Àcid l -gulonic -lactona, també conegut com L-Gulono-1,4-Lactone, CAS 1128-23-0, Fórmula molecular C6H10O6, pes molecular 178.140, és un cristall de cristall blanc i blanc en pols cristal·lí. Baixa solubilitat en aigua, però soluble en dissolvents orgànics com DMSO i metanol. La seva solubilitat està influenciada per diversos factors com la temperatura, el tipus de dissolvent i la puresa de substàncies. L’anàlisi de l’espectrometria de masses pot determinar el pes molecular i inferir la seva estructura a través dels pics d’ions de fragment. En l’espectre de masses, es poden observar pics d’ions moleculars i pics d’ions de fragment generats per fragmentació molecular. És una substància química d’importància important en la investigació bioquímica i metabòlica. Però convé esmentar que aquest compost té funcions metabòliques importants en els organismes. És un intermediari clau en la via de la biosíntesi de la vitamina C (àcid ascòrbic). En la majoria dels mamífers, la vitamina C es converteix en vitamina C mitjançant una sèrie de reaccions enzimàtiques, mentre que els humans i alguns primats han d’obtenir vitamina C de la seva dieta per falta d’aquesta via sintètica.
|
|
|
|
Fórmula química |
C6H10O6 |
|
Massa exacta |
178 |
|
Pes molecular |
178 |
|
m/z |
178 (100.0%), 179 (6.5%), 180 (1.2%) |
|
Anàlisi elemental |
C, 40.45; H, 5.66; O, 53.89 |
Àcid l -gulonic -lactona, com a compost que ocupa una posició important en la investigació bioquímica i metabòlica, té una àmplia i diversa gamma d’aplicacions.
(1) Forta de ferro: es pot utilitzar com a fortificador de ferro en suplements nutricionals. A la indústria alimentària, afegir -la a productes com la llet en pols i els lactis pot augmentar el contingut de ferro i la biodisponibilitat dels productes, cosa que ajuda a prevenir i tractar deficiències nutricionals com ara l’anèmia de deficiència de ferro.
(2) Suplements dietètics: amb una atenció creixent a l’alimentació saludable i als suplements nutricionals, també s’han desenvolupat com a ingredients actius en suplements dietètics. Complementant, la producció i l’emmagatzematge de vitamina C al cos es pot augmentar indirectament, millorant així la capacitat i la immunitat antioxidants del cos.
Aplicacions industrials
(1) Agent de tractament de l'aigua: es pot utilitzar com a agent de tractament de l'aigua a la indústria. A través de les seves propietats químiques específiques, pot reaccionar amb substàncies nocives a l’aigua per assolir l’objectiu de purificar la qualitat de l’aigua. Aquesta aplicació té una gran importància per protegir els recursos hídrics i el medi ecològic.
(2) Agent de corrosió de la placa d'impressió: a la indústria d'impressió, es pot utilitzar com a agent de corrosió per a l'elaboració de plaques d'impressió. Pot ajudar els materials de fabricació de plaques a formar els patrons i estructures requerits en condicions específiques, millorant la qualitat i la precisió dels materials impresos.
(3) Oxidants i mordents en la indústria dels tintures: es poden utilitzar com a oxidants i mordents en la indústria dels tintures. En reaccionar químicament amb molècules de colorant, es poden canviar el color i les propietats del colorant per satisfer la demanda de productes de colorants en diferents camps.
(1) Recerca en el metabolisme de les drogues: té un valor important en la investigació del metabolisme de les drogues. Estudiant les vies i els mecanismes metabòlics del cos, podem comprendre el procés de transformació i els efectes dels fàrmacs en l’organisme, proporcionant una base científica per al desenvolupament i l’optimització de fàrmacs.
