D-pipekolinska kiselinaje bezbojni ili bijeli kristalni prah koji nalikuje kristalnoj krutici u izgledu. Molarna masa je oko 129,15 g\/mol, cas 1723-00-8, a molekularna formula je c6h11no2. Topiva je u vodi, a na njezinu topljivost utječe temperatura i vrijednost pH. Njegova topljivost vode na sobnoj temperaturi je približno 1 g\/10 ml. Pored toga, može se otopiti i u nekim organskim otapalima, poput alkohola, etera i ketona. Njegova točka ključanja još nije zabilježena, jer je temperatura raspadanja relativno niska. To je termički stabilan spoj s temperaturom toplinske raspadanja većim od točke topljenja. Međutim, specifična svojstva toplinske dekompozicije zahtijevaju daljnje istraživanje i eksperimentalno određivanje. To je kiralna molekula s dva optička izomera, D - i L -. Optička rotacija proizvoda je [] d +8. 8 stupnjeva (koncentracija 1, voda otapala). Ima određene karakteristike apsorpcije i može apsorbirati ultraljubičasto svjetlo. Kisela je i ima PKA vrijednost približno 4-5. U vodi se ionizira za proizvodnju vodikovih iona, čineći otopinu kiselom. Ima opsežnu vrijednost primjene u poljima kao što su sinteza lijekova, sinteza alkaloidnih spojeva, konzervansi, agensi za helaciju metala, polimerni materijali, istraživanje kemije koordinacije i biokemijska istraživanja. Njegova raznolikost i jedinstvena svojstva čine ga važnim istraživačkim objektom u mnogim područjima kemijskih i bioloških znanosti.
|
|
|
|
Kemijska formula |
C6h11no2 |
|
Točna masa |
129 |
|
Molekularna masa |
129 |
|
m/z |
129 (100.0%), 130 (6.5%) |
|
Elementarna analiza |
C, 55.80; H, 8.58; N, 10.84; O, 24.77 |
Detaljna analiza molekularne struktureD-pipekolinska kiselina.
1. Pet članova heterociklička struktura: Struktura jezgre d-pipekolinske kiseline je heterociklički prsten koji sadrži pet atoma, koji se sastoji od četiri atoma ugljika i jednog atoma dušika, predstavljajući kružnu strukturu sličnu onoj Balaka kunića. Atomi ugljika i atomi dušika u ovom heterocikličkom prstenu raspoređeni su u nizu prema broju, s različitim funkcionalnim skupinama na ugljikovim atomima.
2. Funkcionalna analiza grupe:
-Karboksilna skupina: molekula D-pipekolinske kiseline ima karboksilnu skupinu (-COOH) koja se nalazi na prvom atomu ugljika heterocikličke strukture. Karboksilna skupina formira karbonil grupu (c {= o) i atom kisika, koji je povezan s atomom ugljika kovalentnom vezom.
-Amino skupina: U molekuli D-pipekolinske kiseline nalazi se i amino skupina (-NH2) koja se nalazi na trećem atomu ugljika heterocikličke strukture. Amino skupina sastoji se od jednog atoma dušika i tri atoma vodika. Atom dušika povezan je s atomom ugljika kovalentnom vezom.
-Trans alkil skupina: Drugi atom ugljika u molekuli D-pipekolinske kiseline povezan je s cis alkilnom skupinom, gdje su dva susjedna atoma ugljika povezana dijeljenjem jednostruke veze ugljičnog ugljika. Ova CIS alkilna skupina može biti različite funkcionalne skupine, poput metil (CH3) ili etil (C2H5).
3. Prostorna konfiguracija: Atom ugljika i atom dušika u heterocikličkoj strukturi D-pipekolinske kiseline obje su ravne konfiguracije, to jest, njihova kemijska veza su na istoj ravnini. Pored toga, cis alkilna skupina u molekuli D-pipekolinske kiseline nalazi se s jedne strane heterocikličke ravnine.
4. Funkcija i svojstva: D-pipekolinska kiselina je kiseli spoj koji iz karboksilnih skupina može osloboditi protone (H+). Igra važnu fiziološku funkciju u organizmima, kao što je prethodnik alkaloida i sudjelovao u sintezi proteina, metabolizmu i procesima raspadanja. Pored toga, može imati i druge potencijalne farmakološke i biološke učinke.
