IPTG, CAS 367-93-1, cấu trúc hóa học bao gồm isopropyl - Nó bao gồm các nhóm D-thiogalactoside và photphat. Trong số đó, - D-thiogalactoside là một chất tương tự galactose, trong đó nguyên tử lưu huỳnh thay thế nguyên tử oxy. Cấu trúc glycoside đặc biệt này cho phép IPTG liên kết với DNA và tạo ra biểu hiện gen. IPTG có độ hòa tan thấp trong nước nhưng có thể hòa tan tốt trong dung dịch muối sinh lý và đệm photphat. Nó có tính axit với giá trị pKa là 4,5, liên quan đến nhóm photphat trong cấu trúc phân tử của nó. Nó không dễ kết tinh trong nước tinh khiết nhưng nó có thể tạo thành tinh thể trong dung dịch có nồng độ cao hoặc khi thêm các hợp chất khác. Do khả năng tạo ra biểu hiện protein của vi khuẩn, IPTG nhạy cảm với một số vi sinh vật nhất định. Ví dụ, một số vi khuẩn có thể ngừng phát triển hoặc chết sau khi tiếp xúc với IPTG.
(Liên kết sản phẩm 1: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html ）
(Liên kết sản phẩm 1: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html ）
Tổng hợp enzyme của IPTG là phương pháp sử dụng enzyme để xúc tác phản ứng của galactose và uridine triphosphate để tạo ra các nhóm isopropyl- - Phương pháp D-thiogalactoside. Sau đây là các bước chi tiết và phương trình hóa học của phương pháp này:
1. Công tác chuẩn bị:
Chuẩn bị thuốc thử và thiết bị cần thiết, bao gồm galactose, uridine triphosphate, enzyme, dung dịch đệm, thùng phản ứng, bộ điều khiển nhiệt độ, v.v.
Thêm galactose và uridine triphosphate theo tỷ lệ nhất định vào bình phản ứng.
Thêm một lượng enzyme và chất đệm thích hợp để duy trì độ pH ổn định của hệ thống phản ứng.
Đặt thùng phản ứng vào bộ điều khiển nhiệt độ và đặt nhiệt độ phản ứng thích hợp.
2. Quá trình phản ứng
2.1 Trộn đều hệ phản ứng ở nhiệt độ thích hợp.
2.2 Duy trì độ ổn định nhiệt độ và độ pH của hệ phản ứng và tiếp tục khuấy.
2.3 Lấy mẫu và kiểm tra isopropyl đều đặn- - Sản xuất D-thiogalactoside.
2.4 Điều chỉnh liều lượng enzyme và thời gian phản ứng dựa trên kết quả thử nghiệm để thu được nhóm isopropyl- - D-thiogalactoside sản xuất tốt nhất.
3. Phương trình hóa học
C20H31N3O12 + C3H7ClN2O2S + UDP → C8H6anh4O2 + C10H15N5O10P2 + C3H7N
Trong số đó, ATP đại diện cho adenosine triphosphate, UDP đại diện cho uridine diphosphate và Pi đại diện cho phốt pho vô cơ. Phương trình hóa học này thể hiện sự hình thành các nhóm isopropyl từ galactose và uridine triphosphate dưới tác dụng của enzyme - - D-thiogalactoside và ADP, cũng như Pi.
4. Tách và tinh chế
Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch phản ứng được lọc hoặc ly tâm để loại bỏ galactose, uridine triphosphate và các tạp chất khác không phản ứng.
Sử dụng các kỹ thuật tách và tinh chế thích hợp, chẳng hạn như trao đổi ion, sắc ký, v.v., để tinh chế thêm isopropyl- - D-thiogalactoside.
Tiến hành kiểm tra chất lượng, chẳng hạn như sắc ký lỏng hiệu năng cao, khối phổ, v.v., để đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng yêu cầu.
