氨基酸及氨基酸类药物课件.ppt

《氨基酸及氨基酸类药物课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氨基酸及氨基酸类药物课件.ppt（157页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于氨基酸及氨基酸类药物关于氨基酸及氨基酸类药物第1页，此课件共157页哦 第五章 氨基酸及氨基酸类药物氨基酸及氨基酸类药物第2页，此课件共157页哦氨基酸的分类氨基酸的分类,结构和性质结构和性质 氨基酸的化学反应氨基酸的化学反应氨基酸及其衍生物在医药中的应用氨基酸及其衍生物在医药中的应用氨基酸类药物的生产方法氨基酸类药物的生产方法主要内容主要内容第3页，此课件共157页哦掌握氨基酸的分类和结构特点掌握氨基酸的分类和结构特点 掌握氨基酸的性质掌握氨基酸的性质熟悉氨基酸在医药中的应用熟悉氨基酸在医药中的应用了解氨基酸类药物的生产方法了解氨基酸类药物的生产方法目的要求目的要求第4页，此课件共157

2、页哦蛋白质H2O酸、碱或酶-氨基酸多肽H2O酸、碱或酶氨基酸-蛋白质的构件分子第5页，此课件共157页哦氨基酸结构第6页，此课件共157页哦 除甘氨酸和脯氨酸外，其他均具有如下结构通式。除甘氨酸和脯氨酸外，其他均具有如下结构通式。各种氨基酸的区别在于侧链各种氨基酸的区别在于侧链R R基的不同。基的不同。2020种基本氨基酸按种基本氨基酸按R R的极性可分为非极性氨基酸、极性氨基酸、酸性氨基酸和碱的极性可分为非极性氨基酸、极性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸。性氨基酸。COOHCHH2NR-氨基酸氨基酸可变部分可变部分不变部分不变部分第7页，此课件共157页哦二十种常见蛋白质氨基酸的分类、结构及三

3、字符号二十种常见蛋白质氨基酸的分类、结构及三字符号据营养据营养学分类学分类 必需必需非必需非必需据据R基团化学基团化学结构分类结构分类 脂肪族脂肪族A A（中性、含羟基或巯基、酸性、碱性）（中性、含羟基或巯基、酸性、碱性）芳香族芳香族A(PheA(Phe、TyrTyr、Trp)Trp)杂环杂环(His(His、Pro)Pro)据据R基团极基团极性分类性分类极性极性R基团基团AA非极性非极性R基团基团AA（种）丙（种）丙,缬缬,亮亮,异异,苯苯,甲甲,脯脯,色色不带电荷不带电荷（种）丝（种）丝,苏苏,天天,谷谷,酪酪,半半,甘甘带电荷：正电荷带电荷：正电荷（种）负电荷（种）（种）负电荷（种）据氨

4、基、羧基据氨基、羧基数分类数分类一氨基一羧基一氨基一羧基一氨基二羧基一氨基二羧基(Glu(Glu、Asp)Asp)二氨基一羧基二氨基一羧基(Lys(Lys、HisHis、Arg)Arg)人的必需氨基酸人的必需氨基酸LysLysTrpTrpPhePheValValMetMetLeuLeuIleIleThrThrArgArg、HisHis第8页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 甘氨酸甘氨酸 Glycine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCH CHOHO第9页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsHH2NCOOHHCglycine第10页

5、，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCH CCH3OHO丙氨酸丙氨酸 Alanine第11页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsCH3H2NCOOHHCalanine第12页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 缬氨酸缬氨酸 Valine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCH CCHOHOCH3CH3第13页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acids HH3C C CH3H2N C COOH Hvaline第14页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸

6、的结构 亮氨酸亮氨酸 Leucine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCH CCH2OHOCH CH3CH3第15页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acids HH3C C CH3 CH2H2N C COOH Hleucine第16页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 异亮氨酸异亮氨酸 Ileucine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCH CCHOHOCH3CH2CH3第17页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsisoleucin CH3 CH2H3C C HH2N C COOH H第18

7、页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 脯氨酸脯氨酸 Proline 亚氨基酸亚氨基酸HNCOHO第19页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsHH2CCH2CH2CNCOOHHproline第20页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 甲硫氨酸甲硫氨酸 Methionine 含硫氨基酸含硫氨基酸H2NCHCCH2OHOCH2SCH3第21页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acids CH3 S CH2 CH2H2N C COOH Hmethionine第22页，此课件共157页哦氨

