F204 褪黑素
一、化学结构与理化性质
褪黑素(melatonin)又称松果体素,化学名为N-乙酰基-5-甲氧基色胺,分子式为C13N2H16O2,分子量为232.28,CAS号为73-31-4。

褪黑素的化学结构
褪黑素为白色结晶或结晶性粉末,熔点116~118℃,具有热稳定性和光敏性,微溶于水,易溶于热水和丙二醇,可溶于酸、碱、食盐水、乙醇和苯中,不溶于其他有机溶剂和油脂,最大紫外吸收波长为728nm,具有内在荧光。
二、主要来源与生产制备方法
主要来源 褪黑素是由哺乳动物和人类的松果体分泌产生的一种吲哚类激素,几乎存在于原核生物、单细胞生物、真菌、植物、无脊椎动物和脊椎动物等所有生物体中[1]。褪黑素的生物合成受光周期的调控,夜间褪黑素分泌量比白天多5~10倍,凌晨2~3点达到峰值。
生产制备方法 褪黑素主要由生物提取和化学合成法获得。前者指从牛、羊脑中摘取松果体,冷冻1~3h,经醇溶、脱脂、离心、洗脱等流程,分离提纯浓缩液,制得褪黑素。生物提取法动物来源有限,成本高,产量低。化学合成法以间甲酚为原料,形成关键性中间体5-甲氧基吲哚,在室温下与乙醚、醋酐等作用形成褪黑素,步骤多,反应条件不易控制。尚有待于寻找一条经济、简易、适宜产业化的化学合成路线。
三、分析方法
GB GB/T 5009.170-2003 高效液相色谱-紫外检测法、高效液相色谱-荧光法 保健食品中褪黑素含量的测定。
AOAC 未查见分析方法。
其他 高效液相色谱法[2]、高效液相色谱-质谱法[3]、气相色谱-负离子质谱法[4]、放射免疫法[5]等。
四、生理功能及作用
改善睡眠作用 褪黑素能明显缩短入睡时间、延长睡眠持续时间、提高睡眠质量。中老年人睡前补充少量褪黑素能改善睡眠,增强生物钟节律。褪黑素对调整夜间工作者和跨时区旅客的睡眠习惯也有良好效果[6]。
抗衰老作用 褪黑素通过清除自由基、抗氧化和抑制脂质的过氧化反应,保护细胞结构、防止DNA损伤、降低体内过氧化物的含量。
调节免疫作用 褪黑素能刺激免疫细胞,特别是辅助性T淋巴细胞,释放免疫源性阿片肽,增加抗体生成,刺激淋巴细胞产生干扰素和IL-2、IL-1等。
其他 褪黑素能提高T细胞对肿瘤的杀伤作用,促进内源性粒性白细胞/巨噬细胞促进积聚因子的产生,抑制激素依赖型肿瘤细胞微管有丝分裂,提高体液和细胞免疫力,保护细胞DNA免受致癌物的损害。
五、安全性研究
人群资料 在高剂量(>3mg/d)时,部分食用者会出现头疼、恶心、次日嗜睡/亢奋、激素分泌紊乱、噩梦等[7]。
代谢情况 血液中的褪黑素主要在肝经肝微粒体酶代谢成6-羟基褪黑素硫酸盐形式,后经尿和粪便排出体外。生物半衰期短,口服7~8h即降至正常人的生理水平。
急性毒性 大鼠小鼠经口LD50均大于10 000mg/kg,小鼠腹腔注射LD50为1 375mg/kg,静脉注射LD50为1 80mg/kg[7]。
遗传毒性 人淋巴细胞突变试验的阳性剂量为200μmol/L。大鼠皮下注射(8周间断性注射)的突变试验阳性剂量为7mg/kg[8]。
亚慢性毒性 未查见相关文献资料。
慢性毒性与致癌性 小鼠20周间断皮下给药致白血病的最低中毒剂量(TDLo)为4 200mg/kg[8]。尚无研究结果表明褪黑素对人类存在致癌性[8]。
生殖与发育毒性 雌性大鼠交配前1天经口、腹腔、皮下和静脉给药的TDLo分别为27mg/kg、7.5mg/kg、0.5mg/kg和0.5mg/kg。雌性大鼠交配前28天腹腔和皮下给药的TDLo均为0.14mg/kg,表现为卵巢和输卵管异常或月经周期紊乱。雄性大鼠交配前20天皮下给药的TDLo为0.08mg/kg,表现为前列腺、贮精囊和尿道球腺受损。雄性大鼠交配前30天皮下给药的TDLo为900mg/kg,表现为性行为异常。雄性大鼠交配前30天肠外给药的TDLo为36mg/kg,表现为前列腺、贮精囊和尿道球腺受损。雌性小鼠交配前19天腹腔给药的TDLo为4mg/kg,表现为月经周期紊乱。雌性小鼠交配前70天皮下给药的TDLo为560mg/kg,表现为子代发育畸形分泌系统异常。雄性小鼠交配前70天肠外给药的TDLo为14mg/kg,表现为前列腺、贮精囊和尿道球腺受损[8]。
其他 小鼠2周间断皮下给药致血液病变的TDLo为15mg/kg[8]。
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 作为改善睡眠的保健食品。
(3)其他 作为药品,治疗失眠症或时差综合征。
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 改善睡眠的保健食品,适宜人群为睡眠状况不佳者,推荐使用量一般为2~3mg。作为药品治疗失眠症采用0.3~5mg,睡眠时使用;治疗时差综合征采用0.5~5mg,连续5天睡眠时服用[9]。
七、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况
中国 批准的含褪黑素的保健食品,其功能仅限于改善睡眠,适宜人群为睡眠状况不佳者。
美国 FDA认为褪黑素及其相关产品为一种普通的食品添加剂,可标识为“改善睡眠(promote sleep)”,并未对褪黑素的安全性,有效性及纯度作出评价[10]。允许褪黑素进行结构/功能声称,可声称的功能为:改善睡眠、改善昼夜节律、抗氧化、保护压力导致的免疫功能受损。允许将褪黑素作为膳食补充剂。
