IPTG, CAS 367-93-1, keemiline struktuur koosneb isopropüülist – koosneb D-tiogalaktosiidist ja fosfaatrühmadest. Nende hulgas - D-tiogalaktosiid on galaktoosi analoog, milles hapnikuaatomit asendab väävliaatom. See spetsiaalne glükosiidstruktuur võimaldab IPTG-l seonduda DNA-ga ja indutseerida geeniekspressiooni. IPTG lahustuvus vees on madal, kuid see võib hästi lahustuda füsioloogilises soolalahuses ja fosfaatpuhvris. See on happeline pKa väärtusega 4,5, mis on oma molekulaarstruktuuris seotud fosfaatrühmaga. Seda ei ole lihtne puhtas vees kristalliseeruda, kuid see võib moodustada kristalle kõrge kontsentratsiooniga lahustes või muude ühendite lisamisel. Tänu oma võimele indutseerida bakteriaalset valgu ekspressiooni, on IPTG tundlik teatud mikroorganismide suhtes. Näiteks võivad mõned bakterid pärast IPTG-ga kokkupuudet lakata kasvamast või surra.
(Toote link 1: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-reagent-cas-367-93-1.html ）
(Toote link 1: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/iptg-powder-cas-367-93-1.html ）
IPTG ensümaatiline süntees on meetod, mis kasutab ensüüme, et katalüüsida galaktoosi ja uridiintrifosfaadi reaktsiooni isopropüülrühmade tootmiseks. - - D-tiogalaktosiidi meetod. Selle meetodi üksikasjalikud sammud ja keemilised võrrandid on järgmised:
1. Ettevalmistustööd:
Valmistage ette vajalikud reaktiivid ja seadmed, sealhulgas galaktoos, uridiintrifosfaat, ensüümid, puhver, reaktsioonianumad, temperatuuri regulaatorid jne.
Lisage reaktsioonianumasse teatud vahekorras galaktoos ja uridiintrifosfaat.
Lisage sobiv kogus ensüümi ja puhvrit, et säilitada reaktsioonisüsteemi pH stabiilsus.
Asetage reaktsioonianum temperatuuriregulaatorisse ja seadke sobiv reaktsioonitemperatuur.
2. Reaktsiooniprotsess
2.1 Segage reaktsioonisüsteem ühtlaselt sobival temperatuuril.
2.2 Säilitage reaktsioonisüsteemi temperatuur ja pH stabiilsus ning jätkake segamist.
2.3 Regulaarsete ajavahemike järel isopropüüli proovide võtmine ja testimine- - D-tiogalaktosiidi tootmine.
2.4 Reguleerige ensüümi annust ja reaktsiooniaega vastavalt testi tulemustele, et saada parim isopropüülrühma - - D-tiogalaktosiidi tootmine.
3. Keemiline võrrand
C20H31N3O12 + C3H7ClN2O2S + UDP → C8H6Br4O2 + C10H15N5O10P2 + C3H7N
Nende hulgas tähistab ATP adenosiintrifosfaati, UDP uridiindifosfaati ja Pi anorgaanilist fosforit. See keemiline võrrand kujutab isopropüülrühmade moodustumist galaktoosist ja uridiintrifosfaadist ensüümide - - D-tiogalaktosiid ja ADP, aga ka Pi toimel.
4. Eraldamine ja puhastamine
Pärast reaktsiooni lõppemist reaktsioonilahus filtritakse või tsentrifuugitakse, et eemaldada reageerimata galaktoos, uridiintrifosfaat ja muud lisandid.
Sobivate eraldamis- ja puhastamismeetodite, nagu ioonivahetus, kromatograafia jne kasutamine isopropüül- - D-tiogalaktosiidi edasiseks puhastamiseks.
Viige läbi kvaliteeditestid, nagu kõrgjõudlusega vedelikkromatograafia, massispektromeetria jne, et tagada toote kvaliteedi vastavus nõuetele.
