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化学合成法的特点是生产成本高,反应复杂,步骤多,且有许多副产物。用异丁醛作原料,有多种方法可合成外消旋体缬氨酸。例如异丁醛与氨生成氨基异丁醇,再与氰化氢合成氨基异丁腈,然后水解得到缬氨酸,外消旋本的拆分也有多种方法,例如用酰基-DL-氨基酸的酶进行水解,再利用游离氨基酸与酰化体的溶解度差进行分离。
微生物发酵法生产具有原料成本低,反应条件温和及可大规模生产等优点,是一种非常经济的生产方法,发酵法生产的缬氨酸皆为L-型,无需旋光拆分。发酵法的菌种为产谷氨酸微球菌,产氨短杆菌,大肠杆菌,产气气杆菌。用葡萄糖、尿素、无机盐等培养基。
缬氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸之一,化学名称为2-氨基-3-甲基丁酸,属于支链氨基酸,也是人体必需的8种氨基酸和生糖氨基酸,它与其他两种高浓度氨基酸(异亮氨酸和亮氨酸)一起工作促进身体正常生长,修复组织,调节血糖,并提供需要的能量。在参加激烈体力活动时,缬氨酸可以给肌肉提供额外的能量产生葡萄糖,以防止肌肉衰弱。它还帮助从肝脏清除多余的氮(潜在的毒素),并将身体需要的氮运输到各个部位。
缬氨酸是一种必需氨基酸,这意味着身体本身不能生产,必须通过膳食来源获得补充。它的天然食物来源包括谷物、奶制品、香菇、蘑菇、花生、大豆蛋白和肉类。另外在一些放线菌素(如缬霉素)中也存在D-缬氨酸。尽管大多数人都可以从饮食中获得足够的数量,但是缬氨酸缺乏症的案例也屡见不鲜。当缬氨酸不足时,大鼠中枢神经系统功能会发生紊乱,共济失调而出现四肢震颤。通过解剖切片脑组织,发现有红核细胞变性现象,晚期肝硬化病人因肝功能损害,易形成高胰岛素血症,致使血中支链氨基酸减少,支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值由正常人的3.0~3.5降至1.0~1.5,故常用缬氨酸等支链氨基酸的注射液治疗肝功能衰竭以及酗酒和吸毒对这些器官造成的损害。 此外,它也可作为加快创伤愈合的治疗剂。
中文名称:缬氨酸
中文别名:2-氨基-3-甲基丁酸
单字母符号:V
三字母符号:Val
英文别名:1-2-Amino-3-methylbutyric acid
分子量:117.15
汉语拼音:xié ān suān
球棍模型:
结构式:
分子理化性质 |
---|
密度:1.316 g/cm |
熔点:298℃ |
水溶性:溶于水,几乎不溶于乙醇 |
性状:白色结晶或结晶性粉末;无臭,味微甜而后苦。 |
比旋度:取本品,精密称定,加6mol/L盐酸溶液溶解并释稀成每1ml中含80mg的溶液,依法测定(附录Ⅵ E),比旋度为+26.5°至+29.0°。
NH3+HNO3=NH4NO3主要的 氨气来源N2+3H2=2NH3 制一氧化氮4NH3+5O2=4NO+6H2O 硝酸来源4NO+3O2+2H2O=4HNO...
方法很多,网上一查便知苯氧化法苯氧化为顺酐是在催化剂存在下进行的。常用催化剂的活性组分均为钒的氧化物(见金属氧化物催化剂),为抑制苯被完全氧化,常加入钼、磷、钛、钨、银及碱金属等元素的氧化物为添加剂,...
