酪氨酸─异亮氨酸─谷氨酰胺─天门冬氨酸─半胱氨酸─脯氨酸─亮氨酸─甘氨酸─ NH2
催产素的结构和抗利尿激素(半胱氨酸─酪氨酸─苯丙氨酸─谷氨酰胺─天门冬氨酸─半胱氨酸─脯氨酸─精氨酸─甘氨酸─ NH2)非常相似。

主要作用

生理作用

(1)对乳腺的作用:哺乳期的乳腺在催乳素的作用下不断分泌乳汁,贮存于乳腺腺泡之中。催产素可使乳腺腺泡周围的肌上皮样细胞收缩, 促使具有泌乳功能的乳腺排乳。
(2)对子宫的作用:催产素对子宫有较强的促进收缩作用,但以妊娠子宫较为敏感。雌激素能增加子宫对催产素的敏感性,而孕激素则相反。
(3 )对社交羞涩与自闭症的作用:催产素可以帮助社交场合因羞涩而受人冷落之人克服社交羞涩感。但是催产素喷鼻对本来就很自信的人不起作用。
(4)当心情开朗或有强烈归属感时,下丘脑合成催产素,垂体分泌催产素,压力也得到舒缓。同时,体内组织的供氧量大量增加。

特殊作用

影响婴儿与母亲的关系
有实验表明,在婴儿期与建立亲密依恋关系的人,使用催产素后,记忆中的母亲会变得更加关怀体贴;而从婴儿期与母亲相对冷漠的人,催产素反而加深他那种不好的回忆。
女性的离婚基因
检测结果显示,体内携带催产素受体基因变体A-allele的女性一般较难与他人保持亲密关系,也较难步入婚姻殿堂。即使结婚,与那些不携带这种基因变体的女性相比,她们婚姻触礁或最终离婚的几率高出50%。研究人员称A-allele为“离婚基因”。而与携带“离婚基因”的女性结婚的男性婚姻满意度较低。

分泌调节

催产素的分泌主要受神经反射性的调节。婴儿吸吮乳头时,刺激信息传入到下丘脑视上核和室旁核,引起催产素分泌,使乳腺射乳,称为射乳反射,属于神经内分泌反射。在此基础上可形成条件反射,婴儿的哭声或抚摩婴儿即可引起射乳。
分娩时,子宫颈和阴道受到压迫和牵引,可反射地引起催产素分泌,有助于分娩。催产素虽然能刺激子宫收缩,但它并不是发动分娩子宫收缩的决定因素。此外,情绪反应如惊恐、焦虑等可抑制催产素分泌。

科学研究

比利时安特卫普大学的卡罗林·德克勒克研究发现,催产素只对接触到“对”的人起作用:当他接触到较为熟悉的人,那么催产素将让他更擅长交际;但如果是陌生人,催产素将没有任何效果。另外,瑞典的研究者也发现,催产素只能使使用者与本国同胞拉近距离,而对外国人则效果甚微。
除此以外,人们对催产素不同的反应可能与其在血液中的原本的量有关,人们的精神状态也可能与吸入催产素的时间点有关,甚至会和自身OXTR基因的翻译有关。OXTR基因编码的蛋白OXTR,遍布于神经和生殖系统中,是催产素分子的受体。当编码该蛋白基因的DNA序列中某特定位点的A(腺嘌呤)变成G(鸟嘌呤)时,可以让人们更加积极地社交,使人趋向于情绪转移和变得不再孤独。
2010年12月19日,美国研究人员公布的一项新研究成果显示,补充催产素可缓解慢性头痛患者的症状,这一发现有望为今后治疗慢性头痛提供新途径。
2012年11月,科学家发现催产素可促使着已婚男士远离其他对自己有吸引力的女性,从而避免婚外情、小三的出现。吸入催产素的已婚或恋爱男士们比其他人保持了更大的个人空间,在对美女照片的反应上明显迟钝了很多。这一调查结果显示催产素是促进情侣忠诚的“催化剂”。
影响人的慷慨程度
2012年12月20日,据国外媒体报道,科学家发现催产素能够影响一个人的慷慨或自私程度,他们称之为“道德分子”。催产素可以提升同情心,如果这个化学物质在某人身上被抑制,那么他就会更倾向于自私的品性。
2015年5月,据英国研究者称,催产素和酒精之间存在的相似之处“多得令人吃惊”。女性在怀孕期间分泌的催产素有利于增强她们与婴儿之间的联系。

负面应用

部分化妆品可能添加了催产素,互联网上也有“喷雾催产素”销售,甚至部分人购买希望能治好孩子的自闭症。对此,科学家们表示了深深忧虑。
伊利诺伊大学芝加哥分校的休·卡特就告诫说,且不说这种喷剂量催产素含量很低达不到治疗效果,关键是没人知道长期使用会给患者带来怎样的影响。

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