D-亮氨酸是一种白色固体粉末,常用于有机合成、医药化学和食品饲料添加剂等领域。它是一种氨基酸类衍生物,具有抗癫痫活性,并在生物化学研究中有一定的应用。
D-亮氨酸是一种重要的有机手性源,主要用于制药行业的手性合成。它在手性药物、手性添加剂和手性助剂的生产中发挥着不可替代的作用,特别适用于新型广谱抗生素和多肽合成过程中的亮氨酸保护剂。
通过将D-亮氨酸与溴化钠、硫酸和亚硝酸钠等混合反应,可以得到溴化的产物。
在氩气环境下,将D-亮氨酸与LiAlH4和四氢呋喃反应,可以得到相应的氨基醇化合物。
[1] Masui, Hisashi et al Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 40, 127961; 2021
[2] Ye, Chen-Xi et al Nature Communications, 9(1), 1-9; 2018
在许多生物过程中,D-亮氨酸是一种生物活性较高的氨基酸,起着重要的作用。为了满足科学研究和工业生产的需求,D-亮氨酸的加工和制备过程具有重要意义。
生物合成方面,酶催化是制备D-亮氨酸的重要途径。一种方法是利用D-氨基酸氧化酶(DAAO)对L-亮氨酸进行氧化脱氢,生成D-亮氨酸。D-氨基酸氧化酶作为一种氧化还原酶,能够特异性地催化D-氨基酸的氧化脱氢反应。另一种方法是通过D-亮氨酸酰基转移酶(DAT)催化L-亮氨酸与丙酮酸的转移反应,生成D-亮氨酸和丙酮酸。这两种生物合成方法在工业生产中具有较高的可行性和应用价值。
微生物发酵法也是一种常用的D-亮氨酸制备方法。通过选育具有高L-亮氨酸产量的微生物菌株,使其在适宜的培养条件下发酵,产生大量的L-亮氨酸。然后通过上述酶催化方法将L-亮氨酸转化为D-亮氨酸。这种方法具有环保、低成本、可持续等优点,适用于大规模生产。
除了生物方法,化学方法也是D-亮氨酸制备的重要途径。其中,分子筛法是一种常用的制备方法。通过将L-亮氨酸和特定的分子筛混合,利用分子筛的手性选择性,实现D-亮氨酸与L-亮氨酸的分离。此外,手性溶剂法也是一种有效的化学方法。通过将L-亮氨酸溶于特定的手性溶剂中,利用溶剂对D-亮氨酸和L-亮氨酸的手性识别,实现两者的分离。
近年来,金属催化剂在D-亮氨酸制备中的应用也受到了广泛关注。如钌催化剂,通过催化L-亮氨酸的烷基化反应,实现D-亮氨酸与L-亮氨酸的分离。这种方法具有较高的选择性和产率,但金属催化剂的价格较高,限制了其在工业生产中的应用。
总之,D-亮氨酸的加工和制备过程包括生物合成方法和化学方法。生物合成方法主要包括酶催化法和微生物发酵法,具有环保、低成本、可持续等优点。而化学方法主要包括分子筛法、手性溶剂法和金属催化剂法,具有较高的选择性和产率。各种方法在不同场景下均具有一定的应用价值,未来可通过技术创新和优化工艺,实现D-亮氨酸的高效、环保、经济制备。
乙酰-DL-白氨酸经过酰化酶处理除去L-白氨酸,然后在盐酸水解得到粗品,经过结晶精制后得到纯品。Fmoc-D-亮氨酸是N - fmoc保护的D-亮氨酸形式,用作乳酸链球菌的自身抑制剂和在细菌细胞培养中表现出抑制活性。Fmoc-D-亮氨酸的英文名称为(2R)-2-(9H-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-4-methylpentanoic acid,中文别名为N-[(9H-芴-基甲氧基)羰基]-D-亮氨酸,CAS号为114360-54-2,分子式为C21H23NO4,分子量为353.412。它是白色至灰白色结晶粉末,密度为1.207 g/cm3,沸点为559.8oC at 760 mmHg,熔点为152-156oC(dec.)。
在碱存在下,通过9-芴甲氧羰酰氯与亮氨酸反应得到FMOC-D-亮氨酸。这种方法操作简单、反应条件温和、产率高、适用性广。
图1 FMOC-D-亮氨酸的合成反应式
方法一:
将亮氨酸加入圆底烧瓶中,加入10%的碳酸钠水溶液搅拌溶解,再加入二氧六环。在冰浴下,将10%的9-芴甲氧基碳酰氯的二氧六环溶液慢慢滴加到反应液中。滴加完成后,在冰浴中反应2小时,然后在室温下反应8小时。加入水稀释,用乙醚萃取4次,将水层置于冰浴中,用浓盐酸调节pH值到刚果红试纸显蓝色。在冰箱中放置过夜,得到白色沉淀物,用乙酸乙酯提取,合并有机液用水洗涤,有机层用无水硫酸镁干燥,抽干得到产品FMOC-D-亮氨酸。
方法二:
将亮氨酸溶于二氯甲烷中,加入吡啶,在室温下搅拌滴入溶于二氯甲烷中的9-芴甲氧基碳酰氯的溶液,反应24小时。加入二氯甲烷溶液,依次用5%碳酸钠水溶液(10mL),5%盐酸水溶液(10mL),水(10mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,蒸出二氯甲烷,得到产品FMOC-D-亮氨酸。
[1] J.J.P.,Stewart,J.Comput.Chem.,1989,10,209.
