L-tioglutamiinihappoon luonnollinen tuoteyhdiste, joka muuntuu glukosinolaatin kaltaisista esiasteista grannymonda-vihanneksissa, kuten lehtikaalissa, sinapinvihreässä ja parsakaalissa. Sillä on erilaisia terveysvaikutuksia, ja sitä käytetään laajalti kroonisten sairauksien, kuten syövän, sydän- ja verisuonitautien ja diabeteksen ehkäisyyn. Sitä löytyy laajalti ristikukkaisista kasveista, kuten lehtikaalista, kukkakaalista ja kaalista. Sillä on monia farmakologisia vaikutuksia, kuten syöpää ehkäisevä, anti-inflammatorinen, antioksidantti, hermostoa suojaava jne. Siksi L-tioglutamiinihapon synteettinen menetelmä on herättänyt paljon huomiota.
Tällä hetkellä menetelmät L-tioglutamiinihapon syntetisoimiseksi voidaan jakaa kahteen kategoriaan: biologiseen käymiseen ja kemialliseen synteesiin. Nämä kaksi menetelmää kuvataan yksityiskohtaisesti alla.
L-Sulforaphane biologinen käymismenetelmä:
Biologinen käymismenetelmä on menetelmä yhdisteiden syntetisoimiseksi mikro-organismien kanssa. Bakteerikantojen seulonnan ja viljelyolosuhteiden optimoinnin avulla mikro-organismit voivat tuottaa L-tioglutamiinihappoa käymisprosessin aikana. Nyt on havaittu, että monet kannat voivat syntetisoida L-tioglutamiinihappoa, kuten Escherichia coli, Streptococcus thermophilus ja niin edelleen. Niistä yleisin on menetelmä L-tioglutamiinihapon syntetisoimiseksi Escherichia colin edustamilla kannoilla. Tarkat vaiheet ovat seuraavat:
1. Eristä L-tioglutamaattia tuottavat kannat, kuten Escherichia coli, maaperästä tai kasvikudoksesta;
2. Hyväksy sopiva väliaine ja viljelyolosuhteet, kuten lämpötila, pH-arvo, viljelyaika jne. Escherichia colin viljelyyn;
3. Kerää Escherichia coli -fermentointiliemi, suorita tietty käsittely ja puhdistus ja hanki L-tioglutamiinihappo.
L-Sulforaphane kemiallinen synteesimenetelmä:
Kemiallinen synteesimenetelmä on käyttää kemiallisen molekyylireaktion menetelmää L-tioglutamiinihapon syntetisoimiseksi eri synteesireittejä pitkin. Tällä hetkellä kemialliset synteesimenetelmät jaetaan pääasiassa neljään tyyppiin: koliinisuolamenetelmä, sulfuryylikloridimenetelmä, karbonyylipelkistysmenetelmä ja agaroosisulfaattimenetelmä.
1. Koliinisuolamenetelmä:
Tämä menetelmä on yksi yleisesti käytetyistä synteettisistä menetelmistä. Toimi seuraavasti:
① Ensin L-metioniini ja koliini saatetaan reagoimaan happamissa olosuhteissa, jolloin syntyy harvinainen L-tioglutamiinihapon typen korvike.
② Typen korvikkeiden lämmitys ja hydrolysointi L-tioglutamiinihapoksi alkalisissa olosuhteissa.
Tämän menetelmän etuna on, että reaktio on yksinkertainen ja helppo hallita, mutta saanto on alhainen.
2. Sulfonyylikloridimenetelmä:
Tämä menetelmä hyödyntää elektrofiilistä substituutioreaktiota L-tioglutamiinihapon syntetisoimiseksi. Toimi seuraavasti:
① L-metioniinin ja sulfonyylikloridin reaktio alkalisissa olosuhteissa L-tioglutamiinihapposulfinaatin saamiseksi.
② Sulfinaatti hydrolysoidaan alkalisissa olosuhteissa, jolloin muodostuu L-tioglutamiinihappoa.
Tämän menetelmän etuna on, että reaktiota on helppo hallita ja saanto on korkea, mutta siinä on käytettävä myrkyllistä sulfonyylikloridia.
3. Karbonyylipelkistysmenetelmä:
Menetelmä on käyttää pelkistysreaktiota L-tioglutamiinihapon syntetisoimiseksi. Toimi seuraavasti:
①L-metioniini reagoi asetonimiinin kanssa muodostaen samanaikaisesti pyridiinipyrimidin-2-en-4-one- ja pyrimidiinipyrimidin-2-en-4-one-5-sulfaattia
②Pyrimidiinipyrimidiini-2-en-4-yksi-5-sulfaatti pelkistetään L-tioglutamiinihapon saamiseksi.