5. Tóm tắt
Phương pháp tổng hợp enzyme của IPTG có độ chọn lọc, hiệu suất và độ tinh khiết cao, thân thiện với môi trường và có độ an toàn cao. Trong phương pháp này, loại, nồng độ, giá trị pH, nhiệt độ và các điều kiện khác của enzyme có tác động đáng kể đến kết quả phản ứng và cần phải kiểm soát và điều chỉnh chính xác. Ngoài ra, các bước tách, tinh chế cũng rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ tinh khiết của sản phẩm. Trong hoạt động thực tế, cần thực hiện các điều chỉnh và tối ưu hóa tùy theo hoàn cảnh cụ thể để thu được nhóm isopropyl- - Sản xuất và chất lượng D-thiogalactoside tốt nhất.
Phương pháp phản ứng đa thành phần của IPTG là phản ứng sử dụng sự tham gia của nhiều thành phần để tổng hợp Phương pháp isopropyl- - cho D-thiogalactoside. Sau đây là các bước chi tiết và phương trình hóa học của phương pháp này:
1. Công tác chuẩn bị
Chuẩn bị các thuốc thử và thiết bị cần thiết, bao gồm galactose, uridine triphosphate, adenosine triphosphate, natri thiosulfate, enzyme, dung dịch đệm, thùng phản ứng, bộ điều khiển nhiệt độ, v.v.
Thêm galactose, uridine triphosphate, adenosine triphosphate và natri thiosulfate theo tỷ lệ nhất định vào bình phản ứng.
Thêm một lượng enzyme và chất đệm thích hợp để duy trì độ pH ổn định của hệ thống phản ứng.
Đặt thùng phản ứng vào bộ điều khiển nhiệt độ và đặt nhiệt độ phản ứng thích hợp.
2. Quá trình phản ứng
2.1 Trộn đều hệ phản ứng ở nhiệt độ thích hợp.
2.2 Duy trì độ ổn định nhiệt độ và độ pH của hệ phản ứng và tiếp tục khuấy.
Trong quá trình phản ứng, cần chú ý quan sát diễn biến phản ứng, điều chỉnh kịp thời lượng enzyme và thời gian phản ứng để thu được nhóm isopropyl- - D-thiogalactoside sản xuất tốt nhất.
3. Phương trình hóa học
C20H31N3O12 + C3H7ClN2O2S + C9H14N2O12P2 + C10H15N5O10P2 → C8H6anh4O2 + C3H7N
Trong số đó, ATP đại diện cho adenosine triphosphate, UDP đại diện cho uridine diphosphate, ADP đại diện cho adenosine diphosphate và Pi đại diện cho phốt pho vô cơ. Phương trình hóa học này thể hiện sự hình thành các nhóm isopropyl từ galactose, uridine triphosphate và adenosine triphosphate dưới tác dụng của enzyme - - D-thiogalactoside và Pi.
4. Tách và tinh chế
Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch phản ứng được lọc hoặc ly tâm để loại bỏ galactose, uridine triphosphate, adenosine triphosphate và các tạp chất khác không phản ứng.
Sử dụng các kỹ thuật tách và tinh chế thích hợp, chẳng hạn như trao đổi ion, sắc ký, v.v., để tinh chế thêm isopropyl- - D-thiogalactoside.
Tiến hành kiểm tra chất lượng, chẳng hạn như sắc ký lỏng hiệu năng cao, khối phổ, v.v., để đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng yêu cầu.
5. Tóm tắt
Phương pháp phản ứng đa thành phần của IPTG tận dụng ưu điểm của nhiều thành phần cùng tham gia phản ứng, có độ chọn lọc, hiệu suất và độ tinh khiết cao. Trong phương pháp này, ngoài nguyên liệu chính như galactose, uridine triphosphate và enzyme, các thành phần phụ trợ như adenosine triphosphate và natri thiosulfate cũng được thêm vào để thúc đẩy phản ứng và nâng cao chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, các bước tách, tinh chế cũng rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ tinh khiết của sản phẩm. Trong hoạt động thực tế, cần thực hiện các điều chỉnh và tối ưu hóa tùy theo hoàn cảnh cụ thể để thu được nhóm isopropyl- - Sản xuất và chất lượng D-thiogalactoside tốt nhất. Đồng thời, cần chú ý kiểm soát các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, giá trị pH, liều lượng enzyme để đạt được hiệu quả phản ứng tốt nhất.