L-tioglutamiinhapeon looduslik toode, mis muundatakse glükosinolaadilaadsetest eelkäijatest grannymonda köögiviljades, nagu lehtkapsas, sinep ja spargelkapsas. Sellel on mitmesuguseid tervisemõjusid ja seda kasutatakse laialdaselt krooniliste haiguste, nagu vähk, südame-veresoonkonna haigused ja diabeet, ennetamiseks. Seda leidub laialdaselt ristõielistes taimedes, nagu lehtkapsas, lillkapsas ja kapsas. Sellel on palju farmakoloogilisi toimeid, nagu vähivastane, põletikuvastane, antioksüdatiivne, neuroprotektiivne jne. Seetõttu on L-tioglutamiinhappe sünteetiline meetod äratanud palju tähelepanu.
Praegu võib L-tioglutamiinhappe sünteesimeetodid jagada kahte kategooriasse: bioloogiline fermentatsioon ja keemiline süntees. Neid kahte meetodit kirjeldatakse üksikasjalikult allpool.
L-sulfofaani bioloogiline fermentatsioonimeetod:
Bioloogiline fermentatsioonimeetod on meetod ühendite sünteesimiseks mikroorganismidega. Bakteritüvede sõelumise ja kultiveerimistingimuste optimeerimise kaudu saavad mikroorganismid fermentatsiooniprotsessi käigus toota L-tioglutamiinhapet. Nüüd on leitud, et paljud tüved suudavad sünteesida L-tioglutamiinhapet, näiteks Escherichia coli, Streptococcus thermophilus ja nii edasi. Nende hulgas on kõige levinum meetod L-tioglutamiinhappe sünteesimiseks Escherichia coli poolt esindatud tüvedega. Konkreetsed sammud on järgmised.
1. L-tioglutamaati tootvad tüved, nagu Escherichia coli, isoleerida mullast või taimekoest;
2. Escherichia coli kultiveerimiseks sobivad söötmed ja kultiveerimistingimused, nagu temperatuur, pH väärtus, kultiveerimisaeg jne;
3. Koguge Escherichia coli fermentatsioonipuljong, viige läbi teatud töötlemine ja puhastamine ning hankige L-tioglutamiinhape.
L-sulfofaani keemilise sünteesi meetod:
Keemilise sünteesi meetod on keemilise molekulaarse reaktsiooni meetodi kasutamine L-tioglutamiinhappe sünteesimiseks erinevatel sünteesiteedel. Praegu jagunevad keemilise sünteesi meetodid peamiselt nelja tüüpi: koliinisoola meetod, sulfurüülkloriidi meetod, karbonüülredutseerimise meetod ja agaroossulfaadi meetod.
1. Koliinisoola meetod:
See meetod on üks levinumaid sünteesimeetodeid. Toimige järgmiselt.
① Esiteks lastakse L-metioniinil ja koliinil reageerida happelistes tingimustes, et saada haruldane L-tioglutamiinhappe lämmastikuasendaja.
② Lämmastikuasendajate kuumutamine ja hüdrolüüsimine L-tioglutamiinhappeks leeliselistes tingimustes.
Selle meetodi eeliseks on see, et reaktsioon on lihtne ja kergesti juhitav, kuid saagis on madal.
2. Sulfonüülkloriidi meetod:
See meetod kasutab L-tioglutamiinhappe sünteesimiseks elektrofiilset asendusreaktsiooni. Toimige järgmiselt.
① L-metioniini ja sulfonüülkloriidi reaktsioon leeliselistes tingimustes, et saada L-tioglutamiinhappe sulfinaat.
② Sulfinaat hüdrolüüsitakse leeliselistes tingimustes, et saada L-tioglutamiinhape.
Selle meetodi eeliseks on see, et reaktsiooni on lihtne kontrollida ja saagis on kõrge, kuid selleks on vaja kasutada toksilist sulfonüülkloriidi.
3. Karbonüüli redutseerimise meetod:
Meetod on redutseerimisreaktsiooni kasutamine L-tioglutamiinhappe sünteesimiseks. Toimige järgmiselt.
①L-metioniin reageerib atsetonimiiniga, tekitades samal ajal püridiinpürimidiin-2-en-4-one ja pürimidiinpürimidiin-2-en-4-one-5-sulfaati
②Pürimidiinpürimidiin-2-en-4-üks-5-sulfaat redutseeritakse, et saada L-tioglutamiinhape.
