阿东糖醇,也被称为核糖醇、核醣醇、侧金盏花醇或戊五醇,是一种重要的五元糖醇,在科研领域有着广泛的应用和深入的研究。其分子式为C5H12O5,分子量为152.15,具有白色无旋光菱形或针状结晶的外观,易溶于水或热乙醇,不溶于醚或粗汽油。
一、阿东糖醇的基本性质
阿东糖醇在常温下稳定,易燃,与强氧化剂不相容。它的熔点为102-105°C,沸点约为194.6°C,密度为1.1497(估算值),折射率为1.3920(估算值)。阿东糖醇的溶解度在DMF中为5mg/mL,在DMSO中为25mg/mL,在PBS(pH 7.2)中为5mg/mL。其水溶解性良好,可达100mg/mL。此外,阿东糖醇还具有吸湿性,PH值在5.5-7.0之间(100g/l,H2O,25℃)。
二、阿东糖醇的制备方法
阿东糖醇主要通过化学合成或生物转化法制备。其中,一种典型的合成方法是通过D-核糖的还原反应得到。具体步骤如下:
- 将反应器惰性化,并装入D-核糖(1.00当量)和甲醇(2.5体积),开始以适当的速度搅拌反应器内容物。
- 将反应器内容物冷却至10±5°C,充入硼氢化锂(0.038当量),并保持温度在20±10°C之间。搅拌反应器内容物,直至气体逸出停止,内部温度为10±5°C。
- 再装入9份硼氢化锂,用甲醇(0.5体积)冲洗管路。在20±5°C下搅拌混合物至少3小时。
- 对反应混合物进行取样,加入柠檬酸(0.48当量)并使反应器惰性化。在20±5°C下搅拌混合物45±15分钟。
- 将反应器内容物加热至55±5°C,并在该温度下搅拌混合物15±10分钟。
- 通过过滤将第一反应器中的内容物释放到第二反应器中,并过滤溶液(冲洗)。
- 将第二个反应器的温度调节至55±5°C,用甲醇(0.5体积)冲洗第一个反应器、内联过滤器和管线,并将其转移到第二个反应器。在75±15分钟内将反应器内容物冷却至25±5°C,并在该温度下搅拌混合物至少90分钟。
- 检查是否发生结晶,在45±15分钟内将反应器内容物冷却至0±5°C,并在该温度下搅拌混合物至少60分钟。
- 将反应器中的内容物释放到过滤器中,过滤悬浮液,把母液换到新桶里。
- 向反应器中装入1-丙醇(2.0体积),将反应器内混合物释放到过滤器中,并将母液转移到新的桶中,洗涤四次。
- 在40±5°C下,通过真空和/或氮气流干燥过滤器上的混合物至少8小时,得到阿东糖醇产品。
三、阿东糖醇在科研领域的应用
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生化试剂:阿东糖醇是实验室中常用的生化试剂,用于各种生物化学反应的研究。其作为内源性代谢产物的靶点,在生物活性靶点的体外研究中具有重要地位。
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中药对照品标准品:在中药研究中,阿东糖醇作为对照品标准品,用于评估中药的质量和纯度。
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抗冻保护剂:阿东糖醇对冷冻干燥过程中的细胞和组织具有很强的保护效果。例如,在乳酸菌的冷冻干燥过程中,阿东糖醇可以提供显著的保护作用,提高细胞的存活率。
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阿尔茨海默症研究:近年来,阿东糖醇及其相关糖基化修饰在阿尔茨海默症的研究中受到关注。研究表明,糖基化对APP(amyloid protein precursor)的加工及Aβ(β淀粉样蛋白)的产生具有关键的调控作用。阿东糖醇作为糖基化修饰的重要成分之一,为深入理解APP的分子功能与阿尔茨海默症的发病机制提供了新的思路。
综上所述,阿东糖醇作为一种重要的五元糖醇,在科研领域具有广泛的应用和深入的研究价值。随着科学技术的不断发展,阿东糖醇在生化试剂、中药研究、细胞保护以及神经退行性疾病研究等方面的应用前景将更加广阔。