无水乙醇与光气反应生成,再继续与乙醇反应成碳酸二乙酯。然后经水洗、蒸馏得成品。原料消耗定额:乙醇1450kg/t、光气2250kg/t。
缬氨酸是人体八种必需氨基酸之一,可用异丁醛作原料合成。为白色结晶或结晶性粉末,在水中溶解,在乙醇中几乎不溶。
酸度 取本品1.0g,加水20mL溶解后,依法测定,pH值应为5.5~6.5。
溶液的透光度:取本品0.5g,加水20mL溶解后,照分光光度法,在 430nm的波长处测定透光率,不得低于98.0%。
氯化物:取本品0.25g ,依法检查,与标准氯化钠溶液5.0mL制成的对照液比较,不得更浓(0.02%)。
硫酸盐:取本品0.70g,依法检查,与标准硫酸钾溶液2.0mL制成的对照液比较,不得更浓(0.03%)。 铵盐:取本品0.10g ,依法检查,与标准氯化铵溶液2.0mL制成的对照液比较,不得更深(0.02%)。
其他氨基酸:取本品,加水制成每1mL中含4mg的溶液,作为供试品溶液;精密量取上述溶液适量,加水释稀成每1mL中含20μg的溶液,作为对照溶液。照薄层色谱法试验,吸取上述两种溶液各5μL,分别点于同一硅胶G薄层板上,以正丁醇-水-冰醋酸(3:1:1)为展开剂,展开后,晾干,喷以茚三酮的丙酮溶液(1→50),在80℃干燥5 分钟,立即检视,供试品溶液所显杂质斑点的颜色,与对照溶液的主斑点比较,不得更深(0.5%)。
干燥失重:取本品,在105℃干燥3小时,减失重量不得过0.2%。
炽灼残渣:不得过0.1%。
重金属:取本品2.0g,加水23mL溶解后,加醋酸盐缓冲液(pH3.5)2mL,依法检查,含重金属不得过百万分之二十。
砷盐:取本品2.0g,加水5mL 溶解后,加硫酸1ml 与亚硫酸10mL,在水浴上加热至体积约剩2mL ,加水5mL ,滴加氨试液至对酚酞指示液显中性,加盐酸5mL,加水使成28mL,依法检查,应符合规定(0.0001%)。 热原:取本品,加氯化钠注射液制成每1mL 中含25mg的溶液,依法检查,剂量按家兔体重每1kg 注射10mL,应符合规定(供注射用)。
方法名称: 缬氨酸-缬氨酸的测定-电位滴定法
应用范围: 本方法采用电位滴定法测定缬氨酸的含量。
本方法适用于缬氨酸。
方法原理: 供试品用无水甲酸和冰醋酸溶解,按照电位滴定法,用高氯酸滴定液滴定,计算缬氨酸含量。
试剂: 1.无水甲酸
2. 冰醋酸 3.高氯酸滴定液(0.1mol/L)
4.基准邻苯二甲酸氢钾
仪器设备:
试样制备: 1.高氯酸滴定液(0.1mol/L)
配制:取无水冰醋酸(按含水量计算,每1g水加醋酐5.22mL)750mL,加入高氯酸(70%-72%)8.5mL,摇匀,在室温下缓缓滴加醋酐23mL,边加边摇,加完后再振摇均匀,放冷,加无水冰醋酸适量使成1000mL,摇匀,放置24小时。若所测供试品易乙酰化,则须用水份测定法测定本页的含水量,再用水和醋酐调节至本液的含水量为0.01%-0.2%。
标定:取在105℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约0.16g,精密称定,加无水冰醋酸20mL使溶解,加结晶紫指示液1滴,用本液缓缓滴定至蓝色,并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于20.42mg的邻苯二甲酸氢钾。根据本液的消耗量与邻苯二甲酸氢钾的取用量,算出本液的浓度,即可。
贮藏:置棕色玻璃瓶中,密闭保存。
操作步骤: 取本品约0.10g,精密称定,加无水甲酸1mL溶解后,加冰醋酸25mL,照电位滴定法,用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定,并将滴定结果用空白试验校正。每1mL高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于11.72mg的C5H11NO2 。
注1:"精密称取"系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一,"精密量取"系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。
门冬氨酸鸟氨酸注射液安全性检查法的研究
目的建立门冬氨酸鸟氨酸注射液的安全性检查方法。方法在原国家标准热原检查的基础上增设了异常毒性、过敏反应、降压物质3个安全性检查项目,确定了检查限值,并按照中国药典2010年版附录方法进行相关的检查验证。结果门冬氨酸鸟氨酸注射液的异常毒性检查限值为0.87 g·kg-1,过敏反应检查限值为0.83 g·kg-1,降压物质检查限值为0.15 g·kg-1。结论本研究为门冬氨酸鸟氨酸注射液质量标准的完善和提高提供了实验依据。
工业硫酸钠的生产方法
