唾液酸是一種天然存在的碳水化合物，它的結(jié)構(gòu)是O,N-二乙?；窠?jīng)氨酸，是指一系列含9個碳原子的羧基化單糖?；苌锏慕y(tǒng)稱，其系統(tǒng)命名為5-氨基-3, 5-二脫氧-D-甘油-D-半乳壬酮糖。目前，分離和鑒定的唾液酸類化合物已有 40 多種，這些化合物大多是 N-乙酰神經(jīng)氨酸的 O-乙?；苌?。在生物系統(tǒng)中唾液酸一般很少以游離的形式存在，它們大多通過 2 -位異頭碳的羥基以 α-糖苷鍵連接在糖蛋白、糖脂和寡糖的末端，因此被人們稱為多糖類化合物的“天線”， 它們位于細(xì)胞膜糖蛋白質(zhì)側(cè)鏈末端，是細(xì)胞膜表面受體的重要組成部分，是人體免疫系統(tǒng)中聚糖最為重要的組成部分之一。唾液酸最初由頜下腺黏蛋白中分離而得，故名唾液酸。通常以低聚糖、糖脂或者糖蛋白的形式存在。人體中，腦的唾液酸含量最高，對腦發(fā)育有重要作用。唾液酸的主要食物來源是母乳，也存在于牛乳、雞蛋和干酪中。
1927年，Landsteiner和Leuene在制備特定動物脂類時發(fā)現(xiàn)有一種類似糖的組分，與Bial's試劑反應(yīng)呈紫色。1935年, Klenk將這一組分命名為神經(jīng)節(jié)苷脂(Ganglioside)。該組分繼續(xù)純化結(jié)晶后為神經(jīng)氨酸(neuraminicacid)，現(xiàn)在已證明該組分是脫乙酰唾液酸甲醇酯。1957年，Blix從頜下腺粘蛋白中分離出具有同樣特性的物質(zhì)，將其命名為唾液酸(Sialicacid)，并建立了唾液酸的命名規(guī)則。1960年，唾液酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)被解析。唾液酸在生命體中的廣泛存在引起了有機(jī)化學(xué)家和生物學(xué)家的極大關(guān)注，從第一個唾液酸被分離和鑒定開始，人們就對其生物和生理活性進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)唾液酸類化合物在生命體許多重要的生物、 生理過程中發(fā)揮著不可或缺的作用，它們直接參與細(xì)胞與細(xì)胞，細(xì)胞與有機(jī)微物、 細(xì)胞與毒素、細(xì)胞與抗體酶的相互作用。
隨著對唾液酸及其衍生物的生物學(xué)及化學(xué)研究的深入，人們逐漸搞清了生物體內(nèi)大量存在的唾液酸的生物學(xué)意義及其相關(guān)酶系與疾病的關(guān)系，尤其是在抗癌轉(zhuǎn)移、抗早老性癡呆、抗病毒、抗炎方面的研究取得了較大進(jìn)展，已發(fā)現(xiàn)了一些作用機(jī)制獨特， 毒副作用小，很有應(yīng)用前景的化合物。
近年來，大量的研究表明唾液酸具有重要的生物學(xué)功能，在抗炎、抗腫瘤、抗病毒、抗老年癡呆等領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。例如：血清唾液酸水平明顯升高是原發(fā)性肝癌的標(biāo)志之一，檢測血清唾液酸水平對原發(fā)性肝癌和肝硬化的診斷有重要意義。