D-pipekolinska kiselina(CAS broj: 1723-00-8) je spoj s jedinstvenom kemijskom strukturom i biološkom aktivnošću, što je pokazalo široke potencijalne primjene u područjima kao što su biokemija, farmaceutska znanost i poljoprivredna znanost. Njegova molekularna formula je c ₅ h ₉ ne ₂, s molekulskom masom od 115,13. Pripada aminokiselinama koje nisu proteine i važan je intermedijar u putu metabolizma lizina. Slijede njegove važne namjene:
Medicinska primjena: dvostruka vrijednost liječenja i dijagnoze
Njegov mehanizam djelovanja u epilepsiji ovisnoj o piridoksinu opsežno je proučavan. Visoka razina D-pipekolne kiseline može ometati metabolizam gama aminobuterne kiseline (GABA), što dovodi do prekomjernog ekscitacije neurona i pokretanja epileptičnih napadaja. Stoga je D-pipekolna kiselina postala važna terapijska meta za epilepsiju ovisnu o piridoksinu. Inhibirajući aktivnost gama aminobuterne kiseline transaminaze (GABA-T) i smanjenjem razgradnje GABA, koncentracija GABA u mozgu se povećava, čime se na taj način djeluje antiepileptički učinak. Kao odgovor na metaboličke abnormalnosti D-pipekolne kiseline, istraživači su razvili različite inhibitore, poput 4- hidroksipipekolne kiseline, usmjerene na smanjenje njegove koncentracije u tijelu i ublažavanje simptoma epilepsije. Posljednjih godina, s dubinskom proučavanjem metaboličkog puta D-pipekolne kiseline, nove vrste antiepileptičkih lijekova pojavile su se kontinuirano. Na primjer, reguliranjem metaboličkih enzima D-pipekolne kiseline, mogu se postići precizniji terapijski učinci.
Istraživanje antibakterijskih lijekova
Kao intermedijar u metabolizmu lizina, njegov metabolički put je prethodnik sinteze različitih antibiotika, poput bakteriocina. Reguliranjem svog metabolizma može se poboljšati biosintetska učinkovitost antibiotika, pružajući nove ideje za razvoj antibakterijskih lijekova. Istraživači koriste tehnologiju uređivanja gena za regulaciju ključnih enzima u metaboličkom putu D-pipekolne kiseline, poput lizinske dekarboksilaze i piperidin reduktaze, povećavajući tako proizvodnju antibiotika. Na temelju strukturnih karakteristika D-pipekolne kiseline, istraživači su dizajnirali više novih antibakterijskih sredstava. Ova antibakterijska agensi imaju svoje antibakterijske učinke ometajući sintezu bakterijske stanične stijenke ili sintezu proteina. S dubinskom studijom metaboličkog puta D-pipekolne kiseline, očekuje se da će se u budućnosti razviti više novih antibiotika temeljenih na njegovom metaboličkom putu, pružajući više izbora za kliničko liječenje.
Njegove metaboličke nepravilnosti usko su povezane s pojavom i razvojem različitih metaboličkih bolesti. Na primjer, u fenilketonuriji pacijenti imaju povišenu razinu D-pipekolne kiseline u svojim tijelima, što dovodi do neurološkog oštećenja. Istraživači su razvili različite strategije liječenja za metaboličke bolesti uzrokovane abnormalnim metabolizmom D-pipekolne kiseline. Na primjer, dopunjavanje vitaminom B6 može promicati metabolizam D-pipekolne kiseline, smanjiti njegovu koncentraciju u tijelu i ublažiti simptome bolesti. Pored toga, inhibitori ili aktivatori koji ciljaju specifične metaboličke enzime mogu se koristiti i za regulaciju metaboličkog puta D-pipekolne kiseline. U liječenju fenilketonurije, ograničavanje unosa fenilalanina i dopunjavanje vitaminom B6 može značajno smanjiti razinu D-pipekolne kiseline i poboljšati metabolički status bolesnika.
Poljoprivredne primjene: regulacija rasta biljaka i otpornosti na stres
To je ključni intermedijar u metabolizmu lizina u biljkama, a njegov sadržaj reguliraju različiti čimbenici, uključujući stres okoliša, prehrambeni status i fazu razvoja biljaka. Istraživanje je pokazalo da je D-pipekolna kiselina uključena u puteve metabolizma dušika u biljkama i usko je povezana sa sintezom aminokiselina, proteina i nukleinskih kiselina. Pored toga, kao prethodnik sekundarnih metabolita sudjeluje u sintezi biljnih obrambenih tvari poput lignina i flavonoida. Ima signalne molekularne funkcije unutar biljnog tijela, sudjelujući u regulaciji rasta biljaka, razvoja i reakcije na stres. Na primjer, u sistemskom stečenom otpornosti (SAR), D-pipekolna kiselina služi kao ključna signalna molekula koja inducira otpornost na širokog spektra u biljkama kroz MPK3\/6- wrky 33- ald 1- regulatorna regulatorica pipekolne kiseline. Pored toga, također sudjeluje u regulaciji signalnih putova biljnih hormona, poput sinergiranja signalnim molekulama poput jasmonske kiseline (JA) i salicilne kiseline (SA), kako bi se poboljšala tolerancija biljaka na biotski i abiotski stres. Kao biološki stimulans može promicati rast biljaka, poboljšati učinkovitost apsorpcije hranjivih tvari i poboljšati otpornost na stres. Regulira metaboličke puteve biljaka, optimizira raspodjelu energije i omogućuje biljkama da održavaju normalne fiziološke funkcije u nepovoljnim uvjetima. Na primjer, egzogena primjena D-pipekolne kiseline može promicati razvoj korijena, poboljšati fotosintezu i povećati aktivnost antioksidacijskog enzima, poboljšati ukupnu otpornost na biljni stres.
