D-Norvaline,Còn được gọi là D-bình thường valine hoặc (R) - (-) -2-axit aminovaleric, nó là một dẫn xuất axit amin quan trọng, đặc biệt chiếm một vị trí trong ứng dụng dược phẩm trung gian. Bề ngoài là bột tinh thể màu trắng đến gần như trắng, có công thức phân tử là C5H11NO2, CAS 2013-12-9 và trọng lượng phân tử là 117,146. Nó có độ hòa tan nhất định trong cả dung môi phân cực (như nước) và dung môi không phân cực. Tuy nhiên, do độ hòa tan trong nước tương đối thấp nên dung môi hữu cơ thường được sử dụng để hòa tan trong các ứng dụng thực tế. Nó còn có tiềm năng ứng dụng nhất định trong các lĩnh vực khác. Ví dụ, trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, nó có thể được thêm vào làm chất giữ ẩm, chất chống oxy hóa và các thành phần khác vào các sản phẩm chăm sóc da để cải thiện khả năng giữ nước và khả năng chống oxy hóa của da. Ngoài ra, nó còn có thể được sử dụng để sản xuất một số loại hóa chất, vật liệu đặc biệt.
|
|
Công thức hóa học |
C5H11NO2 |
Khối lượng chính xác |
117 |
Trọng lượng phân tử |
117 |
m/z |
117 (100.0%), 118 (5.4%) |
Phân tích nguyên tố |
C, 51.26; H, 9.46; N, 11.96; O, 27.31 |
D-Norvaline, Dn-valine, là một axit amin không tự nhiên, đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu và thử nghiệm khoa học do cấu trúc phân tử và hoạt động sinh học độc đáo của nó. Nó không chỉ đóng vai trò là dược phẩm trung gian và tham gia tổng hợp các loại thuốc khác nhau mà còn có giá trị ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sinh học, y học và dinh dưỡng.
1. Ứng dụng trong nghiên cứu sinh học
Nghiên cứu về chuyển hóa axit amin
Là một loại axit amin, các con đường và cơ chế trao đổi chất của nó có ý nghĩa rất lớn trong việc tìm hiểu toàn bộ quá trình chuyển hóa axit amin ở sinh vật. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng các sản phẩm được dán nhãn đồng vị để theo dõi quá trình trao đổi chất của chúng trong sinh vật và khám phá các cơ chế điều hòa chuyển hóa axit amin.
Nghiên cứu tổng hợp protein
Nó có thể tham gia vào quá trình tổng hợp protein và ảnh hưởng đến cấu trúc, chức năng của protein. Các nhà nghiên cứu có thể quan sát tác dụng của việc bổ sung chất này vào hệ thống thí nghiệm in vitro đối với quá trình tổng hợp protein và khám phá cơ chế điều hòa tổng hợp protein.
Thí nghiệm tế bào
Nó có nhiều ứng dụng trong các thí nghiệm tế bào. Ví dụ, trong các thí nghiệm nuôi cấy tế bào, nó có thể đóng vai trò như một chất bổ sung năng lượng ảnh hưởng đến việc tiết ra các hormone chuyển hóa tổng hợp, cung cấp nhiên liệu trong khi tập thể dục và hoạt động trí óc khi thực hiện các công việc liên quan đến căng thẳng. Các nhà nghiên cứu có thể quan sát tác động của việc bổ sung các nồng độ khác nhau của chất này đối với sự phát triển của tế bào, quá trình trao đổi chất, truyền tín hiệu và các khía cạnh khác, từ đó tiết lộ các tác dụng và cơ chế sinh học của nó.
Ứng dụng trong nghiên cứu y học
Phát triển thuốc
Là một dược phẩm trung gian, nó có thể tham gia vào quá trình tổng hợp các loại thuốc khác nhau. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng chất này làm nguyên liệu thô để tổng hợp các phân tử thuốc có hoạt tính sinh học cụ thể, sau đó phát triển các loại thuốc mới có tác dụng chữa bệnh. Ví dụ, perindopril, một loại thuốc hiệu quả để điều trị tăng huyết áp và suy tim, được tổng hợp với L-normal như một chất trung gian quan trọng.
Xây dựng mô hình bệnh tật
Nó có thể được sử dụng để xây dựng các mô hình bệnh cụ thể, chẳng hạn như bệnh chuyển hóa, bệnh thần kinh, v.v. Bằng cách thêm chất này vào động vật thí nghiệm hoặc dòng tế bào, mô phỏng các bất thường về chuyển hóa axit amin ở trạng thái bệnh và nghiên cứu cơ chế bệnh sinh và chiến lược điều trị bệnh.
