磷脂酰肌醇

磷脂酰肌醇

一、化学结构与理化性质

磷脂酰肌醇（phophatidyl inositol，PI）又称肌醇磷脂，肌醇磷酸脂，属于磷脂中的磷酸甘油酯一类化合物的总称。磷脂酰肌醇分子中有不同的R1和R2脂肪酸，除一磷酸肌醇磷脂外，还有二磷酸肌醇磷脂和三磷酸肌醇磷脂。分子式为C18 C45H87O13P，分子量为867.14。CAS号为97281-52-2。

磷脂酰肌醇的化学结构

磷脂酰肌醇可溶于氯仿、氯仿：甲醇（2：1，v/v）、乙醚、己烷和甲苯等有机溶剂，不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂。在水中，仅少数磷脂酰肌醇可形成溶液，不溶部分形成微团，磷脂酰肌醇在弱碱性溶液中溶解度增大。纯净的磷脂酰肌醇是白色蜡状固体。其所含有的不饱和脂肪酸在空气中可被氧化形成过氧化物，变成黄褐色甚至黑色。磷脂酰肌醇商品常以铵盐和钠盐的形式存在，为白色粉末，极易被氧化。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  在自然界中常与其他磷脂类（如脑磷脂）以混合物的形式存在，在动物内脏如脑、肝、心及大豆中含量较高，脑中肌醇磷脂主要为二磷酸肌醇磷脂和三磷酸肌醇磷脂。磷脂酰肌醇通常可从上述组织或植物种子中提取。

生产制备方法  磷脂酰肌醇分离纯化的方法有高效液相色谱法、溶剂法、柱层析、酶法、化学反应法和超临界色谱法[1-2]。

三、分析方法

GB  GB/T 21493-2008高效液相色谱法测定大豆中磷脂酰肌醇。

AOAC  未查见相关文献资料。

其他  薄层层析，气相色谱法[3]。

四、生理功能及作用

参与细胞内信号转导肌醇脂质中的某些代谢产物证实对多种组织细胞都有动员钙离子（Ca2+）的作用，如肝细胞、白细胞、血小板、平滑肌、心肌、骨骼肌等。肌肉收缩是Ca2+依赖性的，钙动员则是以肌醇脂质为胞内信使的。

肌醇脂质与细胞内外物质运输信号传递有密切关系。研究表明，神经细胞突触囊泡的膜突触结合蛋白与某些肌醇脂质有很高的亲和性，增加了钙调节蛋白的浓度，使之达到神经末梢释放传递物质所需要的水平。

磷脂酰肌醇广泛存在于细胞膜与内质网上，在细胞内，PI的肌醇环上第3、4、5位羟基在相应激酶催化下磷酸化形成多种PI衍生物，它们既可作为信号前体，在激动剂作用下产生第二信使，本身也可以直接参与许多细胞活动，诸如细胞内信号转导、离子转运、膜泡运输、细胞骨架再组装、核基因调控和细胞凋亡等。肌醇磷脂的代谢与人类疾病如高血压、糖尿病并发症、恶性肿瘤等疾病密切相关。高血压的重要病理基础是血管壁张力增高和血管平滑肌细胞（VSMC）的增殖，自发性高血压大鼠VSMC对外来刺激的反应明显增强，同时伴细胞内三磷酸肌醇产生增加，肌醇磷脂代谢途径过度激活在高血压等生发展中起着重要作用。视网膜毛细血管周细胞（简称周细胞）消失是糖尿病视网膜病变最早期的病理改变之一。周细胞消失损害了视网膜毛细血管的完整性，使血，视网膜屏障破坏，最终导致一系列眼底并发症。肌醇磷脂代谢异常及有关细胞信息通路障碍是周细胞消失的主要原因；胞内磷脂酰肌醇激酶可以特异性使肌醇环上的3位羟基磷酸化，其产物包括PIP2和PIP3等。这些产物都是位于质膜上的第二信使。脂质PIP3是一种全新的磷酸酶作用的靶分子，位于细胞膜上，是一种细胞生长调控途径中的关键成分，主要作用是刺激细胞生长和阻断凋亡，与肿瘤发生密切相关[4-9]。

调节血脂   PI具有调节血脂，增加高密度脂蛋白胆固醇水平。高密度脂蛋白胆固醇的水平与心血管疾病的发病风险密切相关，研究表明高密度脂蛋白水平增加，心血管疾病发病风险降低。磷脂酰肌醇能够通过增加胆固醇向高密度脂蛋白胆固醇流入，促进高密度胆固醇向肝和胆汁中转运逆转胆固醇，显著性的增加体内高密度脂蛋白（HDL）和载脂蛋白A I[apoA I）的水平，从而降低机体心血管疾病的发病风险[10]。

五、安全性研究

人群资料  未查见相关文献资料。

代谢情况  动物细胞中存在3种肌醇磷脂，即磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰肌醇-4-磷酸（PIP）和磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PIP2）。它们约占动物细胞磷脂总量的5%～10%。其中，90%为PI，主要存在于内质网中。而PIP，PIP2及少量PI存在于细胞膜。近年来发现PI在生物信号的跨膜传递中起着重要的作用，被称为肌醇脂质信使系统。磷脂酰肌醇（PI）是构成细胞膜的重要组分之一，同时在细胞内外环境信号的传递上也起着非常重要的作用，称为磷脂酰肌醇途径。在此途径中，磷脂酰肌醇参与了多种细胞生理活动的调节，其代谢水平与肿瘤、糖尿病、炎症、心脑血管等多种疾病密切相关。在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使质膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（DG）2种第二信使，胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为双信使系统（double messenger system）。

急性毒性  一次性灌胃给予大鼠大豆来源的PI 2 000mg/kg，未发现死亡和任何临床症状[11]。

遗传毒性  未查见相关文献资料。

亚慢性毒性  每日给予雄陛和雌性大鼠0、100mg/kg、300mg/kg和1000mg/kg 13周，检查体重、摄食、血生化、组织病理等，未发现死亡和任何临床症状。由此估计NOAEL为1 000mg/（kg.d）[11]。

慢性毒性与致癌性  未查见相关文献资料。

生殖与发育毒性  未查见相关文献资料。

其他  未查见相关文献资料。

六、常见使用方法与调查/推荐摄入量

1、常见使用方法

（1）食品  未查见相关文献资料。

（2）保健食品  未查见相关文献资料。

（3）其他  未查见相关文献资料。

2、调查/推荐摄入量

（1）调查摄入量  未查见相关文献资料。

（2）推荐摄入量  未查见相关文献资料。

七、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  已有肌醇磷脂作为功能成分批准的保健食品，功能为调节血脂和改善记忆。

美国  磷酸肌酸（creatine phosphate）；肌酸一水化物（creatin monohycdate）为1994年10月15号前膳食补充剂名单物质。

欧盟  未查见相关文献资料。

澳/新  未查见相关文献资料。

八、注意事项和禁忌

不适宜人群  未查见相关文献资料。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用  未查见相关文献资料。

其他  未查见相关文献资料。

九、小结

磷脂酰肌醇是磷脂中的磷脂甘油酯一类化合物的总称，可从动物内脏及大豆中提取获得。可采用高效液相色谱法测定大豆中磷脂酰肌醇。具有参与细胞内信号转导和调节血脂的功能，安全性研究表明其对大鼠的急性毒性LD50>2000mg/kg，对大鼠的NOAEL为1000mg/kg．d。目前我国常作为保健食品功能成分。

资料来自：杨月欣，李宁. 营养功能成分应用指南.北京：北京大学医学出版社，2011.