순수한 글리신 분말아미노 아세트산으로도 알려진 (Gly)는 화학적 공식 C2H5NO2를 갖는 비 필수 아미노산이다. 글리신은 내인성 항산화 제인 글루타티온 감소로 구성된 아미노산이다. 그것은 종종 심각한 스트레스가 발생하는 경우에도 외인성 공급원, 때로는 반 필수 아미노산이라고도합니다. 글리신은 가장 간단한 아미노산입니다. 고체 상태의 글리신은 흰색 내지 회백색의 백색 결정질 분말, 무취 및 비 독성입니다. 그것은 물에 용해되며 에탄올 또는 에테르에는 거의 불용성입니다. 제약 산업, 생화학 테스트 및 유기 합성에 사용됩니다. 아미노산 시리즈에서 가장 간단한 아미노산이며 인체에는 필요하지 않습니다. 그것은 분자에 산성 및 기본 기능 그룹을 가지며 물에서 이온화 될 수 있으며 강한 친수성을 갖는다. 그러나, 그것은 비극성 아미노산에 속합니다. 극성 용매에 용해되지만 비극성 용매에 용해되기가 어렵고 [3], 높은 비등점과 융점이있는 글리신은 수성 용액의 산도 및 알칼리도를 조정하여 다른 분자 형태를 취할 수 있습니다.
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화학식 |
C2H5NO2 |
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정확한 질량 |
203 |
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분자량 |
203 |
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m/z |
203 (100.0%), 204 (11.9%), 204 (1.1%) |
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원소 분석 |
C, 65.01; H, 6.45; N, 20.68; O, 7.87 |
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구조에서 가장 간단한 천연 아미노산 인 글리신은 독특한 화학적 특성과 광범위한 생물학적 활동으로 인해 생명 과학, 의학 및 건강, 식품 산업 및 농업 기술을 연결하는 주요 분자가되었습니다. 분자의 아미노 (-NH ₂) 및 카르 복실 (-COOH) 그룹은 양쪽 이온화 특성을 부여하여 다양한 환경에서 대체 할 수없는 역할을 할 수있게한다. 다음은 6 개의 핵심 영역에서 글리신의 다양한 사용에 대해 체계적으로 정교화합니다.
1. 단백질 합성의 초석
순수한 글리신 분말콜라겐, 엘라스틴 및 케라틴과 같은 구조 단백질의 핵심 성분입니다. 예를 들어, 글리신은 콜라겐의 33%를 차지하며, 독특한 (Gly-Xy) 반복 서열은 글리신의 유연한 측쇄를 통해 트리플 나선 구조를 형성하여 피부, 뼈 및 긴장 강도를 갖는 힘줄을 형성합니다. 또한, 하나의 탄소 대사의 담체 인 글리신은 퓨린, 피리 미딘 및 헴의 합성에 참여하며, DNA 복제 및 세포 증식을위한 필수 원료이다.
2. 신경 전달 물질 및 신호 전달
중추 신경계에서, 글리신은 척수 및 뇌간의 주요 억제 신경 전달 물질이며, 글리신 수용체 (GLYR)를 활성화시킴으로써 운동 뉴런 활성을 조절한다.
연구에 따르면 글리신은 뉴런 과잉화를 크게 감소시키고 척수 손상 후 경련의 빈도를 감소시킬 수 있습니다. 또한, 글루타메이트 감마 아미노 부티르산 (GABA) 사이클의 중간체로서 글리신은 글루타메이트의 데 카르 복실화에 참여하여 GABA를 생성하여 뇌 흥분의 균형을 간접적으로 조절한다.
3. 산화 방지제 및 면역 조절
글리신은 글루타티온 (GSH) 합성을 촉진함으로써 세포 항산화 능력을 향상시킨다. 실험에 따르면 글리신 보충은 간 세포에서 GSH 수준을 40% 증가시키고 자유 라디칼을 효과적으로 제거 할 수 있습니다. 면역 조절 측면에서, 글리신은 대 식세포 활성화를 억제하고, TNF- 및 IL -6와 같은 염증 인자의 방출을 감소시키고, 패혈증 모델 마우스의 생존율을 최대 35%까지 증가시킬 수있다.