4. Agaroosisulfaattimenetelmä: Tämän menetelmän tarkoituksena on antaa L-metioniinin ja agaroosisulfaatin reagoida happamissa olosuhteissa L-tioglutamiinihapon muodostamiseksi. Sulfaatin hyvän katalyyttisen aktiivisuuden ansiosta reaktion tehokkuus ja selektiivisyys paranevat. Korkeampi, mutta hankalampi käyttää.
Tieteellisessä tutkimuksessa L-sulforafaanin havaitseminen on erittäin tärkeää. Niistä agaroosisulfaattimenetelmä on yksi klassisista havaitsemismenetelmistä. Agaroosisulfaattimenetelmä ja sen vaiheet kuvataan yksityiskohtaisesti alla.
Kokeellinen periaate
Agaroosisulfaattimenetelmä perustuu L-tiogalaktopiinin ja bariumsulfaatin keltaisen kompleksin muodostumiseen, happamissa olosuhteissa muodostuneen suolan, käyttäen agaroosia tukirunkoina L- Sulforafaanin menetelmä. Menetelmä perustuu siihen, että happamissa olosuhteissa bariumsulfaatin ja L-sulforafaanin reaktiossa muodostuva keltainen kompleksi ei liukene helposti veteen ja saostuu agaroosiin L-sulforafaanin erottamiseksi ja havaitsemiseksi.
Kokeiluvaiheet:
Vaihe 1: Valmista agaroosi-bariumsulfaattisuspensio
Punnitse sopiva määrä agaroosia ja bariumsulfaattia, lisää sekoituksen jälkeen tietty määrä tislattua vettä ja sekoita hyvin, kuumenna, kunnes se liukenee tai sekoittuu tasaisesti, suodata suspensio suodattimella, jonka huokoskoko on 0,22 um, ja keitä sitten 3-5 minuuttia. Kun suspensio jäähtyy alle 50 asteeseen, mutta ei vielä jähmettynyt, kaada liuos petrimaljaan ja aseta se huoneenlämpöön, kunnes se jähmettyy.
Vaihe 2: Näytteen valmistelu ja käsittely:
Punnitse testattava näyte tai standardi, lisää riittävästi {{0}}.01 M natriumpyrofosfaattiliuosta liukenemaan, lisää vastaava tilavuus kloroformia uutettavaksi, sentrifugoi 10-15 minuuttia , poista ylemmän kerroksen neste, haihduta kloroformi jäännöksen keräämiseksi, lisää 2 ml vettä ja 2 ml väkevää suolahappoa, uutettiin uudelleen kloroformilla, sentrifugoitiin ja ylempi kerros otettiin. Ota 24 ml ylempää nestettä, lisää 0,2 ml 2-prosenttista kuparinitraattiliuosta ja 0,4 ml 5-prosenttista lyijynitraattiliuosta, uuta kerran kloroformilla, sentrifugoi ja ota ylempi neste, jota voidaan käyttää koenäytteenä testaukseen.
Vaihe 3: Uudelleenanalyysikoe:
Näytteet lisättiin agaroosi-bariumsulfaattisuspensioon ja kuumennettiin vesihauteessa jähmettymään 80 asteeseen 2 tuntia. Kun näyte on jähmettynyt, agaroosi-bariumsulfaatti-suspensio jäähdytetään huoneenlämpötilaan ja agaroosi-bariumsulfaatti-näytekompleksi liuotetaan sitruunahapon ja ammoniumsuolan puskuriolosuhteissa. Lopuksi huuhtele vedellä peräkkäin ja tarkasta visuaalisesti kompleksin väri agaroosipallossa.
Vaihe 4: Tulosanalyysi:
Mittaa suodoksen absorbanssi uudelleenanalyysin jälkeen standardikäyrän muodostamiseksi, jolloin saadaan L-sulforafaanipitoisuus.
Agaroosisulfaattimenetelmä on klassinen menetelmä L-sulforafaanin erottamiseksi ja havaitsemiseksi. L-sulforafaani voidaan erottaa ja sen pitoisuus havaita useiden vaiheiden avulla. Menetelmän etuna on yksinkertaisuus, korkea herkkyys ja tarkat tulokset, ja sitä käytetään yleisesti L-sulforafaanin havaitsemiseen elintarvikkeissa, kosmetiikassa ja lääkkeissä.
Yhteenveto: Tieteen ja tekniikan kehityksen myötä L-tioglutamiinihapon syntetisointimenetelmää optimoidaan ja parannetaan jatkuvasti. Samalla biologisella käymismenetelmällä ja kemiallisella synteesimenetelmällä on myös omat etunsa ja haittansa, ja kumpaa menetelmää käytetään, riippuu todellisesta tilanteesta.