D-pipekolinska kislinaje brezbarven ali beli kristalni prah, ki po videzu spominja na kristalno trdno trdno snov. Molarna masa je približno 129,15 g/mol, Cas 1723-00-8, molekularna formula pa C6H11NO2. Je topen v vodi, na njegovo topnost pa vpliva temperatura in pH vrednost. Njegova topnost vode pri sobni temperaturi je približno 1 g/10ml. Poleg tega se lahko raztopi tudi v nekaterih organskih topilih, kot so alkoholi, etri in ketoni. Njegove vrelišča še ni poročalo, saj je temperatura razgradnje sorazmerno nizka. To je toplotno stabilna spojina s toplotno temperaturo razgradnje, višja od njene talilne točke. Vendar pa posebne lastnosti toplotne razgradnje zahtevajo nadaljnje raziskave in eksperimentalno določanje. To je kiralna molekula z dvema optičnima izomerama, D - in L -. Optična vrtenje izdelka je [] D +8. 8 stopinj (koncentracija 1, voda topila). Ima določene absorpcijske značilnosti in lahko absorbira ultravijolično svetlobo. Je kisla in ima PKA vrednost približno 4-5. V vodi ionizira, da proizvaja vodikove ione, zaradi česar je raztopina kisla. Ima obsežno vrednost uporabe na področjih, kot so sinteza zdravil, sinteza alkaloidnih spojin, konzervansi, sredstva za keliranje kovin, polimerna materiala, raziskave koordinacijske kemije in biokemijske raziskave. Njegova raznolikost in edinstvene lastnosti so pomemben raziskovalni predmet na številnih področjih kemijskih in bioloških znanosti.
|
|
|
|
Kemična formula |
C6H11NO2 |
|
Natančna masa |
129 |
|
Molekularna teža |
129 |
|
m/z |
129 (100.0%), 130 (6.5%) |
|
Elementarna analiza |
C, 55.80; H, 8.58; N, 10.84; O, 24.77 |
Podrobna analiza molekulske struktureD-pipekolinska kislina.
1. Pet članiranih heterocikličnih struktur: jedrna struktura D-pipekolinske kisline je heterociklični obroč, ki vsebuje pet atomov, sestavljen iz štirih ogljikovih atomov in enega dušikovega atoma, ki predstavlja krožno strukturo, podobno strukturi zajca Balaka. Ogljikovi atomi in dušikovi atomi v tem heterocikličnem obroču so razporejeni po zaporedju po številu, z različnimi funkcionalnimi skupinami na ogljikovih atomih.
2. Analiza funkcionalnih skupin:
-Arboksilna skupina: Molekula D-pipekolinske kisline ima karboksilno skupino (-COOH), ki se nahaja na prvem ogljikovem atomu heterociklične strukture. Karboksilna skupina tvori karbonilno skupino (C=o) in atom kisika, ki je povezan z ogljikovim atomom prek kovalentne vezi.
-Amino skupina: V molekuli D-pipekolinske kisline je tudi amino skupina (-NH2), ki se nahaja na tretjem ogljikovem atomu heterociklične strukture. Skupina amino je sestavljena iz enega dušikovega atoma in treh vodikovih atomov. Atom dušika je povezan z ogljikovim atomom skozi kovalentno vez.
-Trans alkilna skupina: Drugi atom ogljika v molekuli D-pipekolinske kisline je povezan s cis alkilno skupino, kjer sta dva sosednja ogljikova atoma povezana z deljenjem enojne vezi ogljikovega ogljika. Ta alkilna skupina CIS so lahko različne funkcionalne skupine, kot sta metil (CH3) ali etil (C2H5).
3. Prostorska konfiguracija: Atom ogljika in dušikovega atoma v heterociklični strukturi D-pipekolinske kisline sta planarni konfiguraciji, to je, da je njihova kemična vez na isti ravnini. Poleg tega je cis alkilna skupina v molekuli D-pipekolinske kisline nameščena na eni strani heterociklične ravnine.
4. Funkcija in lastnosti: D-pipekolinska kislina je kisla spojina, ki lahko sprosti protone (H+) iz karboksilnih skupin. Ima pomembno fiziološko funkcijo v organizmih, kot je predhodnik alkaloida in sodeluje v procesih sinteze beljakovin, presnove in razgradnje. Poleg tega ima lahko druge potencialne farmakološke in biološke učinke.