4. Agaroossulfaadi meetod: see meetod on L-metioniini ja agaroossulfaadi reageerimine happelistes tingimustes, et tekitada L-tioglutamiinhape. Tänu sulfaadi heale katalüütilisele aktiivsusele paraneb reaktsiooni efektiivsus ja selektiivsus. Kõrgem, kuid käitamine tülikam.
Teadusuuringutes on L-sulforafaani tuvastamine väga oluline. Nende hulgas on agaroossulfaadi meetod üks klassikalisi tuvastamismeetodeid. Allpool kirjeldatakse üksikasjalikult agaroossulfaadi meetodit ja selle etappe.
Eksperimentaalne põhimõte
Agaroossulfaadi meetod põhineb L-tiogalaktopriini ja baariumsulfaadi kollase kompleksi moodustamisel, happelistes tingimustes moodustuva soola moodustamisel, kasutades agaroosi karkassina L- Sulforafaani meetod. Meetod põhineb asjaolul, et happelistes tingimustes ei lahustu baariumsulfaadi ja L-sulforafaani reaktsioonil moodustunud kollane kompleks vees kergesti ja sadestub agaroosis, et eraldada ja tuvastada L-sulforafaani.
Katse etapid:
1. samm: valmistage agaroosi-baariumsulfaadi suspensioon
Kaaluge sobiv kogus agaroosi ja baariumsulfaati, lisage pärast segamist teatud kogus destilleeritud vett ja segage hoolikalt, kuumutage kuni lahustumiseni või ühtlase segunemiseni, filtreerige suspensioon filtriga, mille pooride suurus on 0,22 um, ja seejärel keedetakse 3–5 minutit. Kui suspensioon jahtub alla 50 kraadi, kuid siiski ei tahku, valage lahus Petri tassi ja asetage see toatemperatuurile, kuni see tahkub.
2. etapp: proovi ettevalmistamine ja töötlemine:
Kaaluge testitav proov või standard, lisage piisavalt {{0}}.01 M naatriumpürofosfaadi lahust lahustamiseks, lisage ekstraheerimiseks vastav kogus kloroformi, tsentrifuugige 10-15 minutit , eemaldage ülemine kiht vedelik, aurustage kloroform jäägi kogumiseks, lisage 2 ml vett ja 2 ml kontsentreeritud vesinikkloriidhapet, ekstraheeriti uuesti kloroformiga, tsentrifuugiti ja võeti ülemine kiht. Võtke 24 ml ülemist vedelikku, lisage 0,2 ml 2% vasknitraadi lahust ja 0,4 ml 5% plii nitraadi lahust, ekstraheerige üks kord kloroformiga, tsentrifuugige ja võtke ülemine vedelik, mida saab kasutada katsetamiseks katseproovina.
3. samm: uuesti analüüsi katse:
Proovid lisati agaroosi-baariumsulfaadi suspensioonile ja kuumutati veevannis 80 kraadi juures 2 tundi tahkuma. Pärast proovi tahkumist jahutatakse agaroosi-baariumsulfaadi suspensioon toatemperatuurini ja agaroosi-baariumsulfaadi-proovi kompleks lahustatakse sidrunhappe ja ammooniumsoola puhvertingimustes. Lõpuks loputage järjest veega ja kontrollige visuaalselt agaroosisfääri kompleksi värvi.
4. samm: tulemuste analüüs:
Mõõtke filtraadi neeldumine pärast uuesti analüüsimist, et koostada standardkõver, et saada L-sulforafaani sisaldus.
Agaroossulfaadi meetod on klassikaline meetod L-sulforafaani eraldamiseks ja tuvastamiseks. L-sulforafaani saab eraldada ja selle sisaldust tuvastada mitme etapi kaudu. Meetodi eelisteks on lihtsus, kõrge tundlikkus ja täpsed tulemused ning seda kasutatakse tavaliselt L-sulforafaani tuvastamiseks toidus, kosmeetikas ja ravimites.
Kokkuvõte: Teaduse ja tehnoloogia arenguga optimeeritakse ja täiustatakse pidevalt L-tioglutamiinhappe sünteesimeetodit. Samas on bioloogilisel kääritamise meetodil ja keemilisel sünteesimeetodil ka omad plussid ja miinused ning millist meetodit kasutada, sõltub tegelikust olukorrast.