Uracili pulber CAS 66-22-8

Uracil pulber(Uratsiil) on orgaaniline ühend, mille molekulaarne valem on C4H4N2O2 ja molekulmass 112,087, CAS 66-22-8. See on peenhall valge kristalne pulber. Kergelt lahustub kuumas vees, lahjendatud ammoniaagis, pisut lahustuv külmas vees, lahustumatu etanoolis ja eetris. Uratsiil on RNA spetsiifiline alus, mis on samaväärne tümiini (t) DNA -s. See on üks neljast RNA alusest. See asendab DNA transkriptsiooni ajal DNA tümiini ja sobib adeniiniga. Tümiin (t) saadakse uratsiili metüleerimise teel.

Uracil kui RNA ainulaadne alus on näidanud suuri rakendusi sellistes valdkondades nagu Life Sciences, farmaatsiauuringud ja arendus ning põllumajandustehnoloogia. Selle põhiväärtus tuleneb ainulaadsest keemilisest struktuurist - amino ( - nh ₂) ja karbonüül (c=o) rühmad pürimidiinrõngal annavad selle võimega osaleda aluse sidumisel, ensüümi katalüüsitud reaktsioonides ja molekulaarmuutustes.

Põhiuuringud eluteaduste alal: geneetilise teabe edastamise põhikomponent

 

1. RNA süntees ja funktsionaalsed uuringud
See on üks neljast RNA peamisest alusest, mis seob transkriptsiooni ajal vesiniksideme kaudu adeniini (A), moodustades RNA üheahelalise struktuuri. Näiteks mRNA sünteesi korral mõjutab uratsiili jaotustuhe otseselt selle stabiilsust ja translatsiooni efektiivsust. Uuringud on leidnud, et kõrge uratsiili tasemega mRNA on rakusisese nukleaaside abil kergesti lagunenud, samas kui mõõdukad modifikatsioonid (näiteks pseudouratsüülimine) võivad selle stabiilsust märkimisväärselt parandada. Seda mehhanismi on rakendatud mRNA vaktsiinide optimeerimise kujundamisel.

2. DNA parandamise mehhanismi uurimine
UratsiilDNA -s ei tohiks eksisteerida, kuid kui tsütosiin (C) spontaanselt deaminaabid või mõjutavad seda keskkonnategurid nagu ultraviolettkiirgus, saab selle ebanormaalselt muuta uratsiiliks, põhjustades CG aluspaari mutatsioonide ja UA ebakõlasid.

 

Rakud tunnevad ja lõhustavad uratsiili uratsiil DNA glükosidaasi (UNG) kaudu, algatades aluse ekstsisiooni parandamise (BER) raja. See protsess on genoomse stabiilsuse säilitamiseks ülioluline ja seotud ensüümide aktiivsuse tuvastamine on muutunud vähi varase diagnoosimise biomarkeriks.
3. epigeneetilise regulatsiooni uurimine
Selle metüülimise modifikatsioon (näiteks 5-metüüluratsiil) võib reguleerida geeni ekspressiooni. Taimedes osaleb uratsiili metüülimine haiguste resistentsuse vastustes, mõjutades RNA häirete (RNAI) rada; Loomadel võib uratsiili modifikatsioon tRNA-s (näiteks 5-metoksükarbonüülkonüül-uratsiil) muuta selle seondumise efektiivsust ribosoomidega, reguleerides sellega valkude sünteesi kiirust.

Meditsiiniline teadus ja areng: kasvajavastase ja viirusevastase mõju kahesugused relvad

 

1. keemiaravi ravimite põhikomponendid
5-fluorouratsiil (5-FU): Uratsiili fluoritud derivaatina tapab 5-FU spetsiifiliselt kiiresti prolifereerudes kasvajarakke, pärssides tümidiini süntaasi (TS) ja blokeerides DNA sünteesi jaoks vajaliku deoksütümidiini (DTMP) tootmise. Kliinilised andmed näitavad, et 5-FU koos FOLFOXi režiim koos oksaliplatiini ja kaltsiumfollaadiga võib suurendada kolorektaalvähiga patsientide 5-aastast ellujäämist üle 50%-ni.
Kapetsitabiin: suukaudne eelravim, mis muudetakse 5-FU in vivo rinnavähi ja kolorektaalse vähi adjuvantseks raviks. Selle eelis seisneb intravenoosse süstimise tüsistuste vähendamisel ja patsientide järgimise parandamisel.

