L-tioglutaminsavegy természetes termékvegyület, amely a grannymonda zöldségekben, például kelkáposztában, mustárzöldben és brokkoliban lévő glükozinolát-szerű prekurzorokból alakul át. Számos egészségügyi hatása van, és széles körben használják olyan krónikus betegségek megelőzésére, mint a rák, a szív- és érrendszeri betegségek és a cukorbetegség. Széles körben megtalálható a keresztes virágú növényekben, például a kelkáposztában, a karfiolban és a káposztában. Számos farmakológiai hatása van, például rákellenes, gyulladáscsökkentő, antioxidáns, neuroprotektív, stb. Ezért az L-tioglutaminsav szintetikus módszere nagy figyelmet keltett.
Jelenleg az L-tioglutaminsav szintézisének módszerei két csoportra oszthatók: biológiai fermentációra és kémiai szintézisre. Ezt a két módszert az alábbiakban részletesen ismertetjük.
L-Sulforaphane biológiai fermentációs módszer:
A biológiai fermentációs módszer a vegyületek mikroorganizmusokkal történő szintetizálásának módszere. A baktériumtörzsek szűrésével és a tenyésztési körülmények optimalizálásával a mikroorganizmusok L-tioglutaminsavat termelhetnek a fermentációs folyamat során. Most azt találták, hogy sok törzs képes L-tioglutaminsavat szintetizálni, mint például az Escherichia coli, a Streptococcus thermophilus és így tovább. Ezek közül a legelterjedtebb az L-tioglutaminsav Escherichia coli által képviselt törzsek általi szintézisére szolgáló módszer. A konkrét lépések a következők:
1. Izoláljuk az L-tioglutamátot termelő törzseket, például az Escherichia colit a talajból vagy növényi szövetből;
2. Az Escherichia coli tenyésztéséhez megfelelő táptalajt és tenyésztési körülményeket kell alkalmazni, mint például hőmérséklet, pH-érték, tenyésztési idő stb.;
3. Szedje le az Escherichia coli fermentlevet, végezzen bizonyos feldolgozást és tisztítást, és szerezzen be L-tioglutaminsavat.
L-szulforafán kémiai szintézis módszer:
A kémiai szintézis módszere a kémiai molekuláris reakció módszere L-tioglutaminsav szintetizálására különböző szintetikus utakon. Jelenleg a kémiai szintézis módszereket főként négy típusra osztják: kolin-só-módszer, szulfuril-klorid-módszer, karbonil-redukciós módszer és agaróz-szulfát-módszer.
1. Kolin só módszer:
Ez a módszer az egyik leggyakrabban használt szintetikus módszer. A következőképpen járjon el:
① Először az L-metionint és a kolint savas körülmények között reagáltatják, hogy az L-tioglutaminsav ritka nitrogén-helyettesítője keletkezzen.
② Nitrogénpótlók hevítése és hidrolizálása L-tioglutaminsavvá lúgos körülmények között.
Ennek a módszernek az az előnye, hogy a reakció egyszerű és könnyen elsajátítható, de a hozam alacsony.
2. Szulfonil-kloridos módszer:
Ez a módszer elektrofil szubsztitúciós reakciót alkalmaz az L-tioglutaminsav szintézisére. A következőképpen járjon el:
① L-metionin és szulfonil-klorid reakciója lúgos körülmények között L-tioglutaminsav-szulfinát előállítására.
② A szulfinátot lúgos körülmények között hidrolizálják, így L-tioglutaminsav keletkezik.
Ennek a módszernek az az előnye, hogy a reakció könnyen szabályozható és magas a hozam, de mérgező szulfonil-kloridot kell használni.
3. Karbonil redukciós módszer:
Az eljárás lényege, hogy redukciós reakciót alkalmaznak az L-tioglutaminsav szintézisére. A következőképpen járjon el:
① Az L-metionin az acetoniminnel reagálva piridin-pirimidin-2-en-4-on és pirimidin-pirimidin-2-en-4-on-5--szulfát képződik egyszerre
②Pirimidin-pirimidin-2-en-4-egy-5--szulfátot redukálva L-tioglutaminsavat kapunk.