(2) Investigació sobre l'impacte sobre el sistema immune: En els darrers anys, un nombre creixent d'estudis ha demostrat efectes significatius sobre el sistema immune. Regulant els nivells metabòlics, es pot veure afectada l’activitat i la funció de les cèl·lules immunes, regulant així la resposta immune i la resistència a la malaltia del cos. Aquest descobriment proporciona idees importants per al desenvolupament de nous medicaments immunomoduladors.
(3) Efectes anti-inflamatoris i antioxidants: també té efectes antiinflamatoris i antioxidants. Pot alleujar els danys del teixit i promoure la reparació de teixits esborrant els radicals lliures al cos i inhibint les reaccions inflamatòries. Aquesta característica la fa potencialment valuosa en els camps de fàrmacs antiinflamatoris i productes de salut antioxidants.
Reactius analítics
L’àcid l-gulonic - - lactona té un paper important en la química analítica. Com a reactiu analític, es pot utilitzar per a una anàlisi qualitativa i quantitativa de diverses substàncies. Per exemple, es pot utilitzar per determinar el contingut d’elements metàl·lics com l’arsènic, el liti, la llauna, el seleni, el vanadi, així com la concentració de compostos inorgànics com el tiocianat i el ferrocianidi. A més, en l’anàlisi bioquímica, l’àcid l-gulònic - - també es pot utilitzar per determinar el contingut de biomolècules com el colesterol total en sèrum, proporcionant una base important per al diagnòstic clínic i el control de malalties.
Àcid l -gulonic -lactona(Gul) és una substància química que té un paper crític en el sistema biològic, particularment en la via de biosíntesi de la vitamina C. El seu mecanisme d’acció és complex i complex, que implica múltiples reaccions bioquímiques i processos enzimàtics. En sintetitzar Gul de la glucosa, hem de reconèixer que es tracta d’un procés bioquímic complex que es produeix normalment en organismes capaços de sintetitzar de forma natural la vitamina C (àcid ascòrbic). Tanmateix, en condicions de laboratori, podem intentar simular els passos clau d’aquest procés, però pot requerir l’ús d’enzims específics, catalitzadors químics o tècniques d’enginyeria genètica.
Passos i equacions detallades
Descripció de la reacció:
Sota la catàlisi de la glucosa oxidasa (GOX), la glucosa s’oxida a l’àcid glucònic, alhora que consumeix oxigen i generant peròxid d’hidrogen com a subproducte.
Equació de reacció:
Glucosa+O2Gox → Àcid glucònic+H2O2
Condicions experimentals:
-El reaccions enzimàtiques es solen dur a terme en condicions suaus, com ara la temperatura ambient fins als 37 graus C, amb un valor de pH proper al pH òptim de l’enzim.
-Ca que es proporcioni un oxigen suficient per assegurar que la reacció es produeixi.
-La potxid d’hidrogen pot haver de ser eliminat o neutralitzat, ja que pot ser perjudicial per als enzims en els passos posteriors.
Descripció de la reacció:
En els organismes vius, aquest pas implica múltiples reaccions enzimàtiques, incloses el gluconat cinasa (tot i que tingueu en compte que no es tracta d’un nom enzimàtic estàndard ja que el gluconat no es converteix directament en fosfat a través de la cinasa; aquí suposem l’existència d’un enzim o via de reacció similar) i d’altres possibles isomerització, oxidació, o fosforilació. Al laboratori, això pot requerir síntesi química complexa o mètodes d’enginyeria genètica per simular.
Via de reacció simplificada (equació no directa, com implica diversos passos):
Àcid glucònic → (una sèrie de reaccions enzimàtiques) → l-gulosa-6-fosfat
Repte experimental:
-Aquest pas és un coll d’ampolla en el procés de síntesi, ja que requereix simular vies metabòliques complexes dins de l’organisme.
-Pa ser necessària les vies de síntesi obligades o l’ús de biocatalitzadors específics.