1. 대사 질환 치료
간 뇌병증 : 글리신은 혈액 암모니아 농도를 감소시키고 의사 신경 전달 물질의 형성을 억제함으로써 환자의인지 기능을 향상시킨다. 임상 연구에 따르면 글리신과 락툴 로스 치료의 조합은 간 뇌병증의 재발률을 28%감소시킬 수 있습니다.
고압증 : 요소주기의 CO 인자로서 글리신은 프롤린 대사를 촉진하고 신경 학적 증상을 완화시킵니다.
2. 소화 시스템 질병
위 궤양 보호 : 글리신 칼슘 탄산 칼슘 캡슐은 위산을 중화시킨다 (pH는 1. 5-2. 0)를 형성하여 궤양 치유 속도를 82%로 증가시킨다.
염증성 장 질환 : 글리신은 NF -κ B 신호 전달 경로를 억제하고, 결장 점막 염증성 세포 침윤을 감소시키고, 궤양 성 대장염 모델 마우스의 질병 활성 지수 (DAI)를 52%감소시킬 수 있습니다.
3. 신경계 장애에 대한 보조 치료
파킨슨 병 :순수한 글리신 분말, L-DOPA 합성의 전구체로서, 뇌에서 도파민 수치를 증가시키고 운동 증상을 향상시킬 수있다. 병용 요법 시험은 환자의 UPDR 점수가 18%감소한 것으로 나타났습니다.
근육 위축 : 글리신은 mTOR 경로를 활성화시킴으로써 단백질 합성을 촉진시켜 근이영양증으로 마우스에서 근육 강도가 30% 증가합니다.
4. 영양 지원 및 약물 운반체
아미노산 주입 : 글리신은 수술 후 영양 지원에 사용되는 화합물 아미노산 주사 (10% -15%)의 핵심 성분으로 입원 시간을 1.2 일 단축 할 수 있습니다.
나노 루그 캐리어 : 글리신 변형 된 리포좀은 항 종양 약물의 전달을 목표로하고, 유방암 모델 마우스의 종양 부피를 65%감소시키고, 심장 독성을 감소시킬 수 있습니다.
1. 조미료 에이전트 및 품질 개선
풍미 향상 : 글리신 및 모노 소듐 글루타메이트 (MSG)는 풍미 강도를 3 배 증가시키기 위해 함께 작동하며 즉각적인 국수와 조미료에서 널리 사용됩니다 (예 : 닭 에센스에서 5% -8%).
산 보정 : 과일 식초 및 간장 생산에서 글리신은 PH 변동을 완충시켜 산도를 더 부드럽게 만들고 제품 수용을 20%증가시킬 수 있습니다.
2. 부식 및 보존 기술
미생물 억제 : 0. 5% 글리신 용액은 물고기 다진 제품의 대장균 수를 99.9% 감소시키고 저장 수명을 15 일로 연장 할 수 있습니다.
산화 방지제 보호 : 글리신은 킬레이트 금속 이온에 의해 오일 산화를 억제하여 땅콩 버터의 과산화물 값 (POV)을 45%감소시킨다.
3. 기능성 식품 개발
스포츠 영양 : 글리신 보충제는 근육 글리코겐 매장량을 15% 증가시키고 운동 지구력을 22% 증가시켜 운동 선수에게 선호되는 보충제 중 하나입니다.
수면 지원 : 글리신은 세로토닌 합성을 촉진하고, 수면 발병 시간을 17 분 단축하며, 수면 품질 점수 (PSQI)를 2.3 포인트로 향상시킵니다.
1. 식물 성장 규제
엽면 비료의 적용 : 0를 스프레이하면 1%글리신 용액은 쌀의 쌀 수를 18%증가시키고 천립량 무게를 7%증가시킬 수 있으며 수율을 12%증가시킬 수 있습니다.
향상된 응력 저항성 : 글리신은 프롤린 신타 제를 활성화하여 가뭄 조건 하에서 옥수수의 생존율을 65%에서 88%로 증가시킵니다.