D-pipekolinska kislina(Številka CAS: 1723-00-8) je spojina z edinstveno kemijsko strukturo in biološko aktivnostjo, ki je pokazala široko potencialno uporabo na področjih, kot so biokemija, farmacevtska znanost in kmetijska znanost. Njegova molekularna formula je c ₅ h ₉ št., Z molekulsko maso 115,13. Pripada ne beljakovinskim aminokislinam in je pomemben vmes na poti metabolizma lizina. Sledi njena pomembna uporaba:
Medicinske aplikacije: dvojna vrednost zdravljenja in diagnoze
Njen mehanizem delovanja v epilepsiji, odvisni od piridoksina, je bil obsežno preučen. Visoka raven D-pipekolične kisline lahko moti presnovo gama aminobutirne kisline (GABA), kar vodi do prekomernega nevronskega vzbujanja in sprožitve epileptičnih napadov. Zato je D-pipekolična kislina postala pomembna terapevtska tarča za epilepsijo, odvisno od piridoksina. Z zaviranjem aktivnosti gama aminobutirične kisline transaminaze (GABA-T) in zmanjšanjem razgradnje GABA se koncentracija GABA v možganih poveča in s tem izvaja antiepileptični učinek. Kot odgovor na presnovne nepravilnosti D-pipekolne kisline so raziskovalci razvili različne zaviralce, kot je 4- hidroksipipekolna kislina, namenjena zmanjšanju koncentracije v telesu in lajšanju simptomov epilepsije. V zadnjih letih so se s poglobljeno študijo presnovne poti D-pipekolne kisline pojavljale nove vrste antiepileptičnih zdravil neprekinjeno. Na primer, z uravnavanjem presnovnih encimov D-pipekolične kisline je mogoče doseči natančnejše terapevtske učinke.
Raziskave o antibakterijskih zdravilih
Kot vmesni v presnovi lizina je njegova presnovna pot predhodnik sinteze različnih antibiotikov, kot so bakteriocini. Z uravnavanjem njenega metabolizma je mogoče izboljšati biosintetsko učinkovitost antibiotikov, kar zagotavlja nove ideje za razvoj antibakterijskih zdravil. Raziskovalci uporabljajo tehnologijo urejanja genov za uravnavanje ključnih encimov na presnovni poti D-pipekolne kisline, kot sta lizin dekarboksilaza in piperidin reduktaza, s čimer se poveča proizvodnja antibiotikov. Na podlagi strukturnih značilnosti D-pipekolične kisline so raziskovalci zasnovali več novih antibakterijskih zdravil. Ta antibakterijska sredstva izvajajo svoje antibakterijske učinke tako, da posegajo v sintezo bakterijske celične stene ali sintezo beljakovin. S poglobljeno študijo presnovne poti D-pipekolne kisline se pričakuje, da se bo v prihodnosti razvilo več novih antibiotikov, ki temeljijo na njegovi presnovni poti, kar bo zagotovilo več možnosti za klinično zdravljenje.
Njegove presnovne nepravilnosti so tesno povezane s pojavom in razvojem različnih presnovnih bolezni. Na primer, pri fenilketonuriji imajo bolniki povišano raven D-pipekolične kisline v telesu, kar vodi do nevroloških poškodb. Raziskovalci so razvili različne strategije zdravljenja presnovnih bolezni, ki jih povzroča nenormalna metabolizem D-pipekolične kisline. Na primer, dopolnjevanje z vitaminom B6 lahko spodbudi presnovo D-pipekolične kisline, zmanjša njegovo koncentracijo v telesu in ublaži simptome bolezni. Poleg tega se lahko zaviralci ali aktivatorji, ki ciljajo na specifične presnovne encime, uporabijo tudi za uravnavanje presnovne poti D-pipekolične kisline. Pri zdravljenju fenilketonurije lahko omejevanje vnosa fenilalanina in dopolnjevanje z vitaminom B6 znatno zmanjša raven D-pipekolične kisline in izboljša presnovni status bolnikov.
Kmetijska uporaba: ureditev rasti rastlin in stresne odpornosti
Je ključni vmesnik pri presnovi lizina v rastlinah, njegovo vsebino pa urejajo različni dejavniki, vključno z okoljskim stresom, prehranskim statusom in stopnjo razvoja rastlin. Raziskave so pokazale, da je D-pipekolična kislina vključena v poti presnove dušika v rastlinah in je tesno povezana s sintezo aminokislin, beljakovin in nukleinskih kislin. Poleg tega kot predhodnik sekundarnih presnovkov sodeluje v sintezi obrambnih snovi rastlin, kot sta lignin in flavonoidi. Ima signalizacijo molekularnih funkcij znotraj rastlinskega telesa, ki sodeluje pri uravnavanju rasti, razvoja in odziva na rastlino. Na primer, v sistemsko pridobljeni upornosti (SAR), D-pipekolična kislina služi kot ključna signalna molekula, ki v rastlinah povzroči odpornost širokega spektra skozi mpk3/6- wrky 33- ald 1- pipekolična regulacijska zanka. Poleg tega sodeluje tudi pri uravnavanju signalnih poti rastlinskih hormonov, kot je sinergiranje s signalnimi molekulami, kot sta jasmonska kislina (JA) in salicilna kislina (SA), za izboljšanje tolerance rastlin na biotski in abiotski stres. Kot biološki stimulansi lahko spodbuja rast rastlin, izboljša učinkovitost absorpcije hranil in poveča stresno odpornost. Uravnava presnovne poti rastlin, optimizira dodelitev energije in rastlinam omogoča vzdrževanje normalnih fizioloških funkcij v neugodnih pogojih. Na primer, eksogena uporaba D-pipekolične kisline lahko spodbudi razvoj korenin, poveča fotosintezo in poveča aktivnost encimov antioksidantov, s čimer se izboljša splošna odpornost na rastlinsko napetost.