Đánh giá dược lực học
Nó cũng có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng chất này làm mục tiêu thuốc hoặc chất đánh dấu quá trình trao đổi chất và đánh giá tác động của nó đối với các quá trình sinh học như chuyển hóa axit amin và tổng hợp protein bằng cách phát hiện những thay đổi của nó trong cơ thể, từ đó đánh giá hiệu quả và độ an toàn của thuốc.
Ứng dụng trong nghiên cứu dinh dưỡng
Thực phẩm bổ sung dinh dưỡng
Chất tương tự của nó đã được thương mại hóa dưới dạng bổ sung năng lượng. Các nhà nghiên cứu có thể nghiên cứu cơ chế tác dụng và tác dụng ứng dụng của chất này trong thực phẩm bổ sung dinh dưỡng, đưa ra kế hoạch bổ sung dinh dưỡng khoa học và hợp lý cho vận động viên, người đam mê thể dục và các đối tượng khác.
Nghiên cứu về chuyển hóa dinh dưỡng
Nó có thể được sử dụng như một công cụ để nghiên cứu chuyển hóa dinh dưỡng. Các nhà nghiên cứu có thể quan sát tác động của việc bổ sung chất này vào các công thức ăn kiêng khác nhau đối với quá trình chuyển hóa dinh dưỡng của động vật hoặc con người, từ đó tiết lộ các cơ chế điều tiết và chiến lược tối ưu hóa quá trình chuyển hóa dinh dưỡng.
Tổng hợp enzyme là phương pháp tổng hợp các hợp chất mục tiêu sử dụng tính chọn lọc và hiệu quả cao của các chất xúc tác sinh học (enzym). Sự tổng hợp củaD-Norvaline(D-deaminocellulose) thông qua tổng hợp enzyme có tính chọn lọc lập thể cao và tác động môi trường thấp.
Để tổng hợp chất này, các enzyme thường được sử dụng bao gồm transaminase (TA), axit amin dehydrogenase (AADH), v.v. Transaminase có thể xúc tác cho quá trình chuyển nhóm amin giữa các acd amin, từ đó tạo ra axit amin mục tiêu.
Quá trình tổng hợp của nó có thể bắt đầu bằng các axit xeton đơn giản, chẳng hạn như acd alpha ketovaleric. Hợp chất này đóng vai trò là chất nền và tạo ra các sản phẩm biến đổi bằng cách đưa vào các nhóm amino thông qua các phản ứng enzyme.
3.1 Phản ứng xúc tác transaminase
Các bước phản ứng chính được xúc tác bởi transaminase như sau:
1. Chuẩn bị chất cho amino:
Các nhà tài trợ amino phổ biến bao gồm L-glutamate hoặc L-alanine.
2. Chuẩn bị hỗn hợp phản ứng:
Trộn cơ chất axit alpha ketovaleric và chất cho amino trong dung dịch đệm và thêm một lượng transaminase thích hợp.
3. Điều kiện phản ứng:
Phản ứng thường được thực hiện ở nhiệt độ thích hợp (ví dụ 37 độ C) và giá trị pH (ví dụ pH 7.0-8.0) để đảm bảo hoạt động của enzyme tối ưu.
4. Chiết xuất sản phẩm:
Sau khi phản ứng kết thúc, sản phẩm phản ứng được tách bằng cách ly tâm hoặc lọc, sau đó được tinh chế bằng sắc ký để thu được D-deaminocellulose.
C5H8O3 + C3H7NO2 → C5H11NO2 + pyruvat
C5H8O3 + C3H7NO2 → C5H11NO2 + C3H4O3
Trong số đó, - ketovalerate (C5H8O3) và L-alanine (C3H7NO2) được xúc tác bởi các transaminase để tạo thành D-Normal (C5H11NO2) và pyruvate (C3H4O3).
3.2 Phản ứng xúc tác axit amin dehydrogenase
Một phương pháp enzym khác để tổng hợp D-Normal là sử dụng amino acd dehydrogenase. Phương pháp này thường kết hợp axit amin dehydrogenase với coenzym (như NADH hoặc NADPH) để tạo ra D-Normal thông qua phản ứng khử.
Các bước phản ứng như sau:
1. Chuẩn bị bề mặt:
Sử dụng axit alpha ketovaleric làm chất nền.
2. Chuẩn bị hỗn hợp phản ứng:
Trộn cơ chất, coenzym (NADH hoặc NADPH), amino acd dehydrogenase và chất cho amino trong dung dịch đệm.
3. Điều kiện phản ứng:
Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ và giá trị pH thích hợp.
4. Chiết xuất sản phẩm:
Tương tự, các sản phẩm phản ứng được tách bằng cách ly tâm hoặc lọc, sau đó được tinh chế bằng sắc ký để thu được D-deaminocellulose.