2. 사료 첨가제의 혁신
동물 성장 촉진 : 0을 추가하면 돼지 사료에 2% 글리신을 추가하면 일일 체중 증가를 11% 증가시키고 사료 전환율을 8% 향상시킬 수 있습니다.
육류 품질 개선 : 글리신은 근육 지방 대사를 조절하여 쇠고기의 근육 내 지방 함량을 15% 증가시키고 육류 부드러움을 향상시킵니다.
3. 녹색 살충제 개발
제초제 용 원료 : 글리신은 분자 구조의 37%를 차지하는 글 리포 세이트 (세계에서 가장 널리 사용되는 제초제)의 주요 중간체입니다.
생물학적 살충제 담체 : 글리신 변형 나노 입자는 살충제 접착력을 40% 증가시키고 손실을 25% 감소시킬 수있다.
산업 기술 업그레이드 : 재료 과학에서 환경 거버넌스에 이르기까지
1. 전기 도금 및 표면 처리
도금 솔루션 첨가제 :순수한 글리신 분말킬레이트 제는 니켈 코팅의 경도를 20% 증가시키고 다공성을 35% 감소시킬 수 있습니다.
부식 억제 : 강철 표면에 글리신 아연 복합 필름을 형성하여 소금 스프레이 테스트에서 부식 속도를 60% 감소시킵니다.
2. 미용 원료의 혁신
피부 장벽 복구 : 글리신은 각질 세포의 분화를 촉진하여 아토피 성 피부염 모델 마우스에서 피부 장벽 기능의 회복을 40%증가시킵니다.
선 스크린 향상 : 글리신과 이산화 티타늄의 조합은 선 스크린의 SPF 값을 15% 증가시키고 흰색 반점의 발생을 줄일 수 있습니다.
3. 폐수 처리 기술
중금속 흡착 : PB ²에 대한 글리신 변형 수지의 흡착 용량은 120 mg\/g에 도달하며 이는 전통적인 수지의 2.5 배입니다.
암모니아 질소 제거 : 양식 폐수에서 글리신 미생물 결합 시스템은 제거 속도가 92.5%로 암모니아 질소의 농도를 200 mg\/L에서 15 mg\/L로 감소시킬 수 있습니다.
최첨단 학제 간 필드 : 바이오 연료에서 양자 컴퓨팅에 이르기까지
1. 바이오 연료 생산
미생물 합성 : 대사성 콜라이는 대사 공학을 통해 변형되어 글리신을 전구체로 사용하여 부탄올을 합성했으며, 이는 12g\/L의 수율로 전통적인 방법보다 3 배 더 높습니다.
효소 촉매 전환 : 글리신 산화 효소에 의해 촉매 된 바이오 배터리는 출력 전력 밀도가 0. 8 mw\/cm ²로 휴대용 장치를위한 새로운 전원을 제공합니다.
2. 양자 컴퓨팅 재료
단일 분자 자석 : 글리신에 의해 연결된 금속 복합체는 느린 자기 이완 거동을 나타내므로 양자 비트를 생성하기위한 후보 재료를 나타냅니다.
광수성 : 글리신 변형 양자점의 발광 효율은 99%의 색 순도로 85%로 개선되어 디스플레이 기술의 혁신을 촉진했습니다.
3D 바이오 프린팅
세포 스캐 폴드 : 글리신 젤라틴 복합 하이드로 겔의 인쇄 정확도는 50 μm이며, 이는 신경 세포의 방향성 성장을 지원하고 조직 공학을위한 새로운 도구를 제공합니다.
약물 방출 : 3D 인쇄 글리신 기반 스캐 폴드는 주문형 약물 방출을 달성하고, 종양 국소 약물 농도를 10 배 증가시키고, 전신 독성을 70%감소시킬 수 있습니다.
합성 글리신 :
아미노 아세토 니트릴은 포름 알데히드, 시안화물 및 암모니아로 원료로 합성 된 다음 글리신으로 분해되었다.
조상 시안화물은 메탄 및 암모니아로부터 합성 된 다음 포름 알데히드 용액은 시안화물을 지속적으로 흡수한다. 이어서, 반응 용액 및 암모니아는 120도에서 2 분 동안 반응하여 아미노 아세토 니트릴을 생성한다. 마지막으로, 알칼리 용액을 첨가하여 전체 수율 87%로 글리신을 얻기 위해 가수 분해한다.
