阿東糖醇,也被稱為核糖醇、核醣醇、側(cè)金盞花醇或戊五醇,是一種重要的五元糖醇,在科研領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和深入的研究。其分子式為C5H12O5,分子量為152.15,具有白色無(wú)旋光菱形或針狀結(jié)晶的外觀,易溶于水或熱乙醇,不溶于醚或粗汽油。
一、阿東糖醇的基本性質(zhì)
阿東糖醇在常溫下穩(wěn)定,易燃,與強(qiáng)氧化劑不相容。它的熔點(diǎn)為102-105°C,沸點(diǎn)約為194.6°C,密度為1.1497(估算值),折射率為1.3920(估算值)。阿東糖醇的溶解度在DMF中為5mg/mL,在DMSO中為25mg/mL,在PBS(pH 7.2)中為5mg/mL。其水溶解性良好,可達(dá)100mg/mL。此外,阿東糖醇還具有吸濕性,PH值在5.5-7.0之間(100g/l,H2O,25℃)。
二、阿東糖醇的制備方法
阿東糖醇主要通過(guò)化學(xué)合成或生物轉(zhuǎn)化法制備。其中,一種典型的合成方法是通過(guò)D-核糖的還原反應(yīng)得到。具體步驟如下:
- 將反應(yīng)器惰性化,并裝入D-核糖(1.00當(dāng)量)和甲醇(2.5體積),開始以適當(dāng)?shù)乃俣葦嚢璺磻?yīng)器內(nèi)容物。
- 將反應(yīng)器內(nèi)容物冷卻至10±5°C,充入硼氫化鋰(0.038當(dāng)量),并保持溫度在20±10°C之間。攪拌反應(yīng)器內(nèi)容物,直至氣體逸出停止,內(nèi)部溫度為10±5°C。
- 再裝入9份硼氫化鋰,用甲醇(0.5體積)沖洗管路。在20±5°C下攪拌混合物至少3小時(shí)。
- 對(duì)反應(yīng)混合物進(jìn)行取樣,加入檸檬酸(0.48當(dāng)量)并使反應(yīng)器惰性化。在20±5°C下攪拌混合物45±15分鐘。
- 將反應(yīng)器內(nèi)容物加熱至55±5°C,并在該溫度下攪拌混合物15±10分鐘。
- 通過(guò)過(guò)濾將第一反應(yīng)器中的內(nèi)容物釋放到第二反應(yīng)器中,并過(guò)濾溶液(沖洗)。
- 將第二個(gè)反應(yīng)器的溫度調(diào)節(jié)至55±5°C,用甲醇(0.5體積)沖洗第一個(gè)反應(yīng)器、內(nèi)聯(lián)過(guò)濾器和管線,并將其轉(zhuǎn)移到第二個(gè)反應(yīng)器。在75±15分鐘內(nèi)將反應(yīng)器內(nèi)容物冷卻至25±5°C,并在該溫度下攪拌混合物至少90分鐘。
- 檢查是否發(fā)生結(jié)晶,在45±15分鐘內(nèi)將反應(yīng)器內(nèi)容物冷卻至0±5°C,并在該溫度下攪拌混合物至少60分鐘。
- 將反應(yīng)器中的內(nèi)容物釋放到過(guò)濾器中,過(guò)濾懸浮液,把母液換到新桶里。
- 向反應(yīng)器中裝入1-丙醇(2.0體積),將反應(yīng)器內(nèi)混合物釋放到過(guò)濾器中,并將母液轉(zhuǎn)移到新的桶中,洗滌四次。
- 在40±5°C下,通過(guò)真空和/或氮?dú)饬鞲稍镞^(guò)濾器上的混合物至少8小時(shí),得到阿東糖醇產(chǎn)品。
三、阿東糖醇在科研領(lǐng)域的應(yīng)用
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生化試劑:阿東糖醇是實(shí)驗(yàn)室中常用的生化試劑,用于各種生物化學(xué)反應(yīng)的研究。其作為內(nèi)源性代謝產(chǎn)物的靶點(diǎn),在生物活性靶點(diǎn)的體外研究中具有重要地位。
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中藥對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)品:在中藥研究中,阿東糖醇作為對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)品,用于評(píng)估中藥的質(zhì)量和純度。
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抗凍保護(hù)劑:阿東糖醇對(duì)冷凍干燥過(guò)程中的細(xì)胞和組織具有很強(qiáng)的保護(hù)效果。例如,在乳酸菌的冷凍干燥過(guò)程中,阿東糖醇可以提供顯著的保護(hù)作用,提高細(xì)胞的存活率。
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阿爾茨海默癥研究:近年來(lái),阿東糖醇及其相關(guān)糖基化修飾在阿爾茨海默癥的研究中受到關(guān)注。研究表明,糖基化對(duì)APP(amyloid protein precursor)的加工及Aβ(β淀粉樣蛋白)的產(chǎn)生具有關(guān)鍵的調(diào)控作用。阿東糖醇作為糖基化修飾的重要成分之一,為深入理解APP的分子功能與阿爾茨海默癥的發(fā)病機(jī)制提供了新的思路。
綜上所述,阿東糖醇作為一種重要的五元糖醇,在科研領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和深入的研究?jī)r(jià)值。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,阿東糖醇在生化試劑、中藥研究、細(xì)胞保護(hù)以及神經(jīng)退行性疾病研究等方面的應(yīng)用前景將更加廣闊。