我们的生活中有许多产品和保健品都是由化学物质制成的,尽管它们可能不像化学物质那样显而易见。D-亮氨酸就是其中之一。
D-亮氨酸是一种白色的结晶或结晶性粉末,可以微溶于乙醇和乙醚,没有臭味,但有苦味。
D-亮氨酸是一种重要的有机手性源,广泛应用于手性药物、手性添加剂和手性助剂等领域。它还可以作为光学活性有机物质应用于某些手性化合物的不对称合成过程中,起到重要作用。目前,它主要用于生产新型广谱抗生素和多肽合成过程中,作为亮氨酸的保护剂。
D-亮氨酸的合成方法相对简单,可以使用乙酰-DL-白氨酸作为原料,经过酰化酶处理去除L-白氨酸,然后通过盐酸水解得到粗品,最后经过结晶精制得到纯品。
通过以上介绍,我们了解到D-亮氨酸是一种什么物质,并且在日常生活中有广泛的应用和重要的用途。同时,它的合成方法也相对简单。
N-乙酰基-D-亮氨酸是一种亲水性氨基酸,常温下呈白色结晶或结晶性粉末。它被广泛用于治疗眩晕,并且能够明显促进前庭损伤后动物的运动平衡能力的恢复。
我们可以使用异戊醛和N-甲基吡咯烷酮作为起始物料来制备N-乙酰基亮氨酸,然后通过拆分反应得到N-乙酰基-D-亮氨酸。具体的反应过程如下图所示:
图1 N-乙酰基-D-亮氨酸的合成反应式
首先,在反应釜中加入86g(0.1mol)异戊醛和5.9 g(0.1mol)乙酰胺的N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液(1mol/L,100mL)。然后加入催化剂PdCl2/PPh3、助催化剂LiBr与H2SO4,并在一定温度下反应18小时。接着,通过高真空除去挥发性组分,将剩余物溶于100mL饱和NaHCO3溶液中。将混合物过滤,并用氯仿和乙酸乙酯洗涤。将水相用40%的磷酸调节至pH=2后,用乙酸乙酯萃取4次,每次100 mL。合并有机相,用无水硫酸镁干燥。最后,在真空蒸发溶剂后,得到白色粉末N-乙酰亮氨酸。
从上述实验中获得的N-乙酰亮氨酸经酶的对映选择性水解生成N-乙酰基-D-亮氨酸。具体操作如下:首先,将10.0g的N-乙酰亮氨酸溶解于25mL的0.1g/mL NaOH 水溶液中。然后加入16.5mg的CoCl2·6H2O,并用2mol/L的HCl调节溶液的pH值至7.7~7.9。接着加热到37~40℃,再加入AA酶或PKA酶,反应温度在37~40℃,反应时间24~72小时不等。使用PKA酶时,反应必须在N2气氛中进行,且溶液的pH值必须不间断地检测控制在7.8~7.9。水解反应结束后,将混合物继续在0~5℃搅拌1小时,产生的白色沉淀经过滤、真空干燥即可得到产物L-亮氨酸。
剩余的水溶液用6mol/L的HCl调节到pH值为1,然后用100mL 乙酸乙酯萃取四次,合并有机相,无水MgSO4干燥,最后在真空减压下蒸发溶剂,得到白色粉末N-乙酰基-D-亮氨酸。
[1]Li, Xun; Branum, Shawn; Russell, Ronald K.; Jiang, Weiqin; Sui, Zhihua Organic Process Research and Development, 2005 , vol. 9, # 5 p. 640 - 645
D-亮氨酸是一种白色结晶或结晶性粉末,是重要的有机手性源,广泛应用于手性药物、手性添加剂和手性注解等领域。作为光学活性的有机酸,D-亮氨酸在制药行业中扮演着不可替代的角色。然而,一旦处理不当,可能需要急救措施。那么,面对D-亮氨酸的急救情况,我们应该如何正确应对呢?
尽管D-亮氨酸在医药行业中具有重要作用,但如果直接接触到人体,可能会产生严重影响。因此,了解正确的急救措施,并在操作过程中掌握正确的方法,能够减少潜在危害。
如果不小心吸入D-亮氨酸,应尽快将受害者转移到空气新鲜的地方,以避免进一步问题的发生。如果皮肤不慎接触到D-亮氨酸,应立即脱去污染的衣物,并用大量清水或肥皂水冲洗皮肤。如果出现不适感,应及时就医。如果不慎接触到眼睛,应分开眼睑,用流动的清水冲洗,并立即就医。如果D-亮氨酸进入口腔,应漱口,但禁止催吐,并立即就医。
通过以上文章的介绍,我们了解到了D-亮氨酸的急救措施。无论是吸入、皮肤接触、眼睛接触还是口腔进入,都需要正确处理。