Kyselina d-pipekolinováje bezbarvý nebo bílý krystalický prášek, který se podobá krystalické pevné látce ve vzhledu. Molární hmotnost je asi 129,15 g/mol, CAS 1723-00-8 a molekulární vzorec je C6H11NO2. Je rozpustný ve vodě a jeho rozpustnost je ovlivněna teplotou a hodnotou pH. Jeho rozpustnost vody při teplotě místnosti je přibližně 1 g/10 ml. Kromě toho může být také rozpuštěn v některých organických rozpouštědlech, jako jsou alkoholy, ethery a ketony. Jeho bod varu nebyl dosud hlášen, protože jeho teplota rozkladu je relativně nízká. Jedná se o tepelně stabilní sloučeninu s teplotou tepelného rozkladu vyšší než bod tání. Specifické vlastnosti tepelného rozkladu však vyžadují další výzkum a experimentální stanovení. Je to chirální molekula se dvěma optickými izomery, D - a L -. Optická rotace produktu je [] d +8. 8 stupňů (koncentrace 1, voda rozpouštědla). Má určité absorpční vlastnosti a může absorbovat ultrafialové světlo. Je kyselý a má hodnotu PKA přibližně 4-5. Ve vodě to ionizuje, aby produkoval vodíkové ionty, což činí roztok kyselý. Má rozsáhlou hodnotu aplikace v polích, jako je syntéza léčiva, syntéza alkaloidní sloučeniny, konzervační látky, chelatační látky, polymerní materiály, výzkum koordinační chemie a biochemický výzkum. Jeho rozmanitost a jedinečné vlastnosti z něj činí důležitý výzkumný objekt v mnoha oblastech chemických a biologických věd.
|
|
|
|
Chemický vzorec |
C6H11NO2 |
|
Přesná hmota |
129 |
|
Molekulová hmotnost |
129 |
|
m/z |
129 (100.0%), 130 (6.5%) |
|
Elementární analýza |
C, 55.80; H, 8.58; N, 10.84; O, 24.77 |
Podrobná analýza molekulární strukturyKyselina d-pipekolinová.
1. Pět členů heterocyklické struktury: Konstrukce jádra kyseliny d-pipekolinové je heterocyklický kruh obsahující pět atomů, sestávající ze čtyř atomů uhlíku a jednoho atomu dusíku, což představuje kruhovou strukturu podobnou struktuře králíka Balaka. Atomy uhlíku a atomy dusíku v tomto heterocyklickém kruhu jsou uspořádány postupně podle počtu, s různými funkčními skupinami na atomech uhlíku.
2. analýza funkční skupiny:
-Carboxyl Group: Molekula kyseliny d-pipekolinové má karboxylovou skupinu (-COOH) na prvním atomu uhlíku heterocyklické struktury. Skupina karboxylu je tvořena karbonylovou skupinou (C=o) a atomem kyslíku, který je spojen s atomem uhlíku prostřednictvím kovalentní vazby.
-Amino skupina: V molekule kyseliny d-pipekolinové je také amino skupina (-NH2) umístěná na třetím atomu uhlíku heterocyklické struktury. Skupina amino je složena z jednoho atomu dusíku a tří atomů vodíku. Atom dusíku je spojen s atomem uhlíku prostřednictvím kovalentní vazby.
-Trans Alkylová skupina: Druhý atom uhlíku v molekule kyseliny D-pipekolinové je spojen s alkylovou skupinou CIS, kde jsou spojeny dva sousední atomy uhlíku sdílením jednotné vazby uhlíkového uhlíku. Tato alkylová skupina CIS může být různé funkční skupiny, jako je methyl (CH3) nebo ethyl (C2H5).
3.. Prostorová konfigurace: Atom uhlíku a atom dusíku v heterocyklické struktuře kyseliny d-pipekolinové jsou rovinné konfigurace, tj. Jejich chemická vazba je ve stejné rovině. Kromě toho je cis alkylová skupina v molekule kyseliny d-pipekolinové umístěna na jedné straně heterocyklické roviny.
4. Funkce a vlastnosti: Kyselina d-pipekolinová je kyselá sloučenina, která může uvolňovat protony (H+) z karboxylových skupin. Hraje důležitou fyziologickou funkci v organismech, jako je prekurzor alkaloidu a účast na syntéze proteinů, metabolismu a procesů rozkladu. Kromě toho může mít jiné potenciální farmakologické a biologické účinky.
Kyselina d-pipekolinová(CAS Number: 1723-00-8) je sloučenina s jedinečnou chemickou strukturou a biologickou aktivitou, která ukázala široké potenciální aplikace v polích, jako je biochemie, farmaceutická věda a zemědělská věda. Jeho molekulární vzorec je C ₅ H ₉ ne ₂, s molekulovou hmotností 115,13. Patří k aminokyselinám bez proteinu a je důležitým meziproduktem v dráze metabolismu lysinu. Následuje jeho důležitá použití:
Lékařské aplikace: Duální hodnota léčby a diagnózy
Jeho mechanismus účinku v epilepsii závislé na pyridoxinu byl rozsáhle studován. Vysoké hladiny kyseliny d-pipecolové mohou narušit metabolismus kyseliny gama aminobutylové (GABA), což vede k nadměrnému excitaci neuronů a spouštění epileptických záchvatů. Proto se kyselina d-pipekolová stala důležitým terapeutickým cílem epilepsie závislé na pyridoxinu. Inhibicí aktivity kyseliny gama aminobutyrové transaminázy (GABA-T) a snížením degradace GABA se zvyšuje koncentrace GABA v mozku, čímž se vyvíjí antiepileptický účinek. V reakci na metabolické abnormality kyseliny D-pipecolové vyvinuli vědci různé inhibitory, jako je 4- kyselina hydroxypipecolová, zaměřená na snížení jeho koncentrace v těle a zmírnění symptomů epilepsie. V posledních letech se s hloubkovou studií metabolické dráhy kyseliny d-pipecolové, nové typy antiepileptických léčiv objevily nepřetržitě. Například regulací metabolických enzymů kyseliny D-pipecolové lze dosáhnout přesnějších terapeutických účinků.
Výzkum antibakteriálních léků
Jako meziprodukt v metabolismu lysinu je jeho metabolická cesta prekurzorem syntézy různých antibiotik, jako jsou bakteriociny. Regulací svého metabolismu lze biosyntetickou účinnost antibiotik zvýšit a poskytovat nové myšlenky pro rozvoj antibakteriálních léků. Vědci používají technologii editace genů k regulaci klíčových enzymů v metabolické dráze kyseliny D-pipecolové, jako je lysin dekarboxyláza a piperidin reduktáza, čímž se zvyšuje produkci antibiotik. Na základě strukturálních charakteristik kyseliny D-pipecolové navrhli vědci několik nových antibakteriálních látek. Tato antibakteriální látka vyvíjejí své antibakteriální účinky interferujícím do syntézy bakteriální buněčné stěny nebo syntézou proteinu. Při hloubkové studii metabolické dráhy kyseliny D-pipecolové se očekává, že v budoucnu bude vyvinuto více nových antibiotik založených na jeho metabolické cestě, což poskytne více možností pro klinickou léčbu.
Jeho metabolické abnormality úzce souvisejí s výskytem a vývojem různých metabolických onemocnění. Například v fenylketonurii mají pacienti zvýšené hladiny kyseliny D-pipecolové v jejich tělech, což vede k neurologickému poškození. Vědci vyvinuli různé léčebné strategie pro metabolická onemocnění způsobená abnormálním metabolismem kyseliny D-pipecolové. Například doplnění vitaminem B6 může podpořit metabolismus kyseliny d-pipecolové, snížit jeho koncentraci v těle a zmírnit příznaky onemocnění. Kromě toho mohou být také inhibitory nebo aktivátory zaměřené na specifické metabolické enzymy použity k regulaci metabolické dráhy kyseliny d-pipecolové. Při léčbě fenylketonurie může omezení příjmu fenylalaninu a doplňování vitaminem B6 významně snížit hladinu kyseliny d-pipecolové a zlepšit metabolický stav pacientů.
Zemědělské aplikace: Regulace růstu rostlin a odolnosti proti stresu
Je to klíčový meziprodukt v metabolismu lysinu v rostlinách a jeho obsah je regulován různými faktory, včetně environmentálního stresu, stavu výživy a fáze vývoje rostlin. Výzkum ukázal, že kyselina d-pipekolová je zapojena do dráh metabolismu dusíku v rostlinách a úzce souvisí se syntézou aminokyselin, proteinů a nukleových kyselin. Kromě toho se jako prekurzor sekundárních metabolitů účastní syntézy obranných látek rostlin, jako je lignin a flavonoidy. Má signalizační molekulární funkce v těle rostliny, účastní se regulace růstu rostlin, vývoje a stresové reakce. For example, in systemic acquired resistance (SAR), D-Pipecolic Acid serves as a key signaling molecule that induces broad-spectrum resistance in plants through the MPK3/6-WRKY33-ALD1-Pipecolic acid regulatory loop. Kromě toho se také podílí na regulaci signálních drah rostlinných hormonů, jako je synergizace signálních molekul, jako je kyselina jasmonová (JA) a kyselina salicylová (SA), aby se zvýšila tolerance rostlin vůči biotickému a abiotickému stresu. Jako biologický stimulant může podporovat růst rostlin, zlepšit účinnost absorpce živin a zvýšit odolnost proti stresu. Reguluje metabolické dráhy rostlin, optimalizuje alokaci energie a umožňuje rostlinám udržovat normální fyziologické funkce za nepříznivých podmínek. Například exogenní aplikace kyseliny d-pipecolové může podpořit vývoj kořenů, zvýšit fotosyntézu a zvýšit aktivitu enzymu antioxidantů, čímž se zlepšuje celkovou odolnost proti stresu rostlin.
Aplikace v regulaci růstu rostlin
Kořenový systém je hlavním orgánem pro rostliny absorbovat vodu a živiny a jeho vývoj přímo ovlivňuje růst rostlin a odolnost proti stresu. Výzkum ukázal, že může podporovat dělení kořenových špiček a zvyšovat hustotu kořenových vlasů, čímž se zvyšuje absorpční kapacitu kořenů. Například při ošetření semen sóji může 0. 5 mm kyselina d-pipecolová rychlost klíčení o 12% a sazenice čerstvé hmotnosti o 18%. Tento účinek může souviset s jeho regulací rovnováhy rostlinných hormonů, podporou dělení buněk a prodloužením. Fotosyntéza je hlavním procesem metabolismu energie v rostlinách a jeho účinnost přímo ovlivňuje růst a výnos rostlin. Kyselina d-pipekolová může zvýšit fotosyntézu rostlin zvýšením enzymatické aktivity Rubisco, podporou syntézy chlorofylu a optimalizací účinnosti využití světelné energie. Například listový postřik 100 mg/l d-pipecolové kyseliny během kvetení okurky může zvýšit hmotnost jednoho ovoce o 18% a obsah vitamínu C o 22%. Tento účinek může souviset s regulací rovnováhy metabolismu uhlíku a dusíku a podpoře akumulace asimilátu pomocí kyseliny d-pipekolové. Rostlinné hormony hrají klíčovou roli v růstu rostlin, vývoje a stresové reakci.
Sucho je jedním z hlavních abiotických napětí, které omezují růst a výnos rostlin. Může zlepšit odolnost proti rostlinnému suchu regulací metabolismu rostlinné vody, zvýšením aktivity antioxidačního enzymu a podporou akumulace osmoregulačních látek. Například sazenice pšenice, které byly předloženy 100 μm D-pipekolové kyseliny, vykazovaly 45% zvýšení míry přežití při stresu sucha. Tento účinek může souviset s regulací signální dráhy ABA, podporou uzavření stomatu a snížením odpařování vody. Solný stres je další důležitý abiotický stres, který ovlivňuje růst a výnos rostlin. Kyselina d-pipecolová může zlepšit toleranci rostlinné soli regulací rovnováhy iontů rostlin, zvýšením aktivity antioxidantů a podporou akumulace osmoregulačních látek. Například rýže ošetřená kyselinou D-pipecolovou při solném stresu vykazovala 30% zvýšení biomasy a 40% snížení akumulace Na+. Tento účinek může souviset s jeho regulací transportérů Na+/K+, podporou efluxu Na+a absorpcí K+.
Aplikace při zvyšování odolnosti
Nízkoteplotní stres může poškodit strukturu a funkci membrán rostlinných buněk, což ovlivňuje růst a výnos rostlin. Může zlepšit odolnost proti chladu rostlin regulací složení lipidů rostlinných membrán, zvýšením aktivity antioxidantů a podporou exprese genů rezistentních na chlad. Například sazenice rajčat ošetřených kyselinou D-pipecolovou vykazovaly 28% pokles obsahu MDA a snížily poškození fotosyntetického systému při nízkém teplotním stresu. Tento účinek může souviset s jeho regulací nenasycené syntézy mastných kyselin, podporou exprese proteinu chladné odpovědi a zvýšením stability buněčné membrány. Onemocnění rostlin jsou jedním z důležitých faktorů ovlivňujících zemědělskou produkci. Kyselina d-pipecolová může zlepšit odolnost proti onemocnění rostlin regulací signálních drah obhajoby rostlin, podporou syntézy obranné látky a zvýšením síly buněčné stěny. Například může vyvolat rostliny produkovat obranné látky, jako jsou proteiny související s onemocněním (PR proteiny), lignin a flavonoidy, které inhibují růst a infekci patogenů. Kromě tohoKyselina d-pipekolinováMůže zlepšit systémovou získanou rezistenci na rostliny (SAR) regulací signálních dráh rostlinných hormonů, jako jsou synergické účinky s SA, JA atd.
Populární Tagy: Kyselina d-pipekolinová CAS 1723-00-8, dodavatelé, výrobci, továrna, velkoobchod, nákup, cenu, hromadný, na prodej