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)域有著廣泛的應用和深入的研究。其分子式為C5H12O5,分子量為152.15,具有白色無旋光菱形或針狀結(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,與強氧化劑不相容。它的熔點為102-105°C,沸點約為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
阿東糖醇主要通過化學合成或生物轉(zhuǎn)化法制備。其中,一種典型的合成方法是通過D-核糖的還原反應得到。具體步驟如下:
- 將反應器惰性化,并裝入D-核糖(1.00當量)和甲醇(2.5體積),開始以適當?shù)乃俣葦嚢璺磻鲀?nèi)容物。
- 將反應器內(nèi)容物冷卻至10±5°C,充入硼氫化鋰(0.038當量),并保持溫度在20±10°C之間。攪拌反應器內(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。
- 對反應混合物進行取樣,加入檸檬酸(0.48當量)并使反應器惰性化。在20±5°C下攪拌混合物45±15分鐘。
- 將反應器內(nèi)容物加熱至55±5°C,并在該溫度下攪拌混合物15±10分鐘。
- 通過過濾將第一反應器中的內(nèi)容物釋放到第二反應器中,并過濾溶液(沖洗)。
- 將第二個反應器的溫度調(diào)節(jié)至55±5°C,用甲醇(0.5體積)沖洗第一個反應器、內(nèi)聯(lián)過濾器和管線,并將其轉(zhuǎn)移到第二個反應器。在75±15分鐘內(nèi)將反應器內(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。
- 將反應器中的內(nèi)容物釋放到過濾器中,過濾懸浮液,把母液換到新桶里。
- 向反應器中裝入1-丙醇(2.0體積),將反應器內(nèi)混合物釋放到過濾器中,并將母液轉(zhuǎn)移到新的桶中,洗滌四次。
- 在40±5°C下,通過真空和/或氮氣流干燥過濾器上的混合物至少8小時,得到阿東糖醇產(chǎn)品。
三、阿東糖醇在科研領(lǐng)域的應用
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生化試劑:阿東糖醇是實驗室中常用的生化試劑,用于各種生物化學反應的研究。其作為內(nèi)源性代謝產(chǎn)物的靶點,在生物活性靶點的體外研究中具有重要地位。
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中藥對照品標準品:在中藥研究中,阿東糖醇作為對照品標準品,用于評估中藥的質(zhì)量和純度。
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抗凍保護劑:阿東糖醇對冷凍干燥過程中的細胞和組織具有很強的保護效果。例如,在乳酸菌的冷凍干燥過程中,阿東糖醇可以提供顯著的保護作用,提高細胞的存活率。
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阿爾茨海默癥研究:近年來,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)域具有廣泛的應用和深入的研究價值。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,阿東糖醇在生化試劑、中藥研究、細胞保護以及神經(jīng)退行性疾病研究等方面的應用前景將更加廣闊。