2. viirusevastaste ravimite väljatöötamine
B -hepatiidi ravi: uratsiili analoogid (näiteks entecaviR) pärsivad viiruse replikatsiooni, seondudes konkurentsivõimeliselt B -hepatiidi viiruse DNA polümeraasiga (HBV).

 

Kliinilised uuringud on näidanud, et pärast 48 -nädalast ravi entecaviriga võib HBV DNA serokonversiooni määr ulatuda üle 90%.

RNA viiruse inhibeerimine: uratsiili derivaadid võivad häirida viiruse RNA replikatsiooni ensüümi aktiivsust. Näiteks on COVID-19 (SARS-COV-2) uuringud leidnud, et mõned uratsiili analoogid võivad seostuda viiruse RNA-st sõltuva RNA polümeraasiga (RDRP), et blokeerida viiruse genoomi replikatsiooni.
3. immuunmodulaatorid
Uratsiil ja selle derivaadid võivad reguleerida T -raku funktsiooni. Näiteks võib madala annusega uratsiil soodustada regulatoorsete T-rakkude (TREG) diferentseerumist, pärssida liigseid immuunvastuseid ja neid kasutatakse autoimmuunhaiguste, näiteks reumatoidartriidi raviks; Suur annus uratsiil suurendab kasvajavastast immuunvastust, aktiveerides efektor-T-rakke (teff).

Põllumajandustehnoloogia: molekulaarsed tööriistad põllukultuuride parandamiseks ja stressiresistentsuse suurendamiseks

 

1. geeni redigeerimise adjuvant
CRISPR-CAS9 geenide redigeerimissüsteemis saab uracil modifitseeritud sgRNA parandada selle stabiilsust ja sihtimise tõhusust. Uuringud on näidanud, et uratsiili glükosüülimisega taimerakkudes modifitseeritud sgRNA -de redigeerimise edumäär on 30% kõrgem kui modifitseerimata versioon. Seda tehnoloogiat on rakendatud riisihaiguste resistentsuse geenide (näiteks XA21) täpse redigeerimisega.
2. taimede kasvu regulaatorid
Uratsiili nukleosiid (uridiin) kui tsütokiniini eelkäija võib soodustada taimerakkude jagunemist ja diferentseerumist. Näiteks võib uridiini eksogeenne kasutamine märkimisväärselt suurendada tomatipuuviljade puuviljade määramise kiirust ja suurendada üksikute puuviljade kaalu.

 

Lisaks osaleb uracil ka taimede reageerimisega ebaõnnele nagu põud ja soolsus. Boori puudulike tingimuste korral takistatakse uratsiilidefosfaadi glükoosi (UDPG) sünteesit taimedes, mis põhjustab sahharoosi transporti kahjustatud. Boori täiendamine võib selle protsessi taastada ja suurendada põllukultuuride stressiresistentsust.

3. herbitsiidid ja defoliandid
Uracil pulberDerivaadid (näiteks bromobenzonitriil) segavad taimede fotosünteesi ja saavutavad umbrohutõrje, pärssides D1 valgu sünteesi II fotosüsteemis (PSII). Seda tüüpi herbitsiididel on kontrolliefekt üle 95% laialehelistele umbrohtudele nagu Amarant ja quinoa ning see on väga ohutu teraviljakultuuride jaoks nagu nisu ja mais. Puuvillakasvatuse korral saavad uratsiil -defoliandid soodustada lehtede varitsust, hõlbustada mehaanilist koristamist ja parandada koristamise tõhusust 20–30%.

