基本信息
L-苏氨酸;(2S,3R)-2-氨基-3-羟基丁酸
L-2-Amino-3-hydroxybutyric acid;(2S,3R)-2-Amino-3-hydroxybutyric acid
72-19-5
1S/C4H9NO3/c1-2(6)3(5)4(7)8/h2-3,6H,5H2,1H3,(H,7,8)/t2-,3+/m1/s1
200-774-1
物化属性
255ºC
90G/L(20ºC)
-28.4º(C=6,H2O)
L-苏氨酸(72-19-5)的性状: 1.本品为白色结晶或结晶性粉末;无臭,味稍甜。能溶于水(20.5%,25℃),在甲醇中几乎不溶,不溶于无水乙醇、醚和氯仿。熔点253℃(分解)。等电点pH=6.16,pKα-COOH=2.71,pKα-NH3+=9.62。在碱性溶液中不稳定,加热后分解生成乙醛和甘氨酸。 2.苏氨酸是维持机体生长发育的必需氨基酸,在机体内能促进磷脂合成和脂肪酸氧化,具有抗脂肪肝的作用。它又是许多非必需氨基酸(如甘氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸等)的前体。它是谷类的第二限制性氨基酸,人体对食物蛋白质中苏氨酸的利用率又较低,所以苏氨酸是重要的营养剂。如缺乏苏氨酸会引起食欲不振、体重减轻、脂肪肝、睾丸萎缩、脑垂体前叶细胞染色性变化及影响骨骼发育。每日需自食物中摄取苏氨酸的最低限量为0.5g。 3.苏氨酸广泛存在于蛋白质中,如丝胶蛋白、酪蛋白、丝心蛋白等,其中酪蛋白、蛋类中含量为4%~5%。
其他信息
人体必须氨基酸之一,可用于改善营养;提高体质。
1.L-苏氨酸(72-19-5)的介绍: 本品是w.C.Ro在在1935年发现于纤维蛋白水解物之中,并证明它是最后被发现的必需氨基酸,其化学名称是。α-氨基-β-羟基丁酸,分子式为NH2—CH(C00H)—CHOH—CH3,有四种立体异构,具有生物学活性的只有L-型。实验表明,苏氨酸是动物维持生长所必需的,动物体内不能自身合成.必须由食物供给。苏氨酸缺乏,可导致动物采食量降低。生长受阻,饲料利用率下降,免疫机能抑制症状。2.L-苏氨酸(72-19-5)的生产方法: (1)方法一: 直接发酵法。 以葡萄糖为原料,选育营养缺陷型兼结构类似物合成中的反馈抑制与阻遏,达到本品产酸率为18g/L,谷氨酸棒状杆菌, 产酸率为14g/L,黏质赛杆菌率14g/L。 葡萄糖[黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、黏质赛杆菌等]→L-苏氨酸(72-19-5) (2)方法二: 化学合成法。 因化学合成所得的苏氨酸为4种光学异构体的混合物,即DL-苏氨酸。其中构成蛋白质的氨基酸为L型苏氨酸,故需将苏体从别体中分离出来,再进一步进行光学异构体拆分,以得本品。 用甘氨酸铜在碱性条件下与乙醛作用,发生类似的羟醛缩合反应,合成苏氨酸铜的苏体和别体两种混合物,根据其稳定性和溶解度的不同,经脱铜可分离出苏体DL-苏氨酸,最后拆分得本品。现将小试合成和放大的生产工艺分别介绍如下。 ①小试合成工艺。 甘氨酸制备:将一氯乙酸189g(2mol)、甲醛溶液2100ml(3.3mol),混合后冷却至10℃以下,滴加浓氨水750ml(10mol),控制滴加速度使温度不超过10℃。加完氨水后保温30℃,4h。减压浓缩至300-400ml,有结晶析出。经洗涤、干燥得甘氨酸粗品,在将甘氨酸粗品加入约1.5-2倍量的水,加热使其全溶,加活性炭1%脱色;过滤取滤液,再加入2-2.5倍体积的甲醇,置于冰箱中过夜,过滤取结晶,得甘氨酸精品。