L-тиоглутаминовая кислотапредставляет собой соединение природного продукта, которое преобразуется из предшественников глюкозинолата в овощах grannymonda, таких как капуста, зелень горчицы и брокколи. Он имеет различные последствия для здоровья и широко используется для предотвращения хронических заболеваний, таких как рак, сердечно-сосудистые заболевания и диабет. Он широко встречается в крестоцветных растениях, таких как капуста, цветная капуста и белокочанная капуста. Он обладает многими фармакологическими свойствами, такими как противораковое, противовоспалительное, антиоксидантное, нейропротекторное и т. д. Поэтому метод синтеза L-тиоглутаминовой кислоты привлек большое внимание.
В настоящее время методы синтеза L-тиоглутаминовой кислоты можно разделить на две категории: биологическая ферментация и химический синтез. Эти два метода подробно описаны ниже.
Метод биологической ферментации L-сульфорафана:
Биологический метод ферментации представляет собой метод синтеза соединений с помощью микроорганизмов. Благодаря скринингу бактериальных штаммов и оптимизации условий культивирования микроорганизмы могут продуцировать L-тиоглутаминовую кислоту в процессе ферментации. В настоящее время обнаружено, что многие штаммы могут синтезировать L-тиоглутаминовую кислоту, такие как Escherichia coli, Streptococcus thermophilus и так далее. Среди них наиболее распространенным является метод синтеза L-тиоглутаминовой кислоты штаммами, представленными Escherichia coli. Конкретные шаги заключаются в следующем:
1. Изолировать штаммы, продуцирующие L-тиоглутамат, такие как Escherichia coli, из почвы или растительной ткани;
2. Принять подходящую среду и условия культивирования, такие как температура, значение pH, время культивирования и т. д., для культивирования Escherichia coli;
3. Соберите ферментационный бульон Escherichia coli, проведите определенную обработку и очистку и получите L-тиоглутаминовую кислоту.
Метод химического синтеза L-сульфорафана:
Метод химического синтеза заключается в использовании метода химической молекулярной реакции для синтеза L-тиоглутаминовой кислоты различными способами синтеза. В настоящее время методы химического синтеза в основном делятся на четыре типа: метод холиновой соли, метод сульфурилхлорида, метод карбонильного восстановления и метод сульфата агарозы.
1. Метод холиновой соли:
Этот метод является одним из наиболее часто используемых синтетических методов. Выполните следующие действия:
① Во-первых, L-метионин и холин реагируют в кислых условиях с образованием редкого азотистого заменителя L-тиоглутаминовой кислоты.
② Нагрев и гидролиз заменителей азота в L-тиоглутаминовую кислоту в щелочных условиях.
Преимущество этого метода в том, что реакция проста и ее легко освоить, но выход низок.
2. Сульфонилхлоридный метод:
Этот метод использует реакцию электрофильного замещения для синтеза L-тиоглутаминовой кислоты. Выполните следующие действия:
① Реакция L-метионина и сульфонилхлорида в щелочных условиях с получением сульфината L-тиоглутаминовой кислоты.
② Сульфинат гидролизуется в щелочных условиях с образованием L-тиоглутаминовой кислоты.
Преимущество этого метода заключается в том, что реакцию легко контролировать, а выход является высоким, но при этом необходимо использовать токсичный сульфонилхлорид.
3. Метод карбонильного восстановления:
Метод заключается в использовании реакции восстановления для синтеза L-тиоглутаминовой кислоты. Выполните следующие действия:
① L-метионин реагирует с ацетонимином с образованием пиридинпиримидин-2-ен-4-она и пиримидинпиримидин-2-ен-4-он-5-сульфата одновременно.
② Пиримидинпиримидин-2-ен-4-он-5-сульфат восстанавливают с получением L-тиоглутаминовой кислоты.
4. Метод сульфата агарозы. Этот метод заключается в реакции L-метионина и сульфата агарозы в кислых условиях с образованием L-тиоглутаминовой кислоты. Благодаря хорошей каталитической активности сульфата повышается эффективность и селективность реакции. Более высокий, но более громоздкий в эксплуатации.
В научных исследованиях очень важно обнаружение L-сульфорафана. Среди них метод сульфата агарозы является одним из классических методов обнаружения. Метод сульфата агарозы и его этапы будут подробно описаны ниже.
Экспериментальный принцип
Агарозно-сульфатный метод основан на образовании желтого комплекса L-тиогалактопикрина и сульфата бария, соли, образующейся в кислых условиях, с использованием агарозы в качестве каркаса для разделения L-сульфорафанового метода. Метод основан на том, что в кислых условиях комплекс желтого цвета, образующийся при реакции сульфата бария и L-сульфорафана, плохо растворяется в воде и выпадает в осадок в агарозе, что позволяет выделить и обнаружить L-сульфорафан.
Экспериментальные шаги:
Шаг 1: Подготовьте суспензию агарозы и сульфата бария.
Взвесьте соответствующее количество агарозы и сульфата бария, добавьте определенное количество дистиллированной воды после смешивания и тщательно перемешайте, нагрейте до растворения или равномерного перемешивания, профильтруйте суспензию через фильтр с размером пор 0,22 мкм и затем кипятить от 3 до 5 минут. Когда суспензия остынет до температуры ниже 50°, но еще не затвердеет, перелейте раствор в чашку Петри и поставьте ее при комнатной температуре до затвердевания.
Шаг 2: Подготовка и обработка образцов:
Взвесьте испытуемый образец или стандарт, добавьте достаточное количество {{0}}.01 М раствора пирофосфата натрия для растворения, добавьте соответствующий объем хлороформа для экстракции, центрифугируйте в течение 10-15 минут. , удаляют жидкость верхнего слоя, выпаривают хлороформ для сбора остатка, добавляют 2 мл воды и 2 мл концентрированной соляной кислоты, снова экстрагируют хлороформом, центрифугируют и отбирают верхний слой. Берут 24 мл верхней жидкости, добавляют 0,2 мл 2-процентного раствора нитрата меди и 0,4 мл 5-процентного раствора нитрата свинца, экстрагируют один раз хлороформом, центрифугируют и берут верхнюю жидкость, которую можно использовать в качестве опытного образца для испытаний.
Шаг 3: Эксперимент повторного анализа:
Образцы добавляли к суспензии агарозы и сульфата бария и нагревали на водяной бане до затвердевания при 80° в течение 2 часов. После затвердевания образца суспензию агарозы и сульфата бария охлаждают до комнатной температуры и комплекс агарозы, сульфата бария и образца растворяют в буферных условиях из лимонной кислоты и соли аммония. Наконец, последовательно промойте водой и визуально проверьте цвет комплекса в сфере агарозы.
Шаг 4: Анализ результатов:
Измерьте абсорбцию фильтрата после повторного анализа, чтобы построить стандартную кривую, таким образом получив содержание L-сульфорафана.
Метод сульфата агарозы является классическим методом выделения и обнаружения L-сульфорафана. С помощью ряда этапов можно выделить L-сульфорафан и определить его содержание. Этот метод отличается простотой, высокой чувствительностью и точными результатами и обычно используется для обнаружения L-сульфорафана в продуктах питания, косметике и фармацевтических препаратах.
Резюме: С развитием науки и техники метод синтеза L-тиоглутаминовой кислоты постоянно оптимизируется и совершенствуется. В то же время метод биологической ферментации и метод химического синтеза также имеют свои преимущества и недостатки, и какой метод использовать, зависит от реальной ситуации.