Tööstuslik süntees: orgaanilise keemia ja materjaliteaduse "multifunktsionaalne vaheühend"

 

1. ravimi vaheühendid
See on peamine tooraine mitme ravimi sünteesimiseks. Näiteks:
Fluorouratsiil: valmistatud uratsiili ja fluoroatsetaadi kondenseerumisreaktsiooni abil on see kliinilises praktikas tavaliselt kasutatav metaboolne keemiaravi ravim.
Tsütarabiin: sünteesitud uratsilist mitme reaktsiooni kaudu, mida kasutatakse ägeda müeloidse leukeemia raviks.
2. nukleiinhappe analoogide süntees
Kunstlike nukleiinhapete, näiteks PNA ja LNA sünteesimiseks on aluseks uratsiili modifitseeritud derivaadid, näiteks pseudoratsiil ja 5-metüüluratsiil.

 

Nendel analoogidel on suurem seondumisafiinsus ja stabiilsus ning neid kasutatakse laialdaselt nukleiinhapete sondide, geenikrõpside ja antisenss -oligonukleotiidravimite tekkes.

3. polümeermaterjali lisandid
Materjali omaduste parandamiseks saab Uratsiil -rühmi viia polümeeriahelatesse. Näiteks on uratsiili sisaldaval polüuretaanmaterjalidel suurepärane biosobivust ja neid saab kasutada selliste implantaatide nagu meditsiiniliste kateetrite ja kunstlike liigeste pinnakattena, vähendades operatsioonijärgse infektsiooni riski.

Keskkonnaseire ja toiduohutus: biomarkerite "tuvastamise sondid"

 

1. veereostuse tuvastamine
Võib olla mikroobse metaboolse aktiivsuse biomarker, mida kasutatakse mikroobide kogukondade aktiivsuse hindamiseks veekogudes. Uratsiili kontsentratsiooni tuvastamisega reovees võib orgaaniliste saasteainete lagunemise efektiivsus kaudselt kajastada. Näiteks tööstusliku reovee töötlemisel aktiveeritud mudaprotsessi abil korreleerub uratsiili lagunemiskiirus oluliselt positiivselt COD eemaldamiskiirusega (r =0.85).
2. toidu autentsuse hindamine
Uratsiili ja selle metaboliitide (näiteks uridiini) sisaldust saab kasutada toidutüüpide või võltsimise tuvastamiseks.

 

Näiteks on uridiini sisaldus mee sisse oma taimeallikaga tihedalt seotud. Uniriini/glükoosisuhe tuvastamisega saab looduslikku mett eristada kunstlikult segatud toodetest täpsuse määraga üle 90%.

3. Kohtuekspertiisi toksikoloogia analüüs
Uratsiilide derivaatide (näiteks 5-fluorouratsiil) metaboliitidel kehas (näiteks alfa-fluoriidi - - alaniin) on pikk poolväärtusaeg ja neid saab kasutada biomarkeritena ravimite kuritarvitamiseks või mürgitamiseks. Jälgige metaboliite uriinis, kasutades vedelikkromatograafia-massi spektromeetria (LC-MS) tehnoloogiat, pakkudes teaduslikku alust kohtuekspertiisi tuvastamiseks.

Olemasolevas tehnoloogias sünteesi marsruudiduracil pulberon järgmised:

Esiteks lisage 200 ml puhta reaktsioonipudelisse 70 ml suitsetavat väävelhapet, lülitage sisse jäämasin sisse, et see vähendada 0 kraadi, lisada segamise alla 25 g karbamiid ja kontrollige protsessi temperatuuri alla 10 kraadi. Lisage 50 g pahamhapet, tõstke temperatuur 90 kraadi võrra, segage 3H jaoks ja reguleerige naatriumhüdroksiidi lahuse pH 6 -ni. Pärast imemise filtreerimist saadi 70 g helepunast toorprodukti. Toorprodukt on ümber kristallitud 350 ml veega, et saada 50 g valget uratsiili.