4. Agaróz-szulfátos módszer: Ez a módszer L-metionin és agaróz-szulfát reagáltatására szolgál savas körülmények között, L-tioglutaminsav előállítására. A szulfát jó katalitikus aktivitásának köszönhetően javul a reakció hatékonysága és szelektivitása. Magasabb, de működése körülményesebb.
A tudományos kutatásban nagyon fontos az L-szulforafán kimutatása. Közülük az agaróz-szulfát módszer a klasszikus kimutatási módszerek közé tartozik. Az agaróz-szulfátos eljárást és annak lépéseit az alábbiakban részletesen ismertetjük.
Kísérleti elv
Az agaróz-szulfátos módszer az L-tiogalaktoprin és bárium-szulfát sárga komplexének kialakításán alapul, amely savas körülmények között képződik, agarózt használva vázként az L- A szulforafán elválasztására. A módszer azon alapul, hogy savas körülmények között a bárium-szulfát és az L-szulforafán reakciójából keletkező sárga komplex nem könnyen oldódik vízben, agarózban kicsapódik, így az L-szulforafán elkülöníthető és kimutatható.
Kísérleti lépések:
1. lépés: Készítse elő az agaróz-bárium-szulfát szuszpenziót
Mérjünk ki megfelelő mennyiségű agarózt és bárium-szulfátot, keverés után adjunk hozzá bizonyos mennyiségű desztillált vizet, és alaposan keverjük össze, melegítsük feloldódásig vagy egyenletes elkeveredésig, szűrjük le a szuszpenziót egy 0,22 um pórusméretű szűrővel, és majd forraljuk 3-5 percig. Amikor a szuszpenzió 50 fok alá hűl, de még mindig nem szilárdul meg, öntsük az oldatot egy Petri-csészébe, és helyezzük szobahőmérsékleten, amíg megszilárdul.
2. lépés: Minta előkészítés és feldolgozás:
Mérjük le a vizsgálandó mintát vagy standardot, adjunk hozzá elegendő mennyiségű {{0}}.01 M nátrium-pirofoszfát oldatot a feloldódáshoz, adjunk hozzá megfelelő mennyiségű kloroformot az extraháláshoz, centrifugáljuk 10-15 percig. , távolítsa el a felső réteg folyadékot, párolja be a kloroformot, hogy összegyűjtse a maradékot, adjon hozzá 2 ml vizet és 2 ml tömény sósavat, ismét extraháljuk kloroformmal, centrifugáljuk, és a felső réteget felvesszük. Vegyünk 24 ml-t a felső folyadékból, adjunk hozzá 0,2 ml 2 százalékos réz-nitrát oldatot és 0,4 ml 5 százalékos ólom-nitrát oldatot, egyszer extraháljuk kloroformmal, centrifugáljuk, és vegyük ki a felső folyadékot, amely kísérleti mintaként használható a vizsgálatokhoz.
3. lépés: Újraelemzési kísérlet:
A mintákat az agaróz-bárium-szulfát szuszpenzióhoz adtuk, és vízfürdőben 80 fokon 2 órán át szilárdulni melegítettük. A minta megszilárdulása után az agaróz-bárium-szulfát szuszpenziót szobahőmérsékletre hűtjük, és az agaróz-bárium-szulfát-minta komplexet citromsav és ammóniumsó pufferkörülményei között feloldjuk. Végül egymás után öblítse le vízzel, és szemrevételezéssel ellenőrizze az agaróz gömbben lévő komplex színét.
4. lépés: Eredményelemzés:
Mérjük meg a szűrlet abszorbanciáját az újraelemzés után, hogy felállítsuk a standard görbét, és így megkapjuk az L-szulforafán-tartalmat.
Az agaróz-szulfátos módszer az L-szulforafán elválasztásának és kimutatásának klasszikus módszere. L-szulforafánt több lépésben el lehet választani, és kimutatni a tartalmát. A módszer előnye az egyszerűség, a nagy érzékenység és a pontos eredmények, és általánosan használják az L-szulforafán kimutatására élelmiszerekben, kozmetikumokban és gyógyszerekben.
Összegzés: A tudomány és a technika fejlődésével az L-tioglutaminsav szintézisének módszerét folyamatosan optimalizálják és fejlesztik. Ugyanakkor a biológiai fermentációs módszernek és a kémiai szintézis módszernek is megvannak a maga előnyei és hátrányai, és az aktuális helyzettől függ, hogy melyik módszert alkalmazzuk.