Primjena u regulaciji rasta biljaka
Korijenski sustav je glavni organ za biljke koje apsorbiraju vodu i hranjive tvari, a njegov razvoj izravno utječe na rast biljaka i otpornost na stres. Istraživanje je pokazalo da može promicati dionica korijenskih vrhova i povećati gustoću korijene korijena, povećavajući tako apsorpciju korijena. Na primjer, u tretmanu sjemenki soje, 0. 5 mM D-pipekolna kiselina može povećati brzinu klijanja za 12% i zasaditi svježu težinu za 18%. Taj se učinak može povezati s njegovom regulacijom ravnoteže biljnog hormona, promicanjem stanične podjele i izduživanju. Fotosinteza je temeljni proces metabolizma energije u biljkama, a njegova učinkovitost izravno utječe na rast i prinos biljaka. D-pipekolna kiselina može poboljšati fotosintezu biljaka povećavajući aktivnost rubisco enzima, promičući sintezu klorofila i optimizirati učinkovitost iskorištavanja svjetlosne energije. Na primjer, folijarno prskanje 100 mg\/l d-pipekolne kiseline tijekom cvjetanja krastavca može povećati težinu jednog voća za 18%, a sadržaj vitamina C za 22%. Taj se učinak može povezati s regulacijom ravnoteže metabolizma biljnog ugljika i dušika i promicanjem akumulacije asimilacije D-pipekolnom kiselinom. Biljni hormoni igraju ključnu ulogu u rastu biljaka, razvoju i reakciji na stres.
Suša je jedan od glavnih abiotskih naprezanja koji ograničavaju rast i prinos biljaka. Može poboljšati otpornost na biljnu sušu reguliranjem metabolizma biljne vode, povećavajući aktivnost antioksidacijskog enzima i promičući nakupljanje osmoregulacijskih tvari. Na primjer, sadnice pšenice prethodno tretirane sa 100 μm D-pipekolna kiselina pokazale su 45% povećanje stope preživljavanja pod stresom suše. Taj se učinak može povezati s njegovom regulacijom signalnog puta ABA, promicanjem stomatalnog zatvaranja i smanjenjem isparavanja vode. Stres soli još je jedan važan abiotski stres koji utječe na rast biljaka i prinos. D-pipekolna kiselina može poboljšati toleranciju biljne soli reguliranjem ravnoteže biljnih iona, povećavajući aktivnost antioksidacijskog enzima i promičući akumulaciju osmoregulacijskih tvari. Na primjer, riža tretirana D-pipekolnom kiselinom pod solnim stresom pokazala je 30% povećanje biomase i 40% smanjenje akumulacije Na+. Taj se učinak može povezati s njegovom regulacijom Na+\/K+transportera, promocijom Na+izlive i apsorpcije K+.
Primjena u poboljšanju otpornosti
Stres niske temperature može oštetiti strukturu i funkciju biljnih staničnih membrana, što utječe na rast biljaka i prinos. Može poboljšati biljnu otpornost na hladnoću regulacijom sastava lipida biljne membrane, pojačavanjem aktivnosti antioksidacijskog enzima i promičući ekspresiju gena otpornih na hladnoću. Na primjer, sadnice rajčice tretirane D-pipekolnom kiselinom pokazale su 28% smanjenje sadržaja MDA i smanjena oštećenja fotosintetskog sustava pod niskim temperaturnim stresom. Taj se učinak može povezati s njegovom regulacijom nezasićene sinteze masnih kiselina, promocijom ekspresije proteina hladnog odgovora i pojačanjem stabilnosti stanične membrane. Bolesti biljaka jedan su od važnih čimbenika koji utječu na poljoprivrednu proizvodnju. D-pipekolna kiselina može poboljšati otpornost na biljne bolesti reguliranjem signalnih putova obrane biljaka, promičući sintezu obrambenih tvari i povećavajući čvrstoću stanične stijenke. Na primjer, može potaknuti biljke na stvaranje obrambenih tvari poput proteina povezanih s bolešću (PR proteini), lignina i flavonoida, koji inhibiraju rast i infekciju patogena. Pored,D-pipekolinska kiselinamože poboljšati sistemsku otpornost na biljke (SAR) reguliranjem signalnih putova biljnog hormona, poput sinergističkih učinaka sa SA, JA, itd.
Popularni tagovi: D-pipekolinska kiselina CAS 1723-00-8, dobavljači, proizvođači, tvornica, veleprodaja, kupovina, cijena, skupno, na prodaju