Lühikesed: see protsess võib toota 30 tonni väävelhapet ja 50 tonni heitvett tonni uratsiili produkti kohta. See on ka traditsiooniline tootmisprotsess, millel on suur keskkonnasurve.

The second is to add 0.16 mol of sodium methoxide and 0.26 mol of ethyl acetate into a three-necked flask with a stirrer at a temperature of 15~20 ℃. Stir for 1h, then slowly add 0.10 mol ethyl formate. Reaction at 25~30 ℃ for 3h after dropping. Get white paste mixture. Add finely ground 0.09 mol thiourea into the above flask, and then raise the temperature to 60 ℃ for reaction for 1 h. Concentrate to dry under reduced pressure, dissolve the residue with a small amount of water, then slowly add 0.25mol30wt.% hydrogen peroxide, and keep the reaction temperature at 50 ℃. After the reaction, cool the mixture to 20 ℃, adjust it to pH1 with concentrated hydrochloric acid, and crystals will be released. After filtration and washing, white crystalline powder was obtained, with a yield of 71.3%. Purity>99%. Karbamiidi marsruut kasutab selle asemel karbamiid ja muud katsetingimused jäävad muutumatuks ja ülaltoodud reaktsioon toimub. Reaktsioonisegu on tume punakaspruun selge vedelik. Jahutage kuni 20 kraadi, reguleerige pH kontsentreeritud soolhappega ja hankige helekollane selge lahus, tekitatakse ainult väike kogus helbe valget sademeid.

2. marsruudi puudused: kuigi see protsess ületab traditsioonilises protsessis suures koguses väävelhappe tekitamise, suureneb reovee kogus 40 tonni reovett tonni toote kohta.

Uratsiil on RNA spetsiifiline alus, mis on samaväärne tümiini (t) DNA -s. DNA transkriptsiooni protsessi käigus dekompresseeritakse DNA tuumas helikaasiga ja ühendatakse seejärel vabade aluspaaridega, moodustades üheahelalise RNA, millest saab Messenger RNA (mRNA). Selles protsessis on baasühenduspõhimõtted: Au, CG, TA, GC. Üks pürimidiini aluseid, mis on RNA komponent koos tsütosiiniga. See sisaldub ka uridiinifosfaadi glükoos ja muudes olulistes polüsahhariidide eelkäijates. See näitab spetsiifilist ultraviolettkiirgust (maksimaalselt 259 nanomeetrit). Peamine erinevus RNA ja DNA vahel on suhkru koostise erinevus. RNA sisaldab uratsiili ja DNA sisaldab tümiini.

Hiljuti sünteesisid NASA teadlaseduracil pulber, Elu geneetilise materjali põhikomponent mitte-bioloogiliselt simuleeritud kosmosekeskkonnas. Viimastel aastatel on NASA AMESi uurimiskeskuse teadlased simuleerinud tähtedevahelist kosmosekeskkonda. Nad paigutasid uratsiili sisaldava jääproovi labori simuleeritud kosmosekeskkonda, eksponeerides ultraviolettkiirgusega, ja said lõpuks ribonukleiinhappe (RNA) - uratsiili spetsiifilise aluse. Uracil on RNA ja maakera eluallika oluline komponent.

Varem on teadlased leidnud meteoriitides pürimidiini ja see katse on tõestanud, et pürimidiin suudab kosmilise kiirguse neelata ja kosmosekeskkonnas muutuda uratsiiliks. Teadlased usuvad, et Maa moodustumise alguses võis elu "nurgakivi" moodustada kosmoses ja need langesid maa peale, luues elu päritolu tingimused. Suures ruumis võib sarnane olukord esineda igal planeedil.

Kuum tags: Uracil Powder CAS 66-22-8, tarnijad, tootjad, tehas, hulgimüük, ostmine, hind, maht, müügiks