C5H8O3 + NH3 + NADH H → AADH C5H11NO2 + NAD+ + H2O
C5H8O3 + NH3 + NADH H → AADH C5H11NO2 + NAD+ + H2O
Trong số đó, axit alpha ketovaleric (C5H8O3), amoniac (NH3), coenzym NADH và proton (H+) được xúc tác bởi axit amin dehydrogenase để tạo ra D-Normal (C5H11NO2), coenzym NAD+ và nước (H2O).
Để tăng hiệu suất và độ tinh khiết của D-deaminocellulose cần tối ưu hóa các điều kiện phản ứng, bao gồm:
1. Nồng độ enzym:
Điều chỉnh lượng enzyme sử dụng để đạt hiệu quả xúc tác tốt nhất.
2. Nồng độ cơ chất:
Kiểm soát nồng độ cơ chất để tránh phản ứng ức chế hoặc tạo ra sản phẩm phụ.
3. Thời gian phản ứng:
Xác định thời gian phản ứng tối ưu để đảm bảo phản ứng diễn ra hoàn toàn đồng thời tránh tình trạng enzyme bị bất hoạt do thời gian kéo dài.
4. Nhiệt độ và pH:
Tối ưu hóa nhiệt độ và giá trị pH để duy trì hoạt động và sự ổn định của enzyme.
Sau khi phản ứng kết thúc, cần phải thực hiện một loạt các bước tách và tinh chế để thu được D-deaminocellulose có độ tinh khiết cao:
Ly tâm hoặc lọc:
Tách riêng tạp chất rắn và chất nền không phản ứng.
Sắc ký cột:
D-deaminocellulose được tinh chế thêm bằng công nghệ sắc ký cột để loại bỏ các sản phẩm phụ và tạp chất khác.
Kết tinh hoặc đông khô:
Cuối cùng, chất rắn D-deaminocellulose tinh khiết thu được thông qua phương pháp kết tinh hoặc đông khô.
Cuối cùng đã được thanh lọcD-Norvalineđược mô tả và phân tích bằng nhiều kỹ thuật phân tích khác nhau để xác nhận cấu trúc và độ tinh khiết của nó. Những công nghệ này bao gồm:
1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC):
dùng để xác định độ tinh khiết của sản phẩm.
2. Quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR):
Được sử dụng để xác nhận cấu trúc hóa học.
3. Khối phổ (MS):
được sử dụng để xác định trọng lượng phân tử và thông tin cấu trúc.
4. Đo góc quay quang học:
được sử dụng để xác định độ tinh khiết chirus.
Valine, là một axit amin chuỗi nhánh quan trọng, chiếm vị trí then chốt trong lĩnh vực hóa sinh. Và D-valine, với tư cách là một đồng phân của valine, mặc dù quá trình khám phá nó có thể không chi tiết như valine nhưng nó vẫn thể hiện tinh thần tìm tòi, khám phá không ngừng nghỉ của các nhà khoa học.
Việc phát hiện ra valine có thể coi là một cột mốc quan trọng trong nghiên cứu sinh hóa. Ngay từ năm 1856, nhà khoa học Von Group Besanez đã lần đầu tiên phân lập được axit amin này từ chiết xuất tuyến tụy. Khám phá này không chỉ tiết lộ thành phần axit amin phong phú trong tuyến tụy mà còn đặt nền tảng vững chắc cho nghiên cứu tiếp theo về axit amin.
Tuy nhiên, tại thời điểm này valine vẫn chưa được đặt tên rõ ràng và chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng. Cho đến năm 1879, các nhà khoa học một lần nữa phân lập valine khỏi albumin, điều này càng khẳng định sự hiện diện rộng rãi và tầm quan trọng của valine trong cơ thể sống. Tuy nhiên, ngay cả như vậy, cấu trúc và tính chất cụ thể của valine vẫn chưa được biết.
Đóng góp nổi bật của H. Emil Fisher đã dẫn tới một bước đi mang tính quyết định trong việc nghiên cứu valine. Fisher đã phân lập thành công valine từ casein và làm sáng tỏ cấu trúc của nó -2-amino-3-acd methylbutyric - thông qua các phương pháp hóa học. Khám phá này không chỉ tiết lộ bản chất hóa học của valine mà còn cung cấp tài liệu tham khảo quan trọng cho nghiên cứu tiếp theo về cấu trúc và chức năng của axit amin. Đồng thời, Fisher còn đặt tên cho loại axit amin này là “valine”, có nguồn gốc từ cây Valerian, tượng trưng cho vai trò độc đáo và tầm quan trọng của valine trong cơ thể sống.
Chú phổ biến: d-norvaline cas 2013-12-9, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán