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维生素K3的激发三重态与色氨酸、酪氨酸电子转移氧化反应的激光闪光光解研究

维生素K3的激发三重态与色氨酸、酪氨酸电子转移氧化反应的激光闪光光解研究
维生素K3的激发三重态与色氨酸、酪氨酸电子转移氧化反应的激光闪光光解研究

[Article]

https://www.wendangku.net/doc/119987838.html,

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )

Acta Phys.?Chim.Sin .2012,28(1),213-216

January Received:September 7,2011;Revised:October 25,2011;Published on Web:October 31,2011.?

Corresponding author.Email:wangwenfeng@https://www.wendangku.net/doc/119987838.html,;Tel:+86-21-39194602.

The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (21173252).国家自然科学基金(21173252)资助项目

?Editorial office of Acta Physico ?Chimica Sinica

维生素K 3的激发三重态与色氨酸、酪氨酸电子转移氧化反应的

激光闪光光解研究

唐睿智1,2

李海霞1,2

刘艳成1,2张

鹏1,2曹西艳1,3王文锋1,*

(1中国科学院上海应用物理研究所,上海201800;2

中国科学院研究生院,北京100049;

3

湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201)

摘要:利用时间分辨的激光闪光光解技术研究了乙腈-水混合溶液(1:1,V /V )中2-甲基萘醌(通常称为维生素

K 3)的激发三重态对色氨酸、酪氨酸的光敏氧化机理.通过瞬态吸收光谱的变化可以推断维生素K 3的激发三重态可以与色氨酸、酪氨酸发生电子转移反应,反应形成的维生素K 3阴离子自由基的吸收峰可以直接从瞬态吸收谱图中观察到.维生素K 3与色氨酸、酪氨酸的电子转移反应的速率分别为1.1×109和0.6×109L ·mol -1·s -1.吉布斯自由能(ΔG )的计算结果表明维生素K 3的激发三重态与色氨酸、酪氨酸电子转移反应在热力学上是可行的.关键词:

维生素K 3;色氨酸;酪氨酸;激光闪光光解

中图分类号:

O644

Laser Flash Photolysis Study on Electron Transfer Oxidation Reaction of Tryptophan or Tyrosine with Triplet State Vitamin K 3

TANG Rui-Zhi 1,2

LI Hai-Xia 1,2LIU Yan-Cheng 1,2ZHANG Peng 1,2CAO Xi-Yan 1,3

WANG Wen-Feng 1,*

(1Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,P .R.China ;

2

Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,P .R.China ;3School of Chemistry and Chemical

Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,Hunan Province,P .R.China )Abstract:Laser flash photolysis was used to study the photosensitized oxidation mechanism of vitamin K 3,commonly known as 2-methyl-1,4-naphthoquinone (MQ),with tryptophan (TrpH)or tyrosine (TyrOH)in acetonitrile/water (1:1,V /V )solution.The triplet state of MQ reacted with TrpH or TyrOH by electron transfer with the formation of a MQ anion radical,which was directly observed in the transient absorption spectrum.The rate constants of the electron transfer reactions were determined to be 1.1×109and 0.6×109L ·mol -1·s -1for TrpH and TyrOH,respectively.The free energy changes (ΔG )of the reactions showed that the proposed electron transfer steps are thermodynamically feasible.Key Words:Vitamin K 3;Tryptophan;Tyrosine;

Laser flash photolysis

1Introduction

The photosensitized oxidation of biomolecule by photo-oxi-dation reaction has received increased attention in recent years.The free radical theory of aging 1,2shows that aging is a result of destructive effects on biomolecule.Proteins are major poten-

tial targets for oxidation because they comprise approximately 68%of the dry mass of cells and tissues.Aromatic amino acid residues in proteins,especially tryptophan (TrpH)and tyrosine (TyrOH),are easily oxidized.3,4Thus,the reactions of TrpH and TyrOH with photosensitizers have received considerable atten-

doi:10.3866/PKU.WHXB201228213

213

Acta Phys.?Chim.Sin.2012V ol.28

tion in the field of proteins photo-oxidation.5-7Oxidative dam-age to proteins occurs via complex chemical reactions that lead to changes in the proteins?structure and the rupture of the poly-peptide chain as well as protein cross linking.8The oxidative damage of proteins plays a critical role in the development of Alzheimer?s disease,Parkinson?s disease,cancer,and aging.9-12 Vitamin K3,commonly known as2-methyl-1,4-naphthoqui-none(MQ),is one of the widely used endogenous photosensi-tizers with antihemorrhagic activity.13MQ is present in vegeta-bles and plays an active role in the photosynthetic mechanism. It also participates in cellular respiration as an electron trans-porter,and in oxidative phosphorylation14-17as an effective elec-tron carrier and electron transfer agent.18,19Many studies have reported on the mechanisms of electron transfer oxidation of nucleotides by the triplet state of MQ(3MQ*)via laser flash photolysis technique.20-23Charge transfer reactions between (3MQ*)and polyguanylic acid(polyG),guanine nucleotide (dGMP)demonstrated that polyG radical cation,dGMP radical cation,and MQ radical anion can be detected simultaneously. In recent years,Basu et al.24-26has been concerning and study-ing magnetic field effects(MFEs)and medium-dependent ef-fect on the photochemistry reactions between MQ and DNA, RNA bases,the results indicated that H atom transfer and elec-tron transfer are the operative mechanisms depending upon the medium.

However,to our knowledge,compared with the research on the triplet state of MQ reacting with nucleosides,fewer studies have discussed the oxidation of proteins by the triplet state of MQ,owing to its complicated structure and mechanism.There-fore,it is a significant task to elucidate the mechanisms of in-teraction between the triplet state of MQ and protein monomer units or complexes.In the current study,TrpH and TyrOH are selected as models to observe the photo-oxidation mecha-nisms.We attempted to investigate the photo-processes of MQ with TrpH and TyrOH in acetonitrile/water(1:1,V/V)solutions using the355nm laser flash photolysis.The possible mecha-nisms are proposed and the related rate constants are obtained in this study.

2Experimental

2.1Materials

Vitamin K3(MQ),tryptophan(TrpH),tyrosine(TyrOH),and acetonitrile were purchased from Sigma-Aldrich.All the chemi-cals were analytically pure and used as received without fur-ther purification.All solutions were prepared freshly with pure water provided by Millipore purification system before each experiment.Samples were bubbled with high-purity N2or O2 (99.999%)for20min before laser flash photolysis.All solu-tions were buffered with phosphate(1×10-3mol·L-1,pH7.0).

2.2Methods

Nd:YAG laser(NL303HT,EKSPLA,Lithuania)provided 355nm pulse with duration of5ns and the maximum energy of8mJ per pulse was used as the pump light source.A xenon lamp was employed as detecting light source.The laser beam and analyzing light passed perpendicularly through a quartz cell.The transmitted light entered a monochromator equipped with an R955photomultiplier.The output signal from the HP54510B digital oscillograph was transferred to a personal computer for study.The laser flash photolysis setup has been previously described.27

3Results and discussion

3.1Photoreaction of MQ with TrpH in acetonitrile/

water(1:1)solution

As shown in Fig.1,in the transient absorption spectrum after 355nm laser flash photolysis of the N2-saturated acetonitrile/ water(1:1)solution containing0.1×10-3mol·L-1MQ,a maxi-mum absorption band at370nm was observed.The triplet state absorption of MQ(at370nm)decays by a first-order pro-cess with a rate of3.4×105s-1in the N2-saturated acetonitrile/ water(1:1)solution containing0.1×10-3mol·L-1MQ.The maximum transient absorption at370nm can be quenched effi-ciently by O2(Fig.1inset).This result was similar to the report-ed triplet state absorption spectrum of MQ.24,28

Fig.2shows the transient absorption spectra after355nm la-ser flash photolysis of the N2-saturated acetonitrile/water(1:1) solution containing0.1×10-3mol·L-1MQ and0.2×10-3mol·L-1TrpH.Under such conditions,the transient absorption of the triplet state of MQ appeared immediately at the end of the laser flash pulse,and decayed significantly faster in the pres-ence of TrpH.Following the decay of the triplet state of MQ at 370nm,a spectrum with maximum absorption bands at390 and510nm appeared.The energy of the triplet(E T)of MQ is about239kJ?mol-1,29while the E T of TrpH is297kJ?mol-1.30 Therefore,the formation of the triplet state of TrpH via energy transfer from the triplet state of MQ is unlikely to occur.Ac-cording to previous reports,the maximum absorption of the MQ anion radical22and Trp?31,32were located at390and510 nm,respectively.Consequently,the transient absorption

spec-

1Transient absorption spectra recorded at(▲)0.1μs and (●)1μs after355nm laser photolysis of0.1×10-3mol·L-1MQ in N2-saturated acetonitrile/water(1:1)solution

inset:transient time trace recorded at370nm in N2-saturated(a),

O2-saturated(b)acetonitrile/water(1:1)solution

214

TANG Rui-Zhi et al .:Laser Flash Photolysis Study on Electron Transfer Oxidation Reaction

No.1

tra resulting from MQ reacting with TrpH can be explained by

electron transfer from TrpH to the triplet state of MQ,generat-ing MQ anion radical and TrpH cation radical (TrpH +?).Ac-cording to the p K a given in the literature,7the TrpH +?(p K a =4.3)turned into a neutral radical Trp ?by deprotonation under the experimental conditions.As shown in Fig.2(inset),the forma-tion of MQ anion radical and Trp ?radical was synchronous with the decay of the triplet state of MQ,which further demon-strated the electron transfer reaction between the triplet state of MQ and TrpH.

Varying the TrpH concentration (0.2×10-3-0.7×10-3mol ·L -1),the decay of 3MQ*was accelerated in the presence of TrpH,with rates proportional to the concentrations of TrpH (Fig.3),the rate constant of the reaction was determined to be 1.1×109L ·mol -1·s -1by monitoring the formation of MQ anion radical (Table 1).Thus,the mechanism of TrpH with the triplet state of MQ can be illustrated as the following:3

MQ*+TrpH →MQ -●/MQH ●+TrpH +●/Trp ●

3.2Photoreaction of MQ with TyrOH in acetonitrile/

water (1:1)solution

Fig.4shows the transient absorption spectra after 355nm la-ser flash photolysis of the N 2-saturated acetonitrile/water (1:1)solution containing 0.1×10-3mol ·L -1MQ and 0.2×10-3mol ·

L -1TyrOH.Similar to the photoreaction of MQ with TrpH,the transient absorption of the triplet state of MQ appeared imme-diately after laser flash pulse and decayed significantly faster in the presence of TyrOH.However,after the decay of the trip-let state of MQ,a spectrum with only a maximum absorption at around 390nm formed.The transient absorbance of TyrOH +?/TyrO ?33(at 410nm)could not be observed clearly due to over-lapping with that of the MQ anion radical or its lower absorp-tion coefficient.The formation of the MQ anion radical was al-so observed to be synchronous with the decay of the triplet state of MQ (Fig.4inset).The formation of triplet state of TyrOH via energy transfer from triplet state of MQ is also unlikely to occur because the E T of TyrOH (342kJ ?mol -1)30is higher than that of MQ (239kJ ?mol -1).Therefore,It is concluded that the electron transfer from TyrOH to the triplet state of MQ also oc-curs.The rate constant of MQ with TyrOH was acquired in a manner similar to the photoreaction of MQ with TyrOH (Fig.5),the rate constant of the reaction was determined to be 0.6×109L ?mol -1?s -1.The reaction mechanism of TyrOH with the triplet state of MQ can be illustrated as following:3

MQ*+TyrOH →MQ -●/MQH ●+TyrOH +●/TyrO ●

3.3Calculation of the free energy changes (ΔG )for

the electron transfer reactions

To further prove the thermodynamic feasibility of the reac-tion,the free energy changes (ΔG )of the electron transfer be-tween the triplet state of MQ and TrpH or TyrOH can be calcu-lated by the Rehm-Weller equation:34

ΔG =96.48(E ox -E red -e 2/εd )-E 0,0

where E ox (in V)and E red (in V)are the oxidation potentials of the donor and the reduction potential of the acceptor,

respec-

2Transient absorption spectra recorded at (▲)0.1μs and

(●)2μs after 355nm laser photolysis of N 2-saturated acetonitrile/

water (1:1)solution containing 1×10-3mol ·L -1MQ and

2×10-3mol ·L -1TrpH

inset:transient kinetic traces recorded at (a)390nm and (b)510

nm

3

Dependence of k obs at 390nm on the concentration of TrpH

Fig.4Transient absorption spectra recorded at (▲)0.1μs and (●)3μs after 355nm laser photolysis of N 2-saturated acetonitrile/

water (1:1)solution containing 0.1×10-3mol ·L -1MQ and

0.2×10-3mol ·L -1TyrOH

inset:transient kinetic trace recorded at 390nm

Table 1Rate constants and free energy changes (ΔG )of electron

transfer from TrpH and TyrOH to the triplet state of MQ

Compound TrpH TyrOH

k /(L ·mol -1

·s -1)

1.1×1090.6×109

E ox /V 1.010.93

ΔG /(kJ ?mol -1)

-69.6-

79.2

Acta Phys.?Chim.Sin .2012

V ol.28

tively,and E 0,0(in kJ ?mol -1)is the triplet state energy of MQ.Here,e 2/εd is the coulombic term,equal to 0.024eV in acetoni-trile/water (1:1)solution.35The E red and E 0,0values of MQ are -0.77V (vs saturated calomel electrode (SCE))and 239.3kJ ?mol -1,respectively.29The E ox values of TrpH and TyrOH are 1.01and 0.93V (vs normal hydrogen electrode (NHE)),re-spectively.36Therefore,the ΔG values obtained for TrpH and TyrOH are -69.6and -79.2kJ ?mol -1,respectively (Table 1).Thus,the photo-induced electron transfer from TrpH and Ty-rOH to the triplet state of MQ is thermodynamically favorable.

4Conclusions

The above experimental results indicated that the triplet state of MQ reacted with TrpH and TyrOH by electron transfer with the formation of MQ anion radical or oxidized radicals of Trp ?and TyrO ?.The rate constants were determined to be 1.1×109and 0.6×109L ·mol -1·s -1for TrpH and TyrOH,respectively,and the free energy changes show that the electron transfer re-actions are thermodynamically feasible in our experiment.Knowledge of the electron transfer oxidation of TrpH and TyrOH by the triplet state of MQ is important to better under-stand structural effects on the photochemical behavior of pro-teins with the triplet state of MQ.References

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4847.

Fig.5

Dependence of k obs at 390nm on the concentration of TyrOH

216

色氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 性质

色氨酸 结构式: 学名: 2-氨基-3-吲哚基丙酸,一种芳香族、杂环、非极性α氨基酸。L-色氨酸是组成蛋白质的常见20种氨基酸中的一种,是哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸。在自然界中,某些抗生素中有D-色氨酸。符号:W 性能: 本品为白色或微黄色结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦,密度:1.362g/cm3 。熔点281~282℃(右旋体),289℃分解,左旋体。外消旋体微溶于水(0.4%,25℃)和乙醇,溶于甲酸、稀酸和稀碱,不溶于氯仿和乙醚。0.2%的水溶液pH为5.5~7.0。

酪氨酸 结构式: 学名: 2-氨基-3-对羟苯基丙酸,一种含有酚羟基的芳香族极性α氨基酸,L-酪氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸中的一种,是哺乳动物的必需氨基酸,又是生酮和生糖氨基酸。符号:Y 性能: 分子式:C9H11NO3,摩尔质量181.20g/mol,密度1.456g/cm3酪氨酸是一种白色结晶体或结晶粉末,无臭,无味,在水中极微溶解,在无水乙醇、甲醇或丙酮中不溶,易溶于甲酸,在稀盐酸或稀硝酸中溶解。 【熔点】 l:342~344(分解);d:310~314(分解);dl:340(分解) 【性状】 l-体从水中结晶出来者,无色至白色丝光针状结晶或结晶性粉

末;d-体从水中结晶者为无色晶体;dl-体从水中结晶者为有光泽的针状晶体。为动物体内非必需氨基酸! 苯丙氨酸 结构式: 学名:2-氨基-3-苯基丙酸,一种芳香族的非极性的α氨基酸,L-苯丙氨酸是组成蛋白质的20种氨基酸中的一种氨基酸,是哺乳动物的必需氨基酸和生酮生糖氨基酸。符号:F 性能: 分子式C9H11NO2 摩尔质量165.19 g/mol 熔点283℃ 沸点295℃ 密度 1.290g/cm3 是α-氨基酸的一种,具有生物活性的光学异构体为L-苯丙氨酸,常温下为白色结晶或结晶性粉末固体,减压升华,溶于水,难溶于甲醇、乙醇、乙醚。

L-5-羟基色氨酸化学合成可行性研究

L-5-羟基色氨酸化学合成可行性研究 一合成原理 由于色氨酸环2位带负电荷时破坏了苯环共轭结构,而3位带负电荷时不破坏苯环共轭结构,因此亲电取代反应先在3位进行,当3位被取代时在2位进行,当2位被取代时在苯环5位进行。(见有机化学-色氨酸相关内容) 据以上原理,先用磺酸基占据2位。虽然2-磺酸色氨酸钠受热和在水溶液中不稳定,容易被还原。但由于2-磺酸色氨酸钠被分离出来时是以H2O·2-磺酸色氨酸钠形式存在的,稳定性大大增强。通过延长搅拌时间、减少乙醇用量、加大水体积和缓慢加入亚硫酸氢钠可以提高2-磺酸色氨酸钠的收率。加磺酸基反应为可逆反应(见有机化学-苯环亲电取代相关内容)。 随后的乙酰化反应目的是降低苯环反应活性。苯环由于形成了共轭结构,电子云密度大,而吲哚环上的N与苯环进一步共轭,使苯环更容易发生亲电取代反应,加成和氧化反应不容易进行。(见有机化学-苯环亲电取代、苯胺相关内容)。在进行硝基取代时,如果苯环反应活性高,容易发生除5位外其他位置的取代反应,为降低反应活性,有必要将N乙酰化降低反应活性。酸和碱加热后都可以去掉乙酰基(见有机化学-苯胺相关内容)。 在接下来5位的硝化反应中,按目前4种常规的硝化反应进行5位硝化,得到的收率仅为40%。Crivello报道的硝化反应失败的原因可能是1-乙酰2-磺酸色氨酸钠在反应溶剂中的溶解度不高所致。用发烟硝酸和冰醋酸进行1-乙酰2-磺酸色氨酸钠的硝化被证明确实可行。 在氨基化反应中,在碱性条件下的聚合反应可以防止富含电子的2位和3位发生二聚化和三聚化反应。次硫酸钠(又名:连二亚硫酸钠或保险粉)为强还原剂,作漂白用,在水或酸性溶液中燃烧,溶于碱溶液起还原作用。 之后进行重氮化-水解反应得到L-5-羟基色氨酸。 二重氮化-水解反应的讨论 ①硫酸的用量 在重氮化反应中,硫酸的作用是:一方面,1mol硫酸与胺反应形成可溶性盐,另外1mol 硫酸与亚硝酸钠反应生成亚硝酸;另一方面,由于重氮盐不稳定易分解,只有在酸溶液中才稳定,若酸量不足,生成的重氮盐容易与未反应的方胺耦合,生成重氮氨基化合物。所以硫酸浓度一般为40%,氨基化合物:硫酸摩尔比为1:3。

色氨酸

色氨酸 现代快节奏的生活,环境污染,工作压力和精神压力不断加大,这些因素不断刺激机体的神经系统和内分泌系统,使人产生各种应激,进而导致机体抗氧化能力下降、免疫系统紊乱等不良反应。当应激超过一定限度时,会导致机体功能的损伤。 应激是机体接受应激原刺激后所表现出来的一系列非特异性反应,包括行为、神经、内分泌和免疫等方面。研究表明,长期慢性应激会导致机体免疫系统处于抑制状态,从而使机体免疫力降低;同时HPA (下后脑-垂体-肾上腺皮质系统)轴功能亢进,交感神经兴奋分泌促肾上腺髓质激素,产生大量的去甲肾上腺素。若应激持续存在则HPA轴继续亢进,机体相应会出现抑郁症状,如情绪低落、学习和记忆能力下降、快感缺乏、思维迟缓、运动迟滞、食欲降低、睡眠减少等。 色氨酸是动物的必需氨基酸,参与痛觉、睡眠、摄食和体温等生理功能的调节,具有调节基因表达、缓解应激等多种作用。正常情况下,机体对色氨酸的需要量并不大,但机体在受到应激等刺激下,由于代谢通路的改变,分解速度加快,机体需求加大。色氨酸又是一种对许多氧化剂高度敏感的色氨酸,在体内的分解途径主要有两种,即氧化脱羧生成5-羟色胺(5-HT)和经犬尿氨酸途径最终转变为二氧化碳和水。 在机体受到应激时,体内会产生大量自由基,导致机体产生氧化应激反应,造成氧化损伤。有些自由基同时又是信号分子,能影响免疫系统。在应激状态下,体内色氨酸分解代谢加快,脑中5-HT水平也随之下降。5-HT作为一种重要的神经递质影响大脑的神经系统,帮助机体应对不同的情况。

此外,国外已有研究发现5-HT与机体免疫调节有关,5-HT 对免疫的调节作用包括对T细胞、B细胞、NK细胞、巨噬细胞活性的激活或抑制效应。 研究表明褪黑素有助于维持机体炎症-抗炎症平衡,使机体免受炎症损伤。而褪黑素是色氨酸5-HT通路的代谢产物,由此推论,色氨酸可以通过其相关代谢产物对小鼠免疫器官发挥作用。色氨酸对机体的抗氧化功能及免疫的调节,主要通过其代谢产物5-HT和褪黑素等来实现,但其具体作用机制还有待进一步研究。

色氨酸营养研究进展

色氨酸营养研究进展 四川农业大学动物营养所 崔 芹 南京农业大学动物科学院 崔 山 1 色氨酸的代谢 动物体色氨酸代谢池内的色氨酸有两个来源:一个是组织蛋白质分解的内源氨基酸,约占2/3;另外一个是从日粮中消化吸收的外源性氨基酸,约占1/3。色氨酸代谢途径也有两个:一个是合成组织蛋白质,另一个则是分解代谢。色氨酸的吸收半周期为1 73h,清除半周期为0 73~ 0 74h,其生物利用率为76%。 1 1 5-羟色胺 色氨酸经氧化脱羧后可转变为5-羟色胺,主要存在于脑组织、胃肠壁中,血液中含量较少。5-羟色胺的生理作用是使微血管收缩和血压升高,亦有作为神经递质、中和肾上腺素和去甲肾上腺素等作用。当色氨酸代谢失调时,可引起神经系统的功能障碍。 血清尿素氮水平是衡量猪、鸡色氨酸需要量的一个敏感指标。当日粮中色氨酸水平适宜时,血清尿素氮的水平最低。色氨酸通过血脑屏障不只与血液中的色氨酸的浓度有关,还与其他支链氨基酸和芳香族氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸等中性氨基酸)的量有关。这些氨基酸与色氨酸发生竞争性吸收,影响色氨酸进入脑中的量及其代谢产物5-羟色胺的量(Fernstrom,1985)。尽管色氨酸进入脑中的量及其代谢产物的量变化范围很大,但是对动物的行为影响很小,皮质醇的变化也不大(Meunier等, 1991)。隔日限饲能引起肉用畜禽持续的血浆皮质酮的增长,增加日粮中的色氨酸可控制它的分泌模式。这可能是血清素激活系统和下丘脑-垂体-肾上腺的相互作用的结果(Mench,1991)。Herry等(1992)研究指出,色氨酸与LNAA(大分子中性氨基酸)的比值不平衡时,下丘脑中的5-羟色胺的总浓度降低,这在母鸡身上体现最为明显。但当色氨酸与LNAA的比值减小时,去势猪的生长性能最好。这可能与血清素激活作用有关(Herry等,1995)。Angel指出,5-羟色胺是促性腺激素释放和青春期开始的重要因子。色氨酸急性或严重缺乏,对转甲状腺素和白蛋白的水平无影响,但转铁蛋白水平稍微下降(Bleiberg等, 1990)。补加色氨酸可使脑中色氨酸、5-羟色胺和5-羟基吲哚乙酸的浓度增加,后者对睡眠潜伏期有积极作用,从而影响神经行为(Sar war等, 2001)。色氨酸对肝核蛋白合成的促进作用是与L-色氨酸在体内分配后与特殊的核酸色氨酸受体的结合能力有关(Sidransky等,1996)。Corta mita 等(1991)认为,日粮色氨酸缺乏降低了肌肉和肝蛋白的合成率,这与营养素吸收率下降而使饭后胰岛素的释放减少有关。在亚硝酸盐作用下,色氨酸的吲哚环或苯环中引入一个羟基会增加其诱变功能,诱发多种疾病。 1 2 烟酸 色氨酸经氧化可转变为烟酸,它是合成NAD和NADP的前体,NAD和NADP是不需氧的脱氢酶的辅酶,参与体内氧化还原反应。在人和动物体内,色氨酸可转化为烟酸,不同品种动物、不同生长阶段转化率有所不同。雏鸡转化率为45 1,种母鸡转化率为187 1;反刍动物可把50 mg色氨酸转化成1mg烟酸。在种蛋内烟酰胺含量为0 73mg/kg时,转化率可达18 1。在一定范围内,种蛋内较高的烟酰胺含量对色氨酸-烟酰胺转化有一定的诱导作用。日粮中烟酸水平会直接影响蛋中的烟酸量。当色氨酸向烟酸的转化量减少时,糖原的分解速度减慢,腺苷酸环化酶的活性受到抑制,但磷酸二酯酶的活性却提高了(Shi bata,1995)。当饲喂色氨酸与烟酸缺乏的日粮时,动物生长会受到抑制,补加其中任何一种都会改善动物的生长状况并可使尼克酸的缺乏症状消失。

酪氨酸激酶体系顺口溜

酪氨酸激酶体系:胰岛素,生长激素,促红细胞生成素 记忆:为了生计老暗算别人一刀,简直是个畜生 血沉ESR加快:纤维蛋白质,球蛋白,胆固醇 记忆:单纯(胆固醇)少女求(球蛋白)签(纤维蛋白)问红尘(红细胞血沉) 单核细胞:3-8%,中性粒50-70%,淋巴20-40% 记忆:单身三八,中年无(5)妻(7),聆听儿诗 红细胞生成素调节:BPA(爆式促进激活物),促红细胞生成素,性激素,生长激素,甲状腺素 记忆:一个畜生(促红细胞生成素)居然对生(生长激素)怀六甲(甲状腺素)的女人实施性(性激素)暴力, 性激素:雄激素是正性,雌激素负性 铅中毒:动力性肠梗阻,卟啉症 记忆:铅可抑制ALA脱水酶和亚铁鳌合酶的活性 蛋白质大部分是由肝脏合成的,除了Y-球蛋白是由浆细胞合成的 记忆:将(浆)在外(Y),君令有所不受 失读症:角回受损-->独角戏(歌名)

感觉性失语症:颞上回受损-->驱赶余孽 运动性失语症:Broca区-->洞与B联系起来,或Bro像brother,brother爱运动啊 快痛-->传入纤维是A*纤维,慢痛C纤维, 记忆:形状像豆芽,豆芽长的快,C纤维-->chronic是慢的意思 凝血因子:IV->钙离子,V->易变因子 记忆:武艺盖世 凝血辅因子:IV,V,III,VIII 记忆:我师傅三八 被消耗的因子:II,V,VII,VIII 记忆:浩霸占我妻儿 内源性凝血:启动因子12,慢,单独凝血因子12,11,9,8,4, 外源性凝血:启动因子3,快,单独凝血因子,3,4,7 记忆:123,3+4=7

生理性抗凝血酶III:丝氨酸酶抑制物-->9-12因子 记忆:3+9=12 VitA的活性形式:视黄醇,视黄醛,视黄酸 记忆:看(视)黄色的电影是看A片 几乎所有的血浆蛋白均为糖蛋白,除了清蛋白,清蛋白与胆红素结合 记忆:因为清蛋白清高,不愿与糖为伍, 清蛋白-->清扫有毒物质-->与胆红素结合-->肝脏-->胆红素与Y,Z蛋白结合 对凝血酶敏感的凝血因子:I,V,VIII,XIII 蛋白质C系统:蛋白质C(PC),凝血酶调节蛋白,蛋白质S,蛋白C抑制物 蛋白质C (PC):灭活Va,VIIIa,抑制Fx及凝血酶原激活 记忆:我爸(5,8)嫖娼(P,C) 蛋白C抑制物与PC形成APC 肝脏是储存维生素A,E,B12,K的主要场所 记忆:干(肝)脆罢课(BAKE) 氨基酸的记忆: 中性氨基酸:中性氨基酸:谷氨酰胺,天冬酰胺,酪氨酸,丝氨酸,色氨酸,苏氨酸,胱氨酸,蛋氨酸 记忆:(中)国(股东老实)好(色输)成穷(光蛋)

发酵法生产色氨酸

发酵法生产色氨酸的研究 刘辉 047111230 摘要:色氨酸是人和动物生命活动中8种必需氨基酸之一,对人和动物的生长发育、新陈代谢起着非常重要的作用。随着市场需求的不断增加,提高色氨酸生产能力成为全球热点。本文综述了色氨酸应用及生产技术包括发酵生产色氨酸的菌种选育、发酵培养基原料和发酵工艺等方面的研究进展。 关键词:发酵法色氨酸 1、发酵法生产色氨酸过程中的菌种选育 生产菌种选育是发酵工业中最为关键的工作,受到普遍的重视。过去发酵法生产色氨酸采用的是在培养基中添加吲哚或邻氨基苯甲酸的方法,此法因必须采用高价的吲哚或邻氨基苯甲酸做前体物质,使色氨酸的生产存在着成本高的缺点。而且由于这些前体物质对微生物的生长有毒害作用,故不能大量使用[1]。目前,利用糖质原料直接发酵生产色氨酸的国内外报道不多[2-3],主要是因为色氨酸在微生物体内代途径较长且存在着多种严格的调节机制,致-色氨酸的生产菌种产酸较低,达不到工业化生产的要求。色氨酸的生产菌种有谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutanicum)、黄色短杆菌(Bre-vibacteriumflavum)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sub-tilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、产朊假丝酵母(Candida utilis)等,其中绝大多数为细菌[1]。 2、发酵法生产色氨酸过程中的发酵条件的选择 色氨酸发酵过程中菌种的质粒稳定性对发酵水平高低有严重影响,维持发酵高产酸就要保证发酵过程菌种质粒稳定。在培养过程可以通过调节适当罐压、培养温度、溶氧控制水平、底料中酵母抽提物添加量等方面进行控制,保证发酵过程中不发生质粒丢失现象。 色氨酸发酵液中乙酸浓度高时对色氨酸生产菌的生长和产酸均有抑制作用,发酵过程中可以通过调节溶氧控制水平、初始葡萄糖浓度、发酵葡萄糖浓度及控制菌体比生长速率等方面进行控制,减少发酵液中乙酸的生成。 色氨酸发酵过程中产大量的热,为了维持发酵温度的稳定,必须采取适当的降温措施,在发酵罐外部加上冷却盘管,采用冰水降温,控制发酵温度33℃左右。 色氨酸发酵过程中由于无机盐的消耗及产酸引起PH 变化,所以发酵过程中适当流加氨水或液氨调节PH,控制最佳PH 值在 6.9 左右。 色氨酸发酵为耗氧发酵,并且产酸过程中用氧量比较大,溶氧的多少直接影响着代谢的方向,进而影响产酸和转化率,溶氧低于20%容易发生菌体自溶、乙酸产量增加,所以在主发酵过程中必须控制溶氧大于20%,这要求我们采用先进的通风搅拌装置,设计合理的发酵罐径高比,增加通气量提高溶解氧。 色氨酸发酵过程中,采用高糖流加技术,使发酵糖浓度始终处于低浓度,从而有效减少残糖对发酵产生的抑制作用,避免发酵后期产生乙酸上升的现象,保证高产酸及转化率。此外,色氨酸发酵生产可采用先进的培养基连消技术,高精度空气膜滤技术,使发酵污染程度控制最低水平,确保发酵产酸水平;对发酵车间的环境定期进行消毒,提高环境清洁度,对排污要控制,对排污口要用漂白粉处理,对空气过滤系统要定期清理,减少染菌机率。[4]3、发酵法生产色氨酸过程代谢控制 芳香族氨基酸的生物合成存在着特定的代谢调节机制,因此不可能从自然界中找到大量积累色氨酸的菌株,但是可以黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌等为出发菌株,设法得到从遗传角度解除了芳香族氨基酸生物合成正常代谢调节机制的突变菌株,用微生物直接发酵法生产色氨酸"这些方法包括:解除菌体自身反馈调节、切断支路代谢、增加前体物的合成等。[5] 4、发酵法生产色氨酸产物提取工艺

L-色氨酸

L-色氨酸的生产及其代谢控制育种 摘要本文综述了利用微生物生产L-色氨酸的各种方法和L-色氨酸的生物合成 途径及其代谢调控机制,并介绍了利用重组DNA技术选育L-色氨酸高产菌的研究现状。 L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸,为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末,水中溶解度1.l4g(25℃),溶于稀酸或稀碱,在碱液中较稳定,强酸中分解。微溶于乙醇,不溶于氯仿、乙醚。它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一,对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用,被称为第二必需氨基酸,广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体内,从-色氨酸出发可合成5-羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质,可预防和治疗糙皮病,同时具有消除精神紧张、改善睡眠效果等功效。色氨酸代谢失凋会引起糖尿病和神经错乱,因此在医学上被用作氨基酸注射液和复合氨基酸制剂。另外,由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸,用它强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用,它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。 1.色氨酸的生产方法 色氨酸的生产最早主要依*化学合成法和蛋白质水解法,但是随着对微生物法生产色氨酸研究的不断深入,这种方法已经走向实用并且处于主导地位。微生物法大体上可以分为直接发酵法、微生物转化法和酶法。近年来还出现了将直接发酵法与化学合成法相结合、直接发酵法与转化法相结合生产色氨酸的研究。另外,重组DNA技术在微生物育种和酶工业上的应用极大地推动了直接发酵法和酶法生产色氨酸的工业化进程。 1.1微生物转化法 亦称前体发酵法。这种方法使用葡萄糖作为碳源,同时添加合成色氨酸所需的前体物如邻氨基苯甲酸、吲哚等,利用微生物的色氨酸合成酶系来合成色氨酸。这种方法同直接发酵法一样,需要解除生物合成途径中大部分酶所受到的反馈调节,以使色氨酸能够高浓度蓄积。另外,所添加的前体物大都是抑制微生物生长的,因此添加量不可过高,一般采取分批少量添加的方法。同时可以筛选前体物的抗性突变株来提高前体物的添加量。例如采用枯草杆菌的5-FT抗性突变株SD-9在15L含6%葡萄糖的培养基中培养,在培养过程中每次添加少量6%的邻氨基苯甲酸溶液共2L,经120h后可生产色氨酸9.6g/L。微生物转化法的不足在于当转化液中前体物浓度较高时,转化率有所下降。另外,前体物的价格比较昂贵,不利于降低成本。 1.2酶法

常用药品通用名

常用药品通用名 (丁胺卡那霉素——阿米卡星)(醋酸泼泥松——强的松)(头孢哌酮——先锋必) (头孢塞肟钠——先锋7号)(头孢唑林钠——先锋5号)(头孢曲松钠——菌必治)(苄星青霉素——长效青霉素)(大观霉素——淋必治) (利巴韦林——病毒唑) (吗啉双呱——病毒灵) (葡醛内酯——肝泰乐) (百炎净——复方磺胺甲恶唑-SMZ) (诺氟沙星——氟哌酸) (呋喃妥因——呋喃坦定)(呋喃唑酮——痢特灵) (甲硝唑——灭滴灵) (阿昔洛韦——无坏鸟甘)(庆大霉素普鲁卡因——胃炎灵)(庆大霉素碳酸必——肠炎宁)(呋噻米——速尿) (心律平——普罗帕酮) (异博定——盐酸维拉帕米)(硝酸异山梨酯片——消心痛)(脑复新——盐酸吡硫醇)(脑脉宁——盐酸托哌酮片)(曲安奈德——康A——康尼克通) (心的安——盐酸普萘洛尔)(脑复康——吡拉西坦) (硫酸软骨素——康的宁)(肝安——15AA) (肾安——9AA) (沙丁胺醇——硫酸舒喘宁)(必嗽平——溴已新) (咳必清——枸椽酸喷托维林片) (脑溢嗪——盐酸桂利嗪)(盐酸二氧嗪片——咳克敏)

(妇康片——炔诺酮片) (化痰片——羧甲司坦片)(维尔新——维生素E烟酸酯胶囊) (螺内酯——安体舒通) (西咪替丁——甲青咪瓜)(胃舒平——氢氧化铝) (甲疏咪唑——他巴唑) (肾上腺色腙素——安洛血)(扑尔敏——马来酸氯苯那敏)(盐酸异丙嗪——非那根)(碳酸氢钠——小苏打)(706代血浆——羟乙基淀粉40氯化钠针) (低份子右旋糖——右旋糖酐40葡萄糖针) (酚磺乙胺——止血敏) (罗通定——颅痛定) (维生素B2——核黄素) (维生素C——抗坏血酸)(ATP——三磷酸腺苷酸)(GM——庆大霉素)(潘生丁——双嘧达莫) (扑炎痛——贝诺酯) (消炎痛——吲哚美辛) (扑热息痛——对乙酰胺基酚)(止血芳酸——氨甲苯酸)(强力霉素——多西坏素)(癣敌——硝酸溢康唑软膏)(治癣必妥——联苯苄唑乳膏)(维脑路通——曲克芦丁)(氢氯噻嗪 ——双克片) (黄体酮——醋酸甲羟孕酮)(阿司匹林——乙酰水杨酸)(吡罗昔康——炎痛喜康)(盐酸黄莲素——盐酸小檗碱)(双氯灭痛——双氯芬酸酯)(强筋松——苯丙氨酯) (酚酞片——果异片) (甲氯普胺——胃复安) (溴丙胺太林片——普鲁苯辛)(牙痛水——樟脑水合氯醛酊)(654-2——消旋山莨菪碱片)

酸解后色氨酸破坏

蛋白质可以用酸、碱或酶如胃蛋白酶,胰蛋白酶,糜蛋白酶水解成最终产物氨基酸,实验室中常使用酸解法水解蛋白质。当在6mol/I盐酸溶液中将蛋白质在110℃加热大约20h,肽键断裂,此时蛋白质完全分解为氨基酸。 酸法水解蛋白质的优点是在水解过程中不发生外消旋作用,所得到的氨基酸均为L—氨基酸。大多数氨基酸在煮沸酸中是稳定的,但色氨酸则完全被破坏。丝氨酸和苏氨酸在酸解过程中或多或少地也有破坏。色氨酸的水解产物已知是一种棕黑色的物质——腐黑质,因此,用酸法水解蛋白质得到的水解液为棕黑色的。 酸解后色氨酸破坏,天冬酰胺和谷氨酰胺脱酰胺基,基本也算破坏了,碱水解不破坏色氨酸,其他氨基酸基本完了。 一般的酸水解是用限制水解时间,减低温度,和控制酸的强度来进行的,稀酸条件下,肽链中的天冬氨酸羧基端比较容易断裂,浓酸条件下,含有羟基氨基酸的氨基端比较容易断裂, 酸法水解:(通常以5-10倍的20%HCl煮沸回流16h-20h,或加压于120摄氏度水解12h,可将蛋白质水解成氨基酸)优点:水解彻底,水解的最终产物是L-氨基酸,没有旋光异构体的产生。缺点:营养价值较高的色氨酸几乎全部被破环,而与含醛基的化合物(如糖)作用生成一种黑色物质,称为腐黑质,因此水解液呈黑色。此外,含羟基的丝氨酸、苏氨酸、洛氨酸也有部分被破坏。此法常用于蛋白质的分析与制备。 碱法水解:(可用6摩尔每升NaOH或4摩尔每升氢氧化钡煮沸6小时即可完全水解得到氨基酸。优点:色氨酸不被破坏,水解液清亮。缺点:水解产生的氨基酸发生旋光异构作用,产物有D-型和L-型两类氨基酸。D-型氨基酸不能被人体分解利用,因而营养价值减半;此外,丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、胱氨酸等大部分被破坏,因此碱水解法一般很少使用。 蛋白酶法水解,优点:条件温和,常温(36-60摄氏度)\常压和PH值在2-8时,氨基酸完全不被破坏,不发生旋光异构现象。缺点:水解不彻底,中间产物较多。根据水解的程度分(蛋白质--膘--胨--多肽--二肽--氨基酸)蛋白质煮沸时可凝固,而膘、胨、肽均不能:蛋白质和膘可被饱和的硫酸铵和硫酸锌沉淀,而胨以下的产物均不能;胨可被磷钨酸等复盐沉淀,而肽类及氨基酸均不能,借此可将产物分开。 柱前衍生相当是样品处理后进色谱柱,柱后衍生是样品经色谱柱分离后进行反应 简单的说,当检测物质不容易被检测时,如无紫外吸收等,可以将其进行处理,如加上生色团等,生成可被检测的物质。 柱前衍生法和柱后衍生法各有其优缺点。柱前衍生法的优点是:相对自由地选择反应条件;不存在反应动力学的限制;衍生化的副产物可进行预处理以降低或消除其干扰;容易允许多步反应的进行;有较多的衍生化试剂可选择;不需要复杂的仪器设备。缺点是:形成的副产物可能对色谱分离造成较大困难;在衍生化过程中,容易引入杂质或干扰峰,或使样品损失。柱后衍生法的优点有:形成副产物不重要,产物也不需要高的稳定性,只需要有好的重复性即可;被分析物可以在其原有的形式下进行分离,容易选用已有的分析方法。缺点是:需要额外的设备,对仪器要求比较高;反应器可造成峰展宽,降低分辨率;有过量的试剂会造成干扰。

常见药品的通用名和别名

常见药品的通用名和别名(习惯名称) 通用名别名通用名别名 一、心血管系统、利尿药物 普萘洛尔-心得安阿替洛尔-胺酰心安 卡托普利-巯甲丙脯酸去乙酰毛花苷-西地兰D 普罗帕酮-心律平美西律-慢心律 硝酸异山梨酯-消心痛硝苯地平-心痛定 曲克芦丁-维脑路通双嘧达莫-潘生丁 维拉帕米-异博定卡托普利-巯甲丙脯酸 氢氯噻嗪-双克呋塞米-速尿 螺内酯-安体舒通 二、消化系统药物 消旋山莨菪碱-654-2 复方氢氧化铝-胃舒平 甲氧氯普胺-胃复安呋喃唑酮-痢特灵 西咪替丁-甲氰咪胍干酵母-食母生 多潘立酮-吗丁啉酚酞-果导 碳酸氢钠-小苏打、SB 盐酸小檗碱-黄连素 盐酸洛哌丁胺胶囊-易蒙停 三、抢救药物 洛贝林-山梗菜碱尼可刹米-可拉明 肾上腺素-副肾异丙肾上腺素-喘息定 去甲肾上腺素-正肾间羟胺-阿拉明 酚妥拉明-利其丁 四、呼吸系统药物 沙丁胺醇-舒喘灵喷托维林-咳必清 羧甲司坦片-化痰片盐酸溴已新-必漱平 复方甘草合剂-棕色合剂复方愈创木酚磺酸钾-非那根合剂五、抗炎止痛药 吲哚美辛-消炎痛吡罗昔康-炎痛喜康 去痛片-索密痛氨咖黄敏胶囊-速效 贝诺酯-扑炎痛双氯芬酸-双氯灭痛 布桂嗪-强痛定哌替啶-杜冷丁 六、血液系统药物 氨甲苯酸-止血芳酸利血生-利可君 酚磺乙胺-止血敏亚硫酸氢纳甲萘醌-维生素K3 硫酸氢钠甲萘氢醌-维生素K4 叶绿醌-维生素K1 卡巴克络--肾上腺色腙、安络血 七、中枢神经系统药物 苯海索-安坦胞磷胆碱-胞二磷胆碱 苯妥英纳-大伦丁苯巴比妥钠-鲁米那 吡拉西坦-脑复康双异丙酚-丙泊酚

桂利嗪-脑益嗪倍他司汀-培他啶、敏使朗 地西泮-安定艾司唑仑-舒乐安定 阿普唑仑-佳乐安定氯硝西泮-氯硝安定 咪达唑仑-力月西(咪唑安定)可待因-甲基吗啡 茶苯海明-乘晕宁苯海拉明-苯那君、可他敏八、激素及降糖药物 泼尼松-强的松曲安奈德-康宁克通 缩宫素-催产素地塞米松-氟美松 丙酸睾丸素-丙酸睾酮甲基睾丸素-甲睾酮 己烯雌酚-乙底酚(求偶素)氯米芬-克罗米芬 格列本脲-优降糖苯乙双胍-降糖灵 甲巯咪唑-他巴唑丙基硫氧嘧啶-丙赛尤 醋酸甲羟孕酮-安宫黄体酮精蛋白锌胰岛素-长效胰岛素九、维生素、营养类药物 维生素C-抗坏血酸氯化钠注射液-生理盐水(N.S) 葡萄糖注射液-G.S 氯化钠葡萄糖注射液-G.N.S 肝醒灵注射液-6AA 肾必安-9AA 支链氨基酸-3AA 21多维元素片-21金维他 三磷酸腺苷-ATP 维生素B12-氰钴胺 维生素B2-核黄素维生素E-生育酚 维生素B1-盐酸硫胺维生素B6-吡多辛 十、抗感染药物、 过氧化氢-双氧水高锰酸钾粉-P.P粉 利巴韦林-病毒唑吗林胍—病毒灵(ABOB) 拉米夫定-贺普丁阿米卡星-丁胺卡那霉素 阿昔洛韦-无环鸟苷头孢曲松钠-菌必治 苄星青霉素-长效青霉素头孢噻吩-先锋1号 头孢氨苄-先锋4号头孢噻啶-先锋2 头孢唑林钠-先锋5号头孢拉定-先锋6号 头孢乙氰-先锋7号头孢匹林-先锋8号 头孢羟氨苄-先锋9号头孢硫脒-先锋霉素18 头孢克洛-头孢氯氨苄头孢美唑-先锋美他醇(CMZ)头孢呋辛钠-头孢呋肟钠头孢西丁-甲氧头孢噻吩 头孢哌酮-先锋必林可霉素-洁霉素 复方磺胺甲恶唑-复方新诺明(SMZco)诺氟沙星-氟哌酸 依托红霉素-无味红霉素多西环素-强力霉素 米诺环素-美满霉素甲硝唑-灭滴灵 异烟肼-雷米封大观霉素-淋必治 葡醛内酯-肝泰乐呋喃妥因-呋喃坦啶 十一、抗肿瘤及辅助药物 依托泊苷-足叶乙甙亚叶酸钙-甲酰四氢叶酸钙 多柔比星-阿霉素表柔比星-表阿霉素

苯丙氨酸和酪氨酸的紫外

苯丙氨酸和酪氨酸的紫外-可见光谱分析 一、实验目的 1、了解紫外可见分光光度法的基本原理,掌握紫外可见分光光度计的基本操作。 2、了解苯衍生物的紫外吸收光谱及鉴定方法。 3、掌握紫外可见吸收光谱的绘制和定量测定方法。 二、实验原理 紫外-可见分光光度法属于吸收光谱法,分子中的电子总是处在某一种运动状态中,每一种状态都具有一定的能量,属于一定的能级。电子由于受到光、热、电等的激发,吸收了外来辐射的能量,从一个能量较低的能级跃迁到另一个能量较高的能级。物质对不同波长的光线具有不同的吸收能力,如果改变通过某一吸收物质的入射光的波长,并纪录该物质在每一波长处的吸光度(A),可得到的谱图为该物质的吸收光谱或吸收曲线。当一定波长的光通过某物质的溶液时,入射光强度I0与透过光强度I t之比的对数与该物质的浓度c及厚度b成正比。其数学表达式为:A=lg(I0/I t)= -lg T=kbc, (1) 式(1)为Lambert-Beer定律,是分光光度法定量分析的基础 其中T为透光率(透射比)。 物质的吸收光谱反映了它在不同的光谱区域内吸收能力的分布情况,不同的物质,由于分子结构不同,吸收光谱也不同,可以从波形,波峰的强度、位置及其数目反映出来,因此,吸收光谱带有分子结构与组成的信息。 芳香族化合物π π*跃迁到近紫外产生3个特征吸收带,苯的特征吸收带为184nm,204nm,254nm.当苯上有取代基时,会对其3个特征吸收带产生强烈影响。 在相同条件下比较待测物和已知纯化合物的吸收光谱,与标准谱图比较鉴定待测物的结构。 三、实验仪器及试剂 仪器:UV-2401紫外-可见分光光度计(狭缝宽度1.0nm,参比溶液:去离子水),100-1000μL移液枪,10ml试管 试剂:4mg/100ml酪氨酸,1.6mg/100ml色氨酸,20mg/100ml苯丙氨酸,20mg/100ml 酪氨酸,去离子水 四、实验步骤 A. 绘制苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸溶液的紫外光谱曲线 1. 打开紫外分光光度计和计算机,预热,对紫外分光光度计进行仪器初始化。 2. 选择测量参数,扫描记录三种溶液的紫外吸收光谱。 B. 绘制标准曲线,求未知浓度酪氨酸溶液浓度。 1. 酪氨酸系列标准溶液,待用。 2. 选择测量参数,绘制标准曲线。 3. 在同样条件下,测量待测样的吸光度,通过标准曲线,计算待测样浓度。 五、实验结果分析 1、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸的紫外吸收光谱 根据实验所得数据可得三种物质的紫外吸收光谱曲线

色氨酸操纵子

色氨酸操纵子 色氨酸是构成蛋白质的组分,一般的环境难以给细菌提供足够的色氨酸,细菌要生存繁殖通常需要自己经过许多步骤合成色氨酸,但是一旦环境能够提供色氨酸时,细菌就会充分利用外界的色氨酸、减少或停止合成色氨酸,以减轻自己的负担。细菌这种对色氨酸利用的调节是通过色氨酸操纵子(trp operon)来实现的。 一、色氨酸操纵子的结构与阻遏蛋白的负性调控 色氨酸操纵子的结构与乳糖操纵子相似,结构基因由合成色氨酸所需要酶类的基因E、D、C、B、A等头尾相接串连排列组成,结构基因上游为启动子P trp 和操纵序列O,不过其调控基因trpR的位置远离P-O-结构基因群,在其自身的启动子作用下,以组成性方式低水平表达其编码分子量为47KD的调控蛋白R。 点击后看大图色氨酸操纵子是属于一种负性调控的、可阻遏的操纵子。以组成性方式低水平表达的阻遏蛋白R并不具有与O结合的活性,只有当环境能提供足够浓度的色氨酸时,R与色氨酸结合后构象变化,才能够与操纵序列O特异性亲和结合,阻遏结构基因的转录。因此这类操纵子通常是开放转录的,有效应物(色氨酸为阻遏剂)作用时则关闭转录。细菌不少生物合成系统的操纵子都属于这种类型,其调控可使细菌处在生存繁殖最经济最节省的状态。 二、衰减子及其作用 实验观察表明:当色氨酸达到一定浓度、但还没有高到能够活化R使其起阻遏作用的程度时,产生色氨酸合成酶类的量已经明显降低,而且产生的酶量与色氨酸浓度呈负相关。仔细研究发现这种调控现象受转录衰减(attenuation)机制的调节。 在色氨酸操纵子P trp-O与第一个结构基因trpE之间有一段162bp的前导序列构成衰减子区域(attenuator region),研究证明当色氨酸有一定浓度时,RNA 聚合酶的转录会终止在这里。这段序列能够编码14个氨基酸的短肽,其中有2个色氨酸相连,在此编码区前有核糖体识别结合位点(RBS)序列,提示这段短序列在转录后是能被翻译的。在衰减子区域的后半段有4个反向重复序列1、2、3、4,在被转录生成mRNA后它们两两能够形成3个发夹式结构(hairpin structure)(1-2、2-3、3-4),但由于序列2、3的重复使用,所以同时最多只能够形成两个发夹式结构;如果序列1、2形成发夹结构,那么序列2、3就不能形成发夹结构,有利于序列3、4生成发夹结构;由于序列4后面紧跟一串A(转录成RNA 就是一串U),所以由3、4形成的发夹结构实际上是一个终止结构,如果转录成mRNA时这个发夹结构形成,就能使RNA聚合酶停止转录而从mRNA上脱离下来。三种不同情况下形成的发夹结构见图。

色氨酸与褪黑素的关系

色氨酸与褪黑素的关系 题记:这几天,舍友因为失眠,在睡前把整粒的天王补心丸嚼了数口并吞水服之,学过方剂的都知道里面的一种成分——朱砂,便是有助于重症失眠的患者。不禁让我想起脑白金曾在广告宣称自己助眠的成分其实是褪黑素,这也是近些年研究很火热的一种物质。对于它的认识也是莫衷一是,那么究竟什么是褪黑素,他跟色氨酸存在什么样的关系,今天我就带大家剖析一下。 了解色氨酸 色氨酸的化学名称为α-氨基- β-吲哚丙酸,有3种同分异构体:L型、D型和消旋体DL型。1825年,色氨酸首次被发现,1902年,由Hokinst首次从酪蛋白中分离获得。L-色氨酸又被称为第二必需氨基酸,L-色氨酸是人体和动物所必需的8种必需氨基酸之一,不能通过自身合成。所以,人和动物只能通过食物来摄取L-色氨酸。D-色氨酸主要存在于植物和微生物之中,动物中含量极少,而且在人体内几乎不发生代谢作用,也无毒性。 现在国内外不少地区都把它作为食品添加剂,以强化机体对蛋白质的利用率。近年来发现,色氨酸不只是用于静脉营养输液,而对失眠症、抑郁症、躁狂症及止痛等亦有良效。色氨酸口服后在肠道吸收。2小时内血中药浓度明显升高,60分钟达最高峰,半衰期为15.8小时。有报道如与维生素B6和C并用,可提高其血浆浓度。它能透过血脑屏障,在体内羟化酶作用下转为5-羟色氨酸,再经脱羧酶转化为5-羟色胺(5-HT),其主要最终产物为5-羟吲哚乙酸 (5-HIAA)和犬尿酸从尿液排泄。 关于褪黑素 褪黑素,又名褪黑激素,松果体素、褪黑色素,简称MT(Melatonin),是吲哚类化合物。1958年,皮肤专家Lemer等首先从牛的松果体分离得到的一种激素,用之饲喂青蛙时,可使深色的蛙皮褪色,因而命名为褪黑素。褪黑素是人和动物脑内松果体分泌的激素,人在6岁时达到顶峰,后则逐渐减少分泌。 内源性褪黑素是由靠近上中脑的神经内分泌器官松果腺分泌的一种激素,其合成的原料主要是L-色氨酸。内源性褪黑素具有参与调节人体昼夜节律和睡眠的生理作用。市售褪黑素多为化学合成。 人脑中的松果体是以一条蒂(Stalk)附着于第三脑室后壁的、豆粒大小的一块组织,能维持体内其他激素的正常水平和调节它们的正常循环。松果体最主要的功能是调节生物时钟,它能感觉到昼夜的变化,季节的变化,从而调节机体的生理和生化变化来适应它。因此有人称它为人体内的第三个眼睛。 褪黑素的分泌具有昼夜节律性 光照会抑制褪黑素的分泌,所以白天褪黑素分泌少;晚上几乎无光照抑制,褪黑素分泌开始增加,引导人们正常人睡,凌晨2:00—3:00时褪黑素分泌达到高峰,此时人们进入了深睡眠期;次日早晨光照再次抑制褪黑素的分泌,人们就会慢慢醒来。与此情况类似,冬天和下雨天,因为光照都比较弱,褪黑素分泌相应增加,所以人们容易犯困,睡眠多。 雌雄之辩 ①色氨酸与肝昏迷治疗

20种氨基酸缩写

20种氨基酸缩写 PNA: P olar n eutral a mino acid PAA: P olar a cidic a mino acid PBA: P olar b asic a mino acid NPA: Non-p olar a mino acid

速记氨基酸英文缩写 2008-08-20 14:27 甘氨酸-----Gly-----G 干gan了le的叶ye子 丙氨酸-----Ala-----A 一个夹心饼干(把A想成一片饼干,两面都是A,中间加点东西) 缬氨酸-----Val-----V 缬读xie,和腹泻的泻同音!四川人管上厕所叫窝(Val)屎 亮氨酸-----Leu-----L 亮的英语单词是light 异亮氨酸---Ile----I 把I想成一 苯丙氨酸---Phe----F 他(he)人又苯,又爱放屁(P),我真的服(F)了他了 脯氨酸-----Pro----P 胸脯(p)肉(ro) 色氨酸-----Trp----W 我w喜欢看三three个人ren日屁股p,我太色了 丝氨酸-----Ser----S S的读音 酪氨酸-----Tyr----Y 踢T你的your鸭儿r,让你变成懦夫 半胱氨酸---Cys----C 这个来自一个单词Cyst,是膀胱的意思。读音和妹妹差不多。妹妹的膀胱 蛋氨酸-----Met----M 小的时候,妈妈M老是叫我吃eat鸡蛋 天冬氨酸---Asp----D 把As想成天冬。医生D说AS的尿是酸性的 天冬酰胺---Asn----N 不能在冬天制造血案 谷氨酰胺----Gln---Q 谷物没多少了,最大的问题在于可能发生血案 谷氨酸------Glu---E 谷物的益处E在于可以变成葡萄糖 苏氨酸------Thr---T 他TA喝he了瓶苏打水,终于不热re了 赖氨酸------Lys---K 美国的国务卿耐丝LYS说她可以让台湾占山为王KING,老胡说,你简(碱性氨基酸)直是在放屁