Descripció de la reacció:
En els organismes vius, L-Gulosa-6-fosfat es converteix en L-Gulosa-1,4-lactona mitjançant una sèrie de reaccions enzimàtiques, incloses lactonases. Al laboratori, això també requereix enzims específics o mètodes químics.
Via de reacció simplificada (equació no directa):
L-gulosa-6-fosfat+lactonasa → l-gulosa-1,4-lactona+fosfat
Condicions experimentals:
-Em cal trobar o dissenyar enzims que puguin catalitzar aquesta reacció.
-Les condicions de reacció poden incloure la concentració de pH, temperatura i substrat adequades.
A causa de les variacions en les condicions de laboratori, les matèries primeres disponibles i els catalitzadors, el següent és un exemple de síntesi hipotètic:
1. A partir de l’àcid glucònic:
En primer lloc, la glucosa s’oxida a l’àcid glucònic per la glucosa oxidasa (com es va descriure anteriorment).
2. Fosforilació:
Aleshores, una hipotètica “gluconat cinasa” (que pot no existir en realitat, però podem suposar que l’existència d’un enzim similar o mètode químic) s’utilitza per fosforilar el gluconat al L-Gulosa-6-fosfat.
3. Lactilació:
A continuació, s’utilitza una lactonasa (o catalitzador químic) per convertir L-Gulosa-6-fosfat en Gul. Aquest pas pot requerir condicions de reacció específiques i disseny de catalitzadors.
4. Purificació:
Finalment, s’obté GUL pur mitjançant passos de purificació adequats.
La síntesi de GUL és un procés bioquímic complex que normalment requereix simular o utilitzar vies metabòliques dins de l’organisme. Al laboratori, això pot requerir una combinació de diverses tècniques com la química orgànica, l’enginyeria enzimàtica i la bioquímica.
Àcid l -gulonic -lactona(Gul) té efectes bioquímics i fisiològics significatius en els organismes, que estan estretament relacionats amb el seu paper clau en la via de la biosíntesi de la vitamina C.
Rols clau en la via de la biosíntesi de la vitamina C
GUL és un precursor directe de la via de la biosíntesi de la vitamina C. A través de l’acció catalítica de l’àcid l-gulonic - - lactona oxidoreductasa (gulo), GUL s’oxida per eliminar una molècula d’aigua i generar vitamina C (àcid ascòrbic). Aquest pas és el pas final i més crucial en la síntesi de vitamina C. Per tant, l’eficiència de subministrament i conversió de GUL afecta directament el contingut i la biodisponibilitat de la vitamina C en els organismes.
Promoure la generació i la utilització de la vitamina C
Augmentant la síntesi de vitamina C:
Gul, com a precursor directe de la vitamina C, el seu subministrament suficient pot afavorir la síntesi de vitamina C, mantenint així l’homeòstasi de la vitamina C al cos. Això és particularment important per als organismes que no poden sintetitzar de forma autònoma la vitamina C, com els humans i alguns primats, ja que han d’obtenir suficients Gul o vitamina C del seu menjar per satisfer les seves necessitats fisiològiques.
Millorar la biodisponibilitat de la vitamina C:
El procés de conversió de Gul en vitamina C és una reacció bioquímica eficient que es pot produir ràpidament dins de l’organisme. Això significa que GUL no només pot promoure la síntesi de vitamina C, sinó que també millorar la seva biodisponibilitat, permetent que la vitamina C funcioni més ràpidament.
Altres efectes fisiològics
Promoure la síntesi de col·lagen:
La vitamina C és un cofactor important en la síntesi de col·lagen. GUL promou la síntesi de vitamina C, que ajuda a sintetitzar i estabilitzar el col·lagen, mantenint així la salut de teixits com la pell, els ossos i les dents.
Participa en el metabolisme del ferro:
La vitamina C pot afavorir l’absorció i l’ús del ferro, que té una gran importància per a la prevenció i el tractament de l’anèmia de deficiència de ferro. Gul, com a precursor de la vitamina C, també participa indirectament en aquest procés.