欧盟 EFSA认可褪黑素可以声称减轻时差带来的不适,针对人群为一般人群,剂量为睡前0.5~5mg。而不批准其声称减少入睡所需时间和提高睡眠质量(EFSA-Q-2008-2686)。Circadin?(褪黑素)是欧洲药品局(European Medicines Agency)批准的首个褪黑素药物,用于55岁以上原发性失眠患者短期治疗。使用方法为2mg/d,连续3周。但是此药物尚未在英国得到许可[11]。
澳/新 澳大利亚治疗产品管理局尚未对褪黑素作出判断,因此褪黑素尚不允许在澳大利亚自由销售,但可以作为个人产品使用3个月[12]。
其他 英国、加拿大等国家规定褪黑素只能凭医生处方购买,不得在药店里自由销售[13]。
八、注意事项和禁忌
不适宜人群 未成年人(<18岁)、怀孕及哺乳期女性、自身免疫性疾病(类风湿等)及甲亢患者。
禁忌 从事驾驶、机械作业或危险操作者,不要在操作前或操作中食用。
与药物相互作用 褪黑素与多种药物存在相互作用,包括乙醇、抗抑郁药物、抗神经病类药物、巴比妥类药物、钙通道拮抗药、抗糖尿病药物、激素类药物、麻醉药物或阿片制剂、华法林以及其他睡眠药物[14]。
其他 未查见相关文献资料。
九、小结
褪黑素是一种吲哚类激素,生物合成受光周期的调控,夜间褪黑素分泌量比白天多5~10倍,凌晨2~3点达到峰值。常用分析方法为高效液相色谱-紫外检测法、高效液相色谱-荧光法等。具有促进睡眠、调节时差、抗衰老和调节免疫等作用。在高剂量(>3mg/d)时,部分食用者会出现头疼、恶心、激素分泌紊乱等。
常用于保健食品和药品,中国批准的含褪黑素的保健食品,其功能仅限于改善睡眠,适宜人群为睡眠状况不佳者。美国允许褪黑素进行结构/功能声称,可声称的功能为:改善睡眠、改善昼夜节律、抗氧化、保护压力导致的免疫功能受损。欧盟EFSA认可褪黑素声称为可减轻时差带来的不适。
参考文献
[1] Hardeland R, Poeggeler B. Non-vertebrate melatonin. Journal of Pineal Research, 2003, 34(4):233-241.
[2] Tomita T, Hamase K, Hayashi H, et al. Determination of endogenous melatonin in the individual pineal glands of inbred mice using precolumn oxidation reversed-phase micro-high-performance liquid chromatography. Anal Biochem, 2003,316(2):154-161.
[3] Chen W, Chen Y, Hu G. The determination of melatonin in health-caring medicine for specific purposes by high performance liquid chromatography-mass spectrometry. Se Pu,1998,16(5):451-453.
[4] Lewy AJ, Markey SP. Analysis of melatonin in human plasma by gas chromatography negative chemical ionization mass spectrometry. Science,201(4357):741-743.
[5] Adrendt J, Wetterberg L, Heyden T, et al. Radioimmunoassay of melatonin: human serum and cerebrospinal fluid. Horm Res,1977,8(2):65-75.
[6] Zhdanova IV, Tucci V. Melatonin, circadian rhythms, and sleep. Current Treatment Options in Neurology, 2003,5(3):225-229.
[7] Altun A, Ugur-Altun B. Melatonin: therapeutic and clinical utilization. Int J Clin Pract, 2007, 61(5):835-845.
[8] http://www.chemdrug.com/MSDSInfo.asp?ID=18.
[9] http://www.drugdigest.org/DD/PrintablePages/
herbMonograph/0,11475,4060,00.html.
[10] http://www.fda.gov/fdac/features/1998/498_sleep.html.
[11] http://www.medicalnewstoday.com/articles/69195.php.
[12] http://www.conscious-living.com.au/articles.htm?20.
[13] http://www.sltbr.org/melfaq.htm.
[14] http://insomnia.emedtv.com/melatonin/melatonin-drug-interactions-p2.html.