5. Kokkuvõte
IPTG ensümaatilisel sünteesimeetodil on kõrge selektiivsus, saagis ja puhtus, samuti keskkonnasõbralikkus ja kõrge ohutus. Selle meetodi puhul mõjutavad reaktsiooni tulemusi oluliselt ensüümi tüüp, kontsentratsioon, pH väärtus, temperatuur ja muud tingimused ning vajalik on täpne kontroll ja reguleerimine. Lisaks on toote kvaliteedi ja puhtuse tagamiseks üliolulised ka eraldamise ja puhastamise etapid. Praktikas tuleks kohandada ja optimeerida vastavalt konkreetsetele asjaoludele, et saada parim isopropüülrühm- - D-tiogalaktosiidi tootmine ja kvaliteet.
IPTG mitmekomponendiline reaktsioonimeetod on reaktsioon, mis kasutab isopropüül- - D-tiogalaktosiidi meetodi sünteesimiseks mitme komponendi osalemist. Selle meetodi üksikasjalikud sammud ja keemilised võrrandid on järgmised:
1. Ettevalmistustööd
Valmistage ette vajalikud reaktiivid ja seadmed, sealhulgas galaktoos, uridiintrifosfaat, adenosiintrifosfaat, naatriumtiosulfaat, ensüümid, puhver, reaktsioonianumad, temperatuuri regulaatorid jne.
Lisage reaktsioonianumasse teatud vahekorras galaktoos, uridiintrifosfaat, adenosiintrifosfaat ja naatriumtiosulfaat.
Lisage sobiv kogus ensüümi ja puhvrit, et säilitada reaktsioonisüsteemi pH stabiilsus.
Asetage reaktsioonianum temperatuuriregulaatorisse ja seadke sobiv reaktsioonitemperatuur.
2. Reaktsiooniprotsess
2.1 Segage reaktsioonisüsteem ühtlaselt sobival temperatuuril.
2.2 Säilitage reaktsioonisüsteemi temperatuur ja pH stabiilsus ning jätkake segamist.
Reaktsiooniprotsessi käigus tuleks tähelepanu pöörata reaktsiooni kulgemise jälgimisele, ensüümi koguse ja reaktsiooniaja õigeaegsele reguleerimisele, et saavutada parim isopropüülrühma- - D-tiogalaktosiidi produktsioon.
3. Keemiline võrrand
C20H31N3O12 + C3H7ClN2O2S + C9H14N2O12P2 + C10H15N5O10P2 → C8H6Br4O2 + C3H7N
Nende hulgas tähistab ATP adenosiintrifosfaati, UDP tähistab uridiindifosfaati, ADP tähistab adenosiindifosfaati ja Pi tähistab anorgaanilist fosforit. See keemiline võrrand kujutab isopropüülrühmade moodustumist galaktoosist, uridiintrifosfaadist ja adenosiintrifosfaadist ensüümide - - D-tiogalaktosiidi ja Pi toimel.
4. Eraldamine ja puhastamine
Pärast reaktsiooni lõppemist reaktsioonilahus filtritakse või tsentrifuugitakse, et eemaldada reageerimata galaktoos, uridiintrifosfaat, adenosiintrifosfaat ja muud lisandid.
Sobivate eraldamis- ja puhastamismeetodite, nagu ioonivahetus, kromatograafia jne kasutamine isopropüül- - D-tiogalaktosiidi edasiseks puhastamiseks.
Viige läbi kvaliteeditestid, nagu kõrgjõudlusega vedelikkromatograafia, massispektromeetria jne, et tagada toote kvaliteedi vastavus nõuetele.
5. Kokkuvõte
IPTG mitmekomponentne reaktsioonimeetod kasutab ära mitme komponendi eelised, mis osalevad reaktsioonis koos kõrge selektiivsuse, saagise ja puhtusega. Selle meetodi puhul lisatakse reaktsiooni soodustamiseks ja toote kvaliteedi parandamiseks lisaks peamistele toorainetele, nagu galaktoos, uridiintrifosfaat ja ensüümid, ka abikomponente, nagu adenosiintrifosfaat ja naatriumtiosulfaat. Lisaks on toote kvaliteedi ja puhtuse tagamiseks üliolulised ka eraldamise ja puhastamise etapid. Praktikas tuleks kohandada ja optimeerida vastavalt konkreetsetele asjaoludele, et saada parim isopropüülrühm- - D-tiogalaktosiidi tootmine ja kvaliteet. Samal ajal tuleks tähelepanu pöörata reaktsioonitingimuste, nagu temperatuur, pH väärtus ja ensüümi annus, kontrollimisele, et saavutada parim reaktsiooniefekt.