(一) 芒硝类矿产资源的加工 工业无水硫酸钠的制取,大多数都是采用两步法工艺流程。第一步析出芒硝或含有硫酸 钠的复盐,第二步将精选后的芒硝加工成成品。 由含 Na2SO4 的天然盐 (卤)水或人工盐 (卤 )水制取芒硝的方法有滩田法和工厂法 (冷冻 法 )。 1.滩田法 此法是加工天然盐 (卤 )水和人工盐 (卤 )水最经济的方法,它主要是利用太阳能蒸发水分 和进行自冷冻。此法适用于气候干燥、有沉积芒硝类矿层、干盐湖或存在地下盐水、晶间卤 水地区。 根据生产任务的大小,可以使用一个晒盐池或一套滩田系统。盐水池的数目按照加工工 艺而定,盐池的大小则取决于生产季节、 加工溶液的总量、 气候条件和溶解盐的性质和浓度。 盐水的加工可以在静态或动态下进行。 静态下加工是利用有冬季结晶出芒硝, 例如山西运城 盐湖。 2.工厂法 工厂法是冷冻含 Na2SO4 的盐水制取芒硝结晶的方法,是用真空结晶或用制
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在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学医学院和日本东京大学的研究人员发现一种耗尽造血干细胞的饮食方法可能使得在不适用化疗或放疗的情形下进行骨髓移植是可行的。
研究人员证实一种缺乏必需氨基酸缬氨酸的饮食能够有效地耗竭小鼠体内的造血干细胞群体,从而允许这些小鼠成功地接受来自其他小鼠体内的造血干细胞移植。他们也在实验室中证实人造血干细胞会受到缬氨酸缺乏的影响,这提示着同样的治疗也可能在人体中发挥疗效。
相关研究结果于2016年10月20日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Depleting dietary valine permits nonmyeloablative mouse hematopoietic stem cell transplantation”。论文第一作者为东京大学前研究生Yuki Taya。论文通信作者为斯坦福大学医学院遗传学教授Hiromitsu Nakauchi博士和东京大学干细胞生物学与再生医学中心副教授Satoshi Yamazaki博士。
缺乏缬氨酸的饮食的疗效
Nakauchi说,“骨髓移植是一种有毒副作用的疗法。我们不得不这样做来治疗致命性的疾病,但是治疗后的生活质量经常并不是那么好。”
他补充道,“相对于化疗或放疗,缺乏缬氨酸的饮食的毒性似乎低很多。接受放疗的小鼠看起来比较糟糕。它们不能够怀孕,存活不到一年的时间。但是喂食缺乏缬氨酸的饮食的小鼠能够怀孕,而且在接受移植后具有正常的寿命。”
Nakauchi说,缺乏缬氨酸的饮食的疗效是造血干细胞特异性的,但是似乎其他类型的干细胞也可能会受到影响,如毛囊干细胞和一些T细胞。他说,尽管其他类型的干细胞也可能受到影响,但是这些影响并不如化疗或放疗导致的那么广泛或严重。
Nakauchi对一种可能受缬氨酸缺乏影响的干细胞特别感兴趣。Nakauchi说,如果白血病干细胞也对缬氨酸缺乏敏感的话,那么它可能为这些血癌开发一种饮食疗法打开大门。
在这项新的研究中,Yamazaki、Nakauchi和他们的同事们测试了特定氨基酸的存在或缺乏对造血干细胞的影响。他们发现在实验室盘碟中,缺乏缬氨酸或另外一种氨基酸半胱氨酸会使得小鼠造血干细胞生长变得不可能。
随后,研究人员构建出仅缺乏这些特定氨基酸的小鼠食物,并且给小鼠喂食这种食物4周的时间。他们发现缺乏缬氨酸的饮食而不是缺乏半胱氨酸的饮食会耗竭这些小鼠体内的造血干细胞。
Nakauchi说,“不同于缬氨酸,半胱氨酸不是一种必需氨基酸,这意味着机体自身能够制造一些半胱氨酸。然而,我们所需的所有缬氨酸来自我们的饮食。”
当前的饮食方法成为斯坦福大学科学家们最近报道的利用抗体而不是化疗或放疗清除造血干细胞以便准备进行骨髓移植的其他研究的补充。Nakauchi说,“这两种方法甚至可能一起被用来提供一种更加有效的更加温和的疗法。”
他说,氨基酸缺乏影响造血干细胞的机制是未知的,但是这将是未来研究的焦点。鉴于这种氨基酸有望成为一种饮食疗法的基础,Nakauchi认为科学家们可能发现其他特定类型的干细胞会受到特定氨基酸的存在或缺乏的影响。他说,“这项研究可能为一种新的干细胞代谢研究领域打开大门,并且成为一系列饮食疗法的基础。”
他补充道,“它也强调了一种全面的饮食让我们所有的细胞保持健康的重要性。”
原始出处:Depleting dietary valine permits nonmyeloablative mouse hematopoietic stem cell transplantation
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前言
生物科技的发展大大促进了发酵技术的提高,降低了晶体氨基酸的生产成本,为其在动物生产上的大量应用创造了可能。在此基础上,随着“理想氨基酸模型”的提出,在饲料中添加晶体氨基酸来满足畜禽的营养需要提高了畜禽对饲料的利用率和机体蛋白沉积,促进了畜禽的生长,大大降低了畜禽的养殖成本。生产上,目前赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸已被广泛应用在畜禽的饲料中。