性狀
純的唾液酸是無色的，易溶于水，在水溶液中不發(fā)生變旋作用，4℃時貯藏數(shù)月不發(fā)生變化。

來源
唾液酸（Sialic acid，SA）是九碳糖神經(jīng)氨酸?；锏目偡Q。唾液酸在自然界分布很廣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多生物體內(nèi)存在唾液酸，它通常位于細(xì)胞膜最外層的糖類部分和分泌的糖復(fù)合物（糖脂、糖蛋白和脂多糖）的關(guān)鍵位置，是糖復(fù)合物結(jié)構(gòu)和功能多樣化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著生物進(jìn)化程度的升高，唾液酸在生物體內(nèi)的含量不斷增加，進(jìn)化程度較低的生物，如原生動物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物等均極少有唾液酸的存在。在脊椎動物和哺乳動物體內(nèi)普遍存在唾液酸，人體中腦的唾液酸含量最高，人腦灰質(zhì)中的唾液酸含量是肝、肺等內(nèi)臟器官的15 倍。唾液酸的主要食物來源是母乳，在牛奶、雞蛋和奶酪中也存在唾液酸。至今自然界中被報道的唾液酸有30多種，最常見的是N-乙?；窠?jīng)氨酸（N-acetylneuraminic acid , NANA）。

制備
1. 天然產(chǎn)物提取法：唾液酸在天然原料中含量比低，而且組成成分比發(fā)酵液中復(fù)雜，分離提純過程復(fù)雜，回收率較低，需要一些特殊的設(shè)備，造成的污染大，但天然原料的提取物品質(zhì)好，要擴(kuò)大到工業(yè)化生產(chǎn)比較容易，容易給人以安全感，投入到食品添加劑和醫(yī)藥的應(yīng)用中去比較容易獲得批準(zhǔn)。
(1)從禽蛋的蛋黃膜和系帶中提取唾液酸已獲成功并己應(yīng)用于生產(chǎn)。
(3)從牛乳乳清和酪蛋白中提取唾液酸
(3)從豬血中提取唾液酸
2.微生物發(fā)酵法：聚唾液酸以莢膜的形式存在于少數(shù)幾種細(xì)菌細(xì)胞的表面。用固體培養(yǎng)這些細(xì)菌時，聚唾液酸是以夾膜的形式附于細(xì)胞表面；用液體培養(yǎng)時， 聚唾液酸以粘液的形式釋放到發(fā)酵液中。聚唾液酸進(jìn)行酸水解或酶水解后，分離純化可得到唾液酸，這為制取唾液酸類藥物提供了工業(yè)化基礎(chǔ)。
3.生物合成
以相對廉價的N-乙酰基氨基葡萄糖為原料, 通過異構(gòu)化酶和唾液酸醛縮酶兩步酶催化反應(yīng), 在酶膜反應(yīng)器(enzymemembrane reactor)中合成了唾液酸。反應(yīng)式如下：


4.化學(xué)合成
從1-硝基-N-乙?；被咸烟茄苌锏倪€原端通過對手性醛的加成延伸三個碳來形成唾液酸的三醇邊鏈, 然后將糖上的6-位羥基氧化為酯基形成唾液酸分子中1-位的羧基,再經(jīng)多步轉(zhuǎn)化完成了唾液酸的合成。反應(yīng)式如下：