Procés de reacció enzimàtica
Sota l’acció de l’oxidoreductasa gul (també coneguda com L-Gulonolactona oxidasa, gulo), GUL s’oxida per eliminar una molècula d’aigua i generar vitamina C (àcid ascòrbic). Aquest pas és el pas final i més crucial de la síntesi de vitamina C. La presència o l’absència d’enzim gulo determina directament si un organisme pot sintetitzar de forma autònoma la vitamina C. Per exemple, els humans i alguns primats no poden sintetitzar vitamina C deguda de manera autònoma a causa de l’absència del gen que codifica el gen enzyme en els seus genomes i l’ha d’obtenir a partir de l’alimentació.
Funcions dins dels organismes vius
Promoure la síntesi de vitamina C:
Gul, com a precursor directe de la vitamina C, la seva presència i eficiència de conversió afecten directament el contingut de la vitamina C en els organismes. El subministrament adequat de GUL és crucial per mantenir l’homeòstasi de la vitamina C en organismes capaços de sintetitzar autònoma la vitamina C.
Efecte antioxidant:
Tot i que Gul en si no exerceix directament efectes antioxidants, el seu producte transformat vitamina C és un potent antioxidant. La vitamina C pot eliminar els radicals lliures al cos, protegir les cèl·lules dels danys oxidatius i mantenir la salut dels organismes.
Participa en altres reaccions bioquímiques:
A més de ser un precursor de la vitamina C, GUL també pot participar en altres reaccions bioquímiques que no han estat completament dilucidades. Per exemple, els estudis han demostrat que GUL també pot tenir un paper en el metabolisme dels fàrmacs i la regulació del sistema immune.
Reaccions adverses
La lactona gamma d’àcid l-gulònic és un compost orgànic que es produeix de forma natural, que s’utilitza habitualment com a precursor o intermedi en la síntesi de vitamina C (àcid ascòrbic) i també s’utilitza en els camps d’aliments, medicina i cosmètica. Les seves reaccions adverses són relativament rares, però encara cal destacar possibles riscos, sobretot quan s’exposen a dosis elevades o poblacions especials. Les següents són possibles reaccions i precaucions adverses:
Reaccions adverses per a la salut
Irritació de la pell i la mucosa
El contacte directe pot causar irritació lleugera de la pell, manifestada com en enrogiment, picor o sequedat, especialment a altes concentracions o exposició a llarg termini. El contacte visual pot irritar la conjunció, provocant llàgrimes, dolor o visió borrosa temporal, i és necessari esbandir immediat amb aigua. Inhalar la pols o el vapor pot irritar les vies respiratòries, provocant tos, esternuts o molèsties de gola (rares, ja que s’utilitza normalment en forma sòlida o de solució).
Reaccions gastrointestinals
La ingestió oral de dosis elevades pot causar nàusees lleus, inflor o diarrea, especialment sobre un estómac buit. Això està relacionat amb les substàncies àcides que es poden alliberar durant la síntesi de vitamina C, però els símptomes solen ser lleu i de curta durada.
reacció al·lèrgica
Un nombre molt reduït de persones poden ser al·lèrgiques a la lactona gamma d’àcid l-gulonic o als seus metabòlits, manifestats com a erupció, urticària, asma o xoc anafilàctic (rar). Les persones amb al·lèrgies l’han d’utilitzar amb precaució.
Efectes metabòlics
Com a precursor de la vitamina C, la ingesta excessiva pot conduir indirectament a la hipervitamina C (com la suplementació de dosis altes a llarg termini), provocant un augment del risc de diarrea, nàusees, mal de cap o càlculs renals (a causa de l’augment de l’excreció del metabolit de la vitamina C).
Etiquetes populars: L-Gulonic àcid -Lactone CAS 1128-23-0, proveïdors, fabricants, fàbrica, a l'engròs, compra, preu, a granel, a la venda