然而,随着动物营养研究的深入,我们逐渐认识到日粮较高水平蛋白(尤其是玉米豆粕型日粮)会促进致病性大肠杆菌的增殖、提高后肠蛋白发酵、损害肠道健康,从而导致动物腹泻率增加、生长缓慢、粪氮和尿氮排放高等现象。因此,在当前政府环保压力大、豆粕价格上涨和猪价下跌的情况下,研究开发低蛋白氨基酸平衡日粮是应对当前困难唯一有效的方式。以6公斤左右的断奶仔猪为例,Toledo等(2014)研究发现,在不影响仔猪生长性能的前提下,通过平衡饲料中赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸以及缬氨酸的水平,日粮蛋白水平可从21%降低到15%。尽管如此,相较于赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸,目前饲料企业对缬氨酸的重要性认识度不高。因此,本文研究了低蛋白氨基酸平衡日粮中不同氨基酸(色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸)的缺失对保育仔猪生长性能的影响,探究哪种氨基酸的缺失对生长性能的影响最大。
试验设计
试验选用147头8.9公斤左右的仔猪,随机分为对照组(饲喂CP为19.2%的玉米豆粕日粮,配方见表1)、阴性对照组(饲喂CP为13.5%的日粮,同时平衡了赖氨酸和异亮氨酸配方见表1)、氨基酸添加组(饲喂同时平衡了Trp、Thr、Met、Val的CP为13.5%的日粮)及分别缺失了色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸的日粮CP为13.5%的氨基酸缺失组,共7个处理。每个处理3个重复,每个重复7头仔猪。试验持续21天,期间记录采食量和日增重,并计算肉料比。
表1 对照组和阴性对照组日粮组成
试验结果
不同处理对日增重的影响由图1可知,与对照组相比,日粮蛋白水平降低至13.5%显著降低了仔猪的日增重(P< 0.05)。然而,氨基酸添加组仔猪的日增重与对照组无显著差异(P> 0.05)并略高于对照组,表明同时平衡赖、蛋、苏、色、缬氨酸水平日粮CP可从19.2%降至13.5%。在氨基酸添加组日粮中依次缺失色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸发现,与对照组和氨基酸添加组相比,色氨酸和蛋氨酸缺失降低了仔猪的日增重,但对日增重的影响不显著(P> 0.05);而苏氨酸和缬氨酸缺失显著降低了仔猪的日增重(P< 0.05)。这些结果表明,与色氨酸和蛋氨酸缺失相比,低蛋白日粮中缬氨酸的缺失对仔猪日增重的影响更大。
图1 不同处理对保育仔猪日增重的影响
不同处理对日采食量的影响由图2可知,各试验组仔猪日采食量与对照组均无显著差异(P> 0.05)。另外,色氨酸缺失组、苏氨酸缺失组和蛋氨酸缺失组仔猪的日采食量与氨基酸添加组仔猪无显著差异(P> 0.05)。然而,缬氨酸缺失组仔猪的采食量显著低于氨基酸添加组(P< 0.05),表明与色氨酸、苏氨酸和蛋氨酸相比,低蛋白氨基酸平衡日粮中缬氨酸的缺失对仔猪日采食量的影响更大。
图2 不同处理对保育仔猪日采食量的影响
不同处理对肉料比的影响由图3可知,与对照组相比,日粮蛋白水平降低至13.5%显著降低了仔猪的肉料比(P< 0.05)。然而,氨基酸添加组仔猪的肉料比与对照组无显著差异(P> 0.05),表明低蛋白氨基酸平衡日粮不影响仔猪的肉料比。在氨基酸添加组日粮中依次缺失色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸发现,与对照组相比,苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸缺失均显著降低了仔猪的肉料比(P< 0.05),而色氨酸缺失对仔猪肉料比的影响不显著(P> 0.05)。这些结果表明,低蛋白氨基酸平衡日粮中苏氨酸、蛋氨酸和缬氨酸的缺失均对仔猪的肉料比有显著影响。
图3 不同处理对保育仔猪肉料比的影响
结论
保育仔猪玉米-豆粕-乳清粉型日粮中平衡赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和异亮氨酸的水平,日粮蛋白水平可从19.2%降至13.5%,同时不影响仔猪的生长性能。另外,与色氨酸、苏氨酸和蛋氨酸相比,低蛋白氨基酸平衡日粮中缬氨酸的缺失对保育仔猪生长性能的影响更大。因此,在保育仔猪低蛋白氨基酸平衡日粮的配置过程中应考虑缬氨酸的平衡。
种子含酚类,还原糖,鞣质,三酰甘油(triglyceride),氨基酸:赖氨酸(lysine)、丝氨酸(serine)、精氨酸 (arginine)、脯氨酸(proline)、酪氨酸(tyrosine)、缬氨酸(valine)、异亮氨酸(isoleucine)、苯丙氨酸(phenvlanine),糖,维生素C即抗坏血酸(ascorbic acid)。果壳与核仁的油主要含油酸(ole-ic acid)。