色氨酸发酵

色氨酸发酵 班级:生物3111 姓名:解成文学号:3112112108 摘要:色氨酸是人和动物生命活动中8种必需氨基酸之一,对人和动物的 生长发育、新陈代谢起着非常重要的作用。随着市场需求的不断增加,提高色 氨酸生产能力成为全球热点。本文综述了色氨酸应用及生产技术包括发酵生产 色氨酸的菌种选育、发酵培养基原料和发酵工艺等方面的研究进展。 关键词:发酵法色氨酸 1、发酵法生产色氨酸过程中的菌种选育 生产菌种选育是发酵工业中最为关键的工作,受到普遍的重视。过去发酵法生产色氨酸采用的是在培养基中添加吲哚或邻氨基苯甲酸的方法,此法因必须采用高价的吲哚或邻氨基苯甲酸做前体物质,使色氨酸的生产存在着成本高的缺点。而且由于这些前体物质对微生物的生长有毒害作用,故不能大量使用。目前,利 用糖质原料直接发酵生产色氨酸的国内外报道不多,主要是因为色氨酸在微生物体内代途径较长且存在着多种严格的调节机制,致-色氨酸的生产菌种产酸较低,达不到工业化生产的要求。色氨酸的生产菌种有谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutanicum)、黄色短杆菌(Bre-vibacteriumflavum)、枯草芽孢杆菌(Bacillus sub-tilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、产朊假丝酵 母(Candida utilis)等,其中绝大多数为细菌。 2、发酵法生产色氨酸过程中的发酵条件的选择 色氨酸发酵过程中菌种的质粒稳定性对发酵水平高低有严重影响,维持发 酵高产酸就要保证发酵过程菌种质粒稳定。在培养过程可以通过调节适当罐压、培养温度、溶氧控制水平、底料中酵母抽提物添加量等方面进行控制,保证发 酵过程中不发生质粒丢失现象。色氨酸发酵液中乙酸浓度高时对色氨酸生产菌 的生长和产酸均有抑制作用,发酵过程中可以通过调节溶氧控制水平、初始葡

色氨酸总结

色氨酸 一、产品名称2010018055 中文名:色氨酸 英文名:tryptophan;tryptophane;简写为Trp 二、产品性质: 白色或微黄色结晶或结晶性粉末;无臭,味微苦。熔点281~282℃(右旋体),289℃分解,左旋体。外消旋体微溶于水(0.4%,25℃)和乙醇,溶于甲酸、稀酸和稀碱,不溶于氯仿和乙醚。0.2%的水溶液pH 为5.5~7.0。 三、产品用途及作用: L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸,是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一,对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用,被称为第二必需氨基酸,广泛应用于医药、食品和饲料等方面。在生物体内,从色氨酸出发可合成5-羟基色胺等激素以及色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质,可预防和治疗糙皮病,同时具有消除精神紧张、改善睡眠效果等功效。色氨酸代谢失凋会引起糖尿病和神经错乱,因此在医学上被用作氨基酸注射液和复合氨基酸制剂。另外,由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸,用它强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用,它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。 四、主要产品生产厂家、产品概况及产量: 世界上主要生产厂家是日本的昭和电工、协和发酵和三井化学公司,采用发酵法生产色氨酸,赢创德固赛则兼有发酵法和合成法生产色氨酸。

国内具备色氨酸生产能力的企业主要有杭州恒锐生物制品有限公司和浙江东阳市横店集团家园化工有限公司。 杭州恒锐建立于2001年,目前产品有D-色氨酸、DL-色氨酸、L-色氨酸,每月产量均在1吨左右,年产值上千万元。家园化工研制生产的L-色氨酸被科技部列入2003年度国家重点新产品计划。该公司与有关科研院所合作,利用基因工程酶法合成生产高纯度L-色氨酸,目前已有商业化产品销售。另外,上海、武汉、北京等地小规模少量生产气氨酸,用于药品。但尚无厂家生产饲料添加剂用的色氨酸。目前该产品生产技术和市场被日本三井化学、美国ADM等几家国际大公司垄断,我国每年要大量进口L-色氨酸,以满足市场所需。 五、产品生产方法: 色氨酸的生产最早主要依靠化学合成法和蛋白质水解法,但是随着对微生物法生产色氨酸研究的不断深入,这种方法已经走向实用并且处于主导地位。微生物法大体上可以分为直接发酵法、微生物转化法和酶法。近年来还出现了将直接发酵法与化学合成法相结合、直接发酵法与转化法相结合生产色氨酸的研究。另外,重组DNA技术在微生物育种和酶工业上的应用极大地推动了直接发酵法和酶法生产色氨酸的工业化进程。 微生物转化法: 亦称前体发酵法。这种方法使用葡萄糖作为碳源,同时添加合成色氨酸所需的前体物如邻氨基苯甲酸、吲哚等,利用微生物的色氨酸合成酶系来合成色氨酸。这种方法同直接发酵法一样,需要解除生物合成途径中大部分酶所受到的反馈调节,以使色氨酸能够高浓度蓄积。另外,所添加的前体物大

维生素k3说明书

维生素k3说明书 篇一:维生素K3注射液为什么说明书上没有写静滴用法维生素K3注射液为什么说明书上没有写静滴用法? 【问题】 我们医院的医生都用维生素K3注射液静滴治胆绞痛,可说明书上没有写静滴的用法,不明白。请老师指点有人认为:维生素K3静点缓解痉挛性腹痛 【分析】 维生素K3,又称亚硫酸氢钠甲萘醌, 属脂溶性维生素。 C11H9NaO5S·3H2O 330.30 本品为亚硫酸氢钠甲萘醌和亚硫酸氢钠的混合物。按干燥品计算含C11H9NaO5S·3H2O应为63.0~75.0%。含NaHSO3应为30.0~38.0%。 【性状】本品为白色结晶性粉末;无臭或微有特臭;有引湿性;遇光易分解。本品在水中易溶,在乙醇、乙醚或苯中几乎不溶。 药理 亚硫酸氢钠甲萘醌注射液为维生素类药。维生素k是肝

脏合成因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ所必须的物质。维生素k缺乏可引起这些凝血因子合成障碍或异常,临床可见出血倾向和凝血酶原时间延长。 药物代谢动力学 肌注吸收后,随β脂蛋白转运,约8-24小时作用才开始明显,并在肝内被利用,需数日才能使凝血酶原恢复至正常水平。以葡萄糖醛酸和硫酸结合物形式经肾及胆道排泄。 【适应症】:①止血:用于阻塞型黄疸、胆瘘、慢性腹泻、广泛肠切除所致吸收功能不良患者,早产儿、新生儿低凝血酶原血症,香豆素类或水杨酸类过量以及其他原因所致凝血酶原过低等引起的出血。亦可用于预防长期口服抗生素类药物引起的维生素K缺乏病。②镇痛:用于胆石症、胆道蛔虫症引起的胆绞痛。③解救杀鼠药“敌鼠钠”中毒:宜用大剂量。④在动物肝脏内参与凝血酶的合成,促进凝血酶原的形成,加速凝血,维持正常的凝血时间。作为动物生长发育不可缺少的营养性添加剂,在动物日粮中需要添加一定量的维生素K3。 【用法用量】:(1)止血:①肌注,肌注每次2~4mg,每日4~8mg。防止新生儿出血可在产前1周给孕妇肌注,每日2~4mg。②口服:每次2~4mg,每日6~20mg。(2)胆绞痛:肌注,每次8~6mg.【用药须知】:①较大剂量可致新生儿、

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