Uporaba pri regulaciji rasti rastlin
Koreninski sistem je glavni organ, da rastline absorbirajo vodo in hranila, njegov razvoj pa neposredno vpliva na rast rastlin in odpornost na stres. Raziskave so pokazale, da lahko spodbuja delitev korenskih konic in poveča gostoto koreninskih las, s čimer poveča sposobnost absorpcije korenine. Na primer, pri obdelavi semen soje lahko 0. 5 mm D-pipekolična kislina lahko poveča stopnjo kalitve za 12%, sadika pa za 18%. Ta učinek je lahko povezan z njegovo regulacijo ravnovesja rastlinskih hormonov, spodbujanjem delitve celic in raztezkom. Fotosinteza je temeljni proces presnove energije v rastlinah, njegova učinkovitost pa neposredno vpliva na rast in donos rastlin. D-pipekolična kislina lahko poveča rastlinsko fotosintezo s povečanjem aktivnosti encimov Rubisco, spodbujanju sinteze klorofila in optimizaciji učinkovitosti porabe svetlobe. Na primer, listno brizganje 100 mg/l D-pipekolične kisline med cvetenjem kumare lahko poveča enotno težo sadja za 18%, vsebnost vitamina C pa za 22%. Ta učinek je lahko povezan z regulacijo uravnoteženosti rastlinskega ogljika in dušikovega presnove ter spodbujanjem asimilacijskega kopičenja z D-pipekolično kislino. Rastlinski hormoni igrajo ključno vlogo pri rasti, razvoju in odzivanju na stres.
Suša je ena glavnih abiotskih stresov, ki omejujejo rast in donos rastlin. Lahko izboljša odpornost na rastlinsko sušo z uravnavanjem presnove rastlinske vode, izboljšanjem antioksidantnih encimskih aktivnosti in spodbujanjem kopičenja osmoregulacijskih snovi. Na primer, sadike pšenice, predhodno obdelane s 100 μm D-pipekolično kislino, so pokazale 45-odstotno povečanje stopnje preživetja pri sušnem stresu. Ta učinek je lahko povezan z njegovo regulacijo signalne poti ABA, spodbujanjem zapiranja želodca in zmanjšanjem vodnega izhlapevanja. Solni stres je še en pomemben abiotski stres, ki vpliva na rast rastlin in donos. D-pipekolična kislina lahko izboljša toleranco rastlinske soli z uravnavanjem ravnotežja rastlinskih ionov, povečanjem aktivnosti antioksidativnih encimov in spodbujanjem kopičenja osmoregulacijskih snovi. Na primer, riž, obdelan z D-pipekolično kislino pod solno stresom, je pokazal 30-odstotno povečanje biomase in 40-odstotno zmanjšanje kopičenja Na+. Ta učinek je lahko povezan z njegovo regulacijo prevoznikov Na+/K+, promocijo Na+izliv in absorpcijo K+.
Aplikacija pri izboljšanju odpornosti
Nizka temperaturna napetost lahko poškoduje strukturo in delovanje rastlinskih celičnih membran, kar vpliva na rast in rast rastlin. Lahko izboljša odpornost na rastlinsko mraz z uravnavanjem sestave rastlinskih membranskih lipidov, izboljšanje aktivnosti antioksidantnih encimov in spodbujanjem izražanja genov, odpornih na hladno. Na primer, paradižnikove sadike, obdelane z D-pipekolično kislino, so pokazale 28-odstotno zmanjšanje vsebnosti MDA in zmanjšalo škodo na fotosintetskem sistemu pri nizkem temperaturnem stresu. Ta učinek je lahko povezan z njegovo regulacijo nenasičene sinteze maščobnih kislin, spodbujanjem ekspresije beljakovin hladnega odziva in povečanjem stabilnosti celične membrane. Rastlinske bolezni so eden od pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na kmetijsko proizvodnjo. D-pipekolična kislina lahko izboljša odpornost na rastlinske bolezni z uravnavanjem signalnih poti obrambne obrambe, spodbujanjem sinteze obrambne snovi in povečanjem moči celične stene. Na primer, lahko povzroči rastline, da proizvajajo obrambne snovi, kot so beljakovine, povezane z boleznijo (PR beljakovine), lignin in flavonoidi, ki zavirajo rast in okužbo patogenov. Poleg tegaD-pipekolinska kislinalahko izboljšajo sistemsko pridobljeno odpornost (SAR) z uravnavanjem signalnih poti rastlinskih hormonov, kot so sinergistični učinki s SA, JA itd.
Priljubljena oznake: D-pipekolinska kislina Cas 1723-00-8, dobavitelji, proizvajalci, tovarna, veleprodajna, nakup, cena, razsuti