收率约60%-68%。 甘氨酸铜的制备:取甘氨酸100g,加水7L,加热60℃使其全溶。然后缓慢加入碱式碳酸铜80g,于60℃下保温1h。趁热过滤除去未反应的碱式碳酸铜。收集滤液让其自然冷却,析出蓝色针状结晶体(含1分子结晶水),过滤取结晶,经洗涤、60℃干燥,得甘氨酸铜,收率95%-98%。 苏氨酸铜的制备:取甘氨酸铜52.5g,加入425ml甲醇搅拌使溶,然后于10℃以下加入乙醇80ml,待温度不再上升,再加入5g氢氧化钠预先溶解于90ml的甲醇溶液,60℃保温反应1h。趁热滤去不溶物,收集滤液加入冰醋酸5.5ml,减压回收甲醇至干,再加75ml甲醇搅拌分散后冷却过夜。过滤收集结晶,经洗涤、干燥得苏体和别体苏氨酸铜的混合物,收率68%-74%。 脱铜、精制:取上述苏氨酸铜427g,加入10%氢氧化氨溶液6L,使其全部溶解,过滤收集滤液,上732阳离子交换树脂吸附,用2mol/L氨水和水洗涤,直至洗脱液对茚三酮不显色为止。合并洗脱液,薄膜浓缩至1.5L,再加3L乙醇使其析出结晶,置于冰箱过夜,过滤取结晶,得DL-苏氨酸粗品。收率62%-73.8%。 取DL-苏氨酸粗品42g,加126ml水加热使全溶,脱色过滤取滤液,加入252ml乙醇,冷却过夜,过滤取结晶得精制DL-苏氨酸。收率87%-91.3%。 拆分、精制:将精制的DL-苏氨酸810g、DL-苏氨酸90g、水2.88L混合,缓缓搅拌(约50r/min),并加热至95℃以上使其全部溶解。再降温至40℃,并加入DL-苏氨酸总投料量的10%的D-苏氨酸作品种,缓慢冷却至30℃(平均每15min降1℃),析出结晶D-苏氨酸,过滤取结晶,并与80℃干燥,得D-苏氨酸。收集滤液,投入与拆分出的D-苏氨酸等量的DL-苏氨酸(约150-170g),保持总体积不变,同拆分D-苏氨酸同样的操作(但降低温度至40℃时,加入的晶种为本品),得本品。如此反复操作,即可将D-苏氨酸和本品拆分开。 合并相应的D-苏氨酸粗品和本品的粗品,分别进行精制,即重结晶。分别取D和L-型苏氨酸,分别加水4倍,加热90℃至全溶,1%活性炭脱色,趁热过滤收集滤液,分别加入2倍体积的乙醇静置冷却,不时搅拌,析出结晶,得D-苏氨酸和本品的精品,收率87.3%-91.6%。 本品的含量在95%以上,纸层析呈现一个斑点。 ②放大的生产工艺。 以甘氨酸为原料,先与碱式碳酸铜反应生成甘氨酸铜,此时其α-H具有活性,在碱性条件下甘氨酸铜与乙醛作用可发生类似的交叉醇醛缩合反应,而生成DL-苏氨酸铜(包含有苏体和赤体),然后经离子交换、脱铜分离出苏体DL-苏氨酸,最后采用诱导结晶法将D-苏氨酸和本品拆分。3.L-苏氨酸(72-19-5)的质量标准: 中国药典2000年版 指标名称 指标 C4H9NO3含量/% ≥98.5 比旋度(3g/50mLH2O) -26.0°~-29.0° 溶液的透光率T(1g/10mLH2O,430nm)/% ≥98 溶液颜色、澄清度 无色澄清 氯化物/% ≤0.02 硫酸盐/% ≤0.02 铵盐/% ≤0.02 其他氨基酸/% 无 干燥失重/% ≤0.2 炽灼残渣/% ≤0.1 重金属 ≤百万分之十 铁盐/% ≤0.001 砷盐/% ≤0.0001 热原 符合规定4.不良反应和注意事项: 成人一次滴注22.5g时可引起发烧、头痛等不良反应。5.贮藏: 遮光,密闭保存。6.其他: ①疏水参数计算参考值(XlogP):-2.9; ②氢键供体数量:3; ③氢键受体数量:4; ④可旋转化学键数量:2; ⑤拓扑分子极性表面积(TPSA):83.6; ⑥重原子数量:8。