生物活性
唾液酸的生物學(xué)功能可分為3類：唾液酸本身能被識別的受體作用、細(xì)胞之間的信息傳遞和通過阻止或減弱細(xì)胞或分子對其特異性識別部位的接觸所起到的掩蔽作用。
1.抗識別：在分子和細(xì)胞之間、細(xì)胞和細(xì)胞之間及細(xì)胞和外界之間，糖鏈末端的唾液酸既可以作為識別位點，也可以掩蔽識別位點。通過糖苷鍵連接在糖綴合物末端的SA能有效地阻止細(xì)胞表面上一些重要的抗原位點和識別標(biāo)記，從而保護(hù)這些糖綴合物不被周圍的免疫系統(tǒng)識別和降解。
2.提高嬰兒記憶力和智力：唾液酸是大腦神經(jīng)節(jié)苷脂和糖蛋白的結(jié)構(gòu)和功能上的重要組成部分。人體內(nèi)唾液酸在腦中含量最高。唾液酸在神經(jīng)系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著特殊使命，它可促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的分化、發(fā)育和神經(jīng)再生作用，參與突觸傳遞、維持細(xì)胞的正常機(jī)能，參與記憶學(xué)習(xí)功能。
3.抗病毒、抗腫瘤：糖綴合物末端的唾液酸可以有效抑制細(xì)胞表面上一些重要的抗原位點和識別標(biāo)記，從而保護(hù)這些糖綴合物不被周圍的免疫系統(tǒng)識別和降解。唾液酸同時也是流感病毒的受體，是流感病毒結(jié)合在黏液細(xì)胞中的結(jié)合位點。
4.抑制白細(xì)胞粘附和消炎：研究發(fā)現(xiàn)炎癥發(fā)生時，內(nèi)皮細(xì)胞受細(xì)胞活素(Cytokins) 刺激產(chǎn)生E-Selectin，它能識別白細(xì)胞表面的一個含SA 的四糖(Sialyl Lewis)，并與之結(jié)合，使白細(xì)胞粘附于血管內(nèi)皮，進(jìn)而通過血管內(nèi)皮到達(dá)炎癥組織。
5.抗老年癡呆：唾液酸在腦中含量很高，腦中大量存在的SA與神經(jīng)細(xì)胞的生長和突起延長有關(guān)。一些神經(jīng)性疾病，如早老性癡呆(Alzheimers 病)、老年癡呆癥以及精神分裂癥患者血液或腦中的SA含量下降，因此SA能參與神經(jīng)活動。

應(yīng)用
1.唾液酸在嬰幼兒配方乳粉中的應(yīng)用
腦唾液酸對于學(xué)習(xí)能力的提高起著重要的作用。研究證明，母乳喂養(yǎng)的嬰兒能夠從母乳中攝取大量的唾液酸，其有可能促進(jìn)神經(jīng)節(jié)苷脂和在體液、組織和配糖體中的糖蛋白的唾液酸化，進(jìn)一步顯示出母乳喂養(yǎng)對嬰兒的神經(jīng)系統(tǒng)和智力的發(fā)育要優(yōu)于奶粉喂養(yǎng)。
2.唾液酸在醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用
唾液酸及其衍生物在抑制唾液酸酶與抗流感病毒、抗輪狀病毒、抗腺病毒、抗呼吸道合胞病毒、抗副流感病毒等方面有重要的作用。其中N-乙酰神經(jīng)氨酸（唾液酸的一種）對病毒從感染的宿主細(xì)胞中釋放新復(fù)制的病毒顆粒具有重要的作用。通過抑制N-乙酰神經(jīng)氨酸可以干擾和阻止病毒的復(fù)制，達(dá)到治療流感的目的。目前，以唾液酸為母體化合物進(jìn)行NA抑制劑的研究成為抗流感藥物研究的熱點，已有2 種治療效果較好的藥物扎那米韋（zanamivir，商品名Relenza）和奧司米韋（oseltamivir，商品名Tamiflu）上市。

展望
唾液酸具有重要的生物學(xué)功能，在抗炎、抗腫瘤、抗病毒、抗老年癡呆等領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用，引起了各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。唾液酸可修飾的位點較多，以唾液酸為先導(dǎo)合成和篩選生物活性物質(zhì)的研究很活躍，目前已發(fā)展出成千上萬的非天然唾液酸衍生物用于分子成像，尤其是在抗癌轉(zhuǎn)移、抗早老性癡呆、抗病毒、抗炎方面的研究取得了較大進(jìn)展。已發(fā)現(xiàn)了一些作用機(jī)制獨特，毒副作用小，很有應(yīng)用前景的化合物。隨著關(guān)于唾液酸基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的進(jìn)一步深入，由唾液酸及其衍生出來的藥物或者其他產(chǎn)品將會不斷出現(xiàn)并造福人類。盡管如此,  非天然糖代謝工程方法還處于發(fā)展的初期，很多方面亟待發(fā)展和完善。

【主要參考資料】
http://m.is0513.com/ProductChemicalPropertiesCB6713403.htm
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