카보네이트 암모늄 및 시안화 나트륨의 수용액에 멜라민을 첨가하고 실온에서 저어 넣은 다음 80-85 정도에서 3 시간에 반응합니다. 하이단토 토인 수용액을 얻으십시오. 그런 다음 30% NaOH 수성 용액을 직접 첨가하고 3H에 대해 170 도로 가수 분해합니다. 마지막으로, 글리신은 양이온 교환 수지로 처리되었고 수율은 83.2%였다.
암모니아 물과 중탄산 암모늄을 섞어 55 도로 가열하고, 모노 클로로 아세트산 가수 분해 용액을 첨가하여 2 시간 동안 반응합니다. 그런 다음 나머지 암모니아를 80 도로 가열하여 제거하고 탈색은 활성탄으로 수행됩니다. 여과 후, 95% 에탄올을 여과 액에 첨가하여 글리신 결정을 분리합니다. 분리 후, 에탄올로 세척하십시오. 건조 후, 거친 제품이 얻어진다. 원유 생성물을 온수에 용해시키고 에탄올로 재결정하여 약 42%의 수율로 완제품을 얻습니다.
2kg 암모니아 물을 1L 메탄올에 첨가 한 다음 {0. 3kg hexamethylenetetramine을 첨가하십시오. 용액을 정화 한 후, 10kg 클로로 아세트산에 용해 된 2L 메탄올을 첨가하고 시스템 온도가 크게 상승합니다. 58도에 도달하면 많은 결정이 침전됩니다. 온도가 실온으로 떨어지고 상부 액체가 명확 해지면, 여과에 의해 결정이 얻어진다. 여과 액을 2 일 동안 배치 한 후, 일부 결정은 분리 될 수있다. 2-3 탈 이온수의 양을 원유 제품에 추가하고, 70-75 정도로 가열하고, 용해 후 부피의 두 배로 메탄올을 추가하고, 분리하고 결정화하고 결정화하고, 68.6%의 수율 및 순도를 가진 미세한 생성물을 얻으려면 70도에 냉각시키고, 2 시간 동안 두 배로 냉각시키고, 70도를 냉각 시키십시오.
1980 년대 후반, 일본의 미쓰비시 코퍼레이션은 선별 된 호기성 아그로 박테리아, 브레 바바 테리움, 코리 네바테리움 및 기타 미생물 균주를 탄소 공급원, 질소 공급원 및 무기 영양 용액을 배양을위한 배지에 추가 한 다음, 에탄올 아민을 25 ~ 45도 및 45도 및 PH의 PH에서 Glycine으로 전환시키고, 에탄올라민을 전환시켰다.
199 0 s 이후 해외에 글리신 합성 기술이 새로운 진전을 이루었습니다. 일본의 Nitto Chemical Industry Co.는 글리신 아민을 함유 한 기판에 슈도모나스, 카세인 및 알칼리 생산 박테리아의 0.5% (질량 분율, 건조 중량)를 첨가하고, 30도, pH 7.9 ~ 8.1에서 45 시간 동안 반응 하였다. 거의 모든 글리신 아민을 글리신으로 가수 분해하고 전환율은 99%입니다.
순수한 글리신 분말전체 분자 (모든 아미노산은 극성이지만) 비극성 아미노산에 속합니다. 이는 아미노산의 극성이 전체 분자가 아닌 R 그룹의 특성에 의해 결정되기 때문이다. 글리신 브랜치 사슬은 비극성 인 탄화수소 사슬로 분류하는 수소 원자입니다. 마찬가지로, 물에 용해되지만 소수성 아미노산입니다.
물론, 일부 사람들은 글리신의 측쇄가 극성과 비 극성 사이에 있다고 생각하며, 그 그룹은 단지 수소 원자 일 뿐이며, 이는 강한 극성을 갖는 아미노 및 카르 복실 그룹에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 일반적으로 생물학에서 비극성으로 분류됩니다.
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