kyselina L-thioglutamováje sloučenina přírodního produktu, která se přeměňuje z prekurzorů podobných glukosinolátům v zelenině Grannymonda, jako je kapusta, hořčice a brokolice. Má různé zdravotní účinky a je široce používán k prevenci chronických onemocnění, jako je rakovina, kardiovaskulární onemocnění a cukrovka. Hojně se vyskytuje v brukvovitých rostlinách, jako je kapusta, květák a zelí. Má mnoho farmakologických aktivit, např. protirakovinné, protizánětlivé, antioxidační, neuroprotektivní atd. Proto syntetická metoda kyseliny L-thioglutamové vzbudila velkou pozornost.
V současnosti lze způsoby syntézy kyseliny L-thioglutamové rozdělit do dvou kategorií: biologická fermentace a chemická syntéza. Tyto dvě metody jsou podrobně popsány níže.
Metoda biologické fermentace L-Sulforaphane:
Metoda biologické fermentace je metoda syntézy sloučenin s mikroorganismy. Prostřednictvím screeningu bakteriálních kmenů a optimalizace kultivačních podmínek mohou mikroorganismy produkovat kyselinu L-thioglutamovou během fermentačního procesu. Nyní bylo zjištěno, že mnoho kmenů může syntetizovat kyselinu L-thioglutamovou, jako je Escherichia coli, Streptococcus thermophilus a tak dále. Mezi nimi je nejběžnější způsob syntézy kyseliny L-thioglutamové kmeny reprezentovanými Escherichia coli. Konkrétní kroky jsou následující:
1. Izolujte kmeny produkující L-thioglutamát, jako je Escherichia coli, z půdy nebo rostlinné tkáně;
2. Přijměte vhodné médium a kultivační podmínky, jako je teplota, hodnota pH, doba kultivace atd., pro kultivaci Escherichia coli;
3. Skliďte fermentační bujón Escherichia coli, proveďte určité zpracování a čištění a získejte kyselinu L-thioglutamovou.
Metoda chemické syntézy L-sulforafanu:
Metoda chemické syntézy spočívá v použití metody chemické molekulární reakce k syntéze kyseliny L-thioglutamové různými syntetickými cestami. V současné době se metody chemické syntézy dělí hlavně na čtyři typy: metoda cholinové soli, metoda sulfurylchloridu, metoda redukce karbonylu a metoda sulfátu agarózy.
1. Metoda cholinové soli:
Tato metoda je jednou z běžně používaných syntetických metod. Postupujte následovně:
① Nejprve reagují L-methionin a cholin za kyselých podmínek za vzniku vzácné dusíkové náhrady kyseliny L-thioglutamové.
② Zahřívání a hydrolýza dusíkových náhražek na kyselinu L-thioglutamovou za alkalických podmínek.
Výhodou této metody je, že reakce je jednoduchá a snadno zvládnutelná, ale výtěžek je nízký.
2. Sulfonylchloridová metoda:
Tato metoda využívá elektrofilní substituční reakci k syntéze kyseliny L-thioglutamové. Postupujte následovně:
① Reakce L-methioninu a sulfonylchloridu za alkalických podmínek za získání sulfinátu kyseliny L-thioglutamové.
② Sulfinát se hydrolyzuje za alkalických podmínek za vzniku kyseliny L-thioglutamové.
Výhodou této metody je, že se reakce snadno řídí a výtěžek je vysoký, ale je třeba použít toxický sulfonylchlorid.
3. Metoda redukce karbonylu:
Způsob spočívá v použití redukční reakce k syntéze kyseliny L-thioglutamové. Postupujte následovně:
①L-methionin reaguje s acetoniminem a současně vytváří pyridin pyrimidin-2-en-4-on a pyrimidinpyrimidin-2-en-4-jeden-5-sulfát
②Pyrimidinpyrimidin-2-en-4-jeden-5-sulfát se redukuje, aby se získala kyselina L-thioglutamová.
