基本信息
化学名称:L - 精氨酸,化学名为 2 - 氨基 - 5 - 胍基戊酸。它是一种 α - 氨基酸,属于碱性氨基酸。
分子式:。
结构式:。
分子量:174.20。
理化性质
外观与性状:白色菱形结晶或单斜片状结晶,无臭,苦涩味。
熔点:224 - 229℃(分解)。
溶解性:易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。其水溶液呈强碱性,这是因为它的胍基在水中可以接受质子,使溶液的 pH 升高。
等电点:10.76,在等电点时,氨基酸分子所带的正、负电荷相等,此时其在电场中不发生迁移。
生理功能
参与蛋白质合成:是蛋白质合成的基本成分之一,它在人体细胞内的核糖体上参与多肽链的合成,对构建人体的各种蛋白质结构起着重要作用。
在尿素循环中的作用:是尿素循环的关键中间产物。在肝脏中,它可以与二氧化碳和氨反应,经过一系列酶促反应生成尿素,尿素随后通过肾脏排出体外,从而起到解毒作用,帮助人体清除体内多余的氨。
一氧化氮合成:是合成一氧化氮(NO)的前体物质。在体内,一氧化氮合酶(NOS)可以催化 L - 精氨酸生成一氧化氮和瓜氨酸。一氧化氮是一种重要的信号分子,具有扩张血管、调节血压、抑制血小板聚集、增强免疫功能等诸多生理功能。
生产方法
蛋白质水解法:通过水解富含 L - 精氨酸的蛋白质来获取。例如,从鱼精蛋白或毛发等蛋白质原料中水解分离出 L - 精氨酸。这种方法的优点是原料来源广泛,但缺点是水解过程复杂,产物分离纯化难度较大,而且可能会受到原料中其他成分的干扰。
发酵法:利用微生物发酵生产 L - 精氨酸。通过筛选合适的微生物菌株,如谷氨酸棒杆菌、大肠杆菌等,在适宜的发酵条件下(包括合适的碳源、氮源、温度、pH 值等),使微生物将原料转化为 L - 精氨酸。发酵法生产效率较高,产品纯度也相对较高,是目前工业生产的主要方法之一。
化学合成法:以一些简单的有机化合物为原料,通过一系列的有机化学反应合成 L - 精氨酸。不过这种方法步骤复杂,而且可能会产生较多的副产物,在实际工业生产中的应用相对较少。
应用领域
治疗心血管疾病:由于其能促进一氧化氮的合成,一氧化氮可以扩张血管,降低血压,改善血液循环,因此可用于治疗高血压、冠心病等心血管疾病。
肝脏疾病治疗:在肝脏疾病如肝性脑病的治疗中发挥作用。通过参与尿素循环,帮助清除体内氨,减轻氨对大脑的毒性作用。
生殖健康:在男性生殖系统中,L - 精氨酸可以增加精子数量和活力,对男性不育症的治疗有一定的辅助作用。
医药领域:
食品工业:作为营养强化剂添加到食品中,尤其是一些功能性食品和保健食品。它可以补充人体所需的氨基酸,增强人体的营养状况。同时,在运动营养食品中,也有助于运动员恢复体力和肌肉修复。
化妆品领域:可以添加到一些护肤品中,它的保湿性能有助于保持皮肤的水分,同时其促进血液循环的作用可能对改善皮肤色泽等有一定的帮助。
质量标准与检测
含量检测:常用的方法是高效液相色谱法(HPLC),可以准确地测定 L - 精氨酸的含量。
比旋光度检测:通过旋光仪来测定其比旋光度,以判断其光学纯度。
杂质检测:利用原子吸收光谱法检测重金属含量,采用古蔡氏法或二乙基二硫代氨基甲酸钠法检测砷盐含量等。
质量标准:不同国家和地区有相应的药品和食品质量标准。一般包括含量、比旋光度、酸度、干燥失重、重金属含量、砷盐含量等多项指标。例如,在药品级 L - 精氨酸中,含量通常要求在 98.5% - 101.5% 之间。
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陈顺