4. Metoda agarózového sulfátu: Tato metoda spočívá v reakci L-methioninu a agarózového sulfátu za kyselých podmínek za vzniku kyseliny L-thioglutamové. Díky dobré katalytické aktivitě sulfátu se zlepšuje účinnost reakce a selektivita. Vyšší, ale těžkopádnější na ovládání.
Ve vědeckém výzkumu je detekce L-sulforafanu velmi důležitá. Mezi nimi je agarózová sulfátová metoda jednou z klasických detekčních metod. Způsob agarózového sulfátu a jeho kroky budou podrobně popsány níže.
Experimentální princip
Metoda agarózového sulfátu je založena na tvorbě žlutého komplexu L-thiogalaktopicrinu a síranu barnatého, soli vytvořené za kyselých podmínek, za použití agarózy jako lešení k separaci L- Metoda sulforafanu. Metoda je založena na skutečnosti, že za kyselých podmínek není žlutý komplex vzniklý reakcí síranu barnatého a L-sulforafanu snadno rozpustný ve vodě a vysráží se v agaróze, aby došlo k separaci a detekci L-sulforafanu.
Experimentální kroky:
Krok 1: Připravte suspenzi agaróza-síran barnatý
Odvažte přiměřené množství agarózy a síranu barnatého, po promíchání přidejte určité množství destilované vody a důkladně promíchejte, zahřívejte, dokud se nerozpustí nebo rovnoměrně promísí, přefiltrujte suspenzi filtrem s velikostí pórů 0,22 um a pak vařte 3 až 5 minut. Když se suspenze ochladí pod 50 stupňů, ale stále neztuhne, nalijte roztok do Petriho misky a umístěte ji při pokojové teplotě, dokud neztuhne.
Krok 2: Příprava a zpracování vzorku:
Zvažte vzorek nebo standard, který chcete testovat, přidejte dostatečné množství {{0}}.01 M roztoku pyrofosforečnanu sodného, aby se rozpustil, přidejte odpovídající objem chloroformu pro extrakci, centrifugujte 10-15 minut Kapalina z horní vrstvy se odstraní, chloroform se odpaří, aby se shromáždil zbytek, byly přidány 2 ml vody a 2 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové, znovu extrahovány chloroformem, odstředěny a byla odebrána horní vrstva. Vezměte 24 ml horní kapaliny, přidejte 0,2 ml 2% roztoku dusičnanu měďnatého a 0,4 ml 5% roztoku dusičnanu olovnatého, jednou extrahujte chloroformem, odstřeďte a odeberte horní kapalinu, kterou lze použít jako experimentální vzorek pro testování.
Krok 3: Experiment opětovné analýzy:
Vzorky byly přidány k suspenzi agaróza-síran barnatý a zahřívány ve vodní lázni k ztuhnutí při 80 stupních po dobu 2 hodin. Po ztuhnutí vzorku se suspenze agaróza-síran barnatý ochladí na teplotu místnosti a komplex agaróza-síran barnatý-vzorek se rozpustí za podmínek pufru kyseliny citrónové a amonné soli. Nakonec opláchněte postupně vodou a vizuálně zkontrolujte barvu komplexu v agarózové kouli.
Krok 4: Analýza výsledků:
Změřte absorbanci filtrátu po opětovné analýze pro sestrojení standardní křivky, čímž získáte obsah L-sulforafanu.
Metoda agarózového sulfátu je klasickou metodou pro separaci a detekci L-sulforafanu. Prostřednictvím série kroků lze L-sulforafan separovat a detekovat jeho obsah. Tato metoda má výhody jednoduchosti, vysoké citlivosti a přesných výsledků a běžně se používá při detekci L-sulforafanu v potravinách, kosmetice a léčivech.
Shrnutí: S rozvojem vědy a techniky je metoda syntézy kyseliny L-thioglutamové neustále optimalizována a zdokonalována. Metoda biologické fermentace a metoda chemické syntézy mají zároveň také své výhody a nevýhody, a kterou metodu použít, závisí na aktuální situaci.