8、基酸的结构氨基酸的结构 半胱氨酸半胱氨酸 Cysteine 含硫氨基酸含硫氨基酸H2NCH CCH2OHOSH第23页，此课件共157页哦 Hydrophobic aliphatic amino acids S-H CH2H2N C COOH HCysteine 第24页，此课件共157页哦Cystine第25页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 芳香族氨基酸芳香族氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸PhenylalanineH2NCHCCH2OHO第26页，此课件共157页哦 Hydrophobic aromatic amino acids CH2+H3N CH C O OPhenylalani

9、ne 苯环苯环第27页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 芳香族氨基酸芳香族氨基酸酪氨酸酪氨酸TyrosineH2NCHCCH2OHOOH第28页，此课件共157页哦 Hydrophobic aromatic amino acids CH2+H3N CH C O OOHTyrosine 酚基酚基第29页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 芳香族氨基酸芳香族氨基酸色氨酸色氨酸 TrytophanH2NCHCCH2OHOHN第30页，此课件共157页哦 Hydrophobic aromatic amino acidsC O ONHCH2CHH3NTrptophan 吲哚基吲哚基

10、第31页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 碱性氨基酸碱性氨基酸精氨酸精氨酸 ArginineH2NCHCCH2OHOCH2CH2NHCNH2NH第32页，此课件共157页哦Polar charged amino acids NH2 C NH2 NH CH2 CH2 CH2H3N CH C O O Arginine 第33页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 碱性氨基酸碱性氨基酸赖氨酸赖氨酸 LysineH2NCH CCH2OHOCH2CH2CH2NH2第34页，此课件共157页哦Polar charged amino acids NH3+CH2 CH2 CH2 CH2H3

11、N CH C O O Lysine 第35页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 碱性氨基酸碱性氨基酸组氨酸组氨酸 HistidineH2NCH CCH2OHONNH第36页，此课件共157页哦Polar charged amino acidsCH2H3N CH C O O NH+HNHistidine 咪唑基咪唑基第37页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 天冬氨酸天冬氨酸 Aspartate 酸性氨基酸酸性氨基酸H2NCH CCH2OHOCOHO第38页，此课件共157页哦Polar charged amino acids COO-+H3N C H CH2 C O O-A

12、spartate第39页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 谷氨酸谷氨酸 Glutamate 酸性氨基酸酸性氨基酸H2NCH CCH2OHOCH2COHO第40页，此课件共157页哦Polar charged amino acids O+NH3 CH C O-CH2 CH2 C O O-Glutamate 第41页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 丝氨酸丝氨酸 Serine 含羟基氨基酸含羟基氨基酸H2NCH CCH2OHOOH第42页，此课件共157页哦 Polar uncharged amino acids O H CH2 H2N C COOH HSerine 第43

13、页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 苏氨酸苏氨酸 Threonine 含羟基氨基酸含羟基氨基酸H2NCH CCHOHOOHCH3第44页，此课件共157页哦Polar uncharged amino acids+H3N C COO-CH OH CH3 Threonine 第45页，此课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 天冬酰胺天冬酰胺 Asparagine 含酰胺氨基酸含酰胺氨基酸H2NCH CCH2OHOCNH2O第46页，此课件共157页哦Polar uncharged amino acids+H3N CH COO-CH2 C O NH2Asparagine 第47页，此

14、课件共157页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 谷氨酰胺谷氨酰胺 Glutamine 含酰胺氨基酸含酰胺氨基酸H2NCHCCH2OHOCH2CNH2O第48页，此课件共157页哦 Polar uncharged amino acids O NH2 C CH2 CH2H2N C COOH H Glutamine 第49页，此课件共157页哦第50页，此课件共157页哦生物体内的氨基酸类别生物体内的氨基酸类别 蛋白质氨基酸蛋白质氨基酸：蛋白质中常见的蛋白质中常见的20种氨基酸种氨基酸 稀有的蛋白质氨基酸稀有的蛋白质氨基酸：蛋白质组成中，除上述蛋白质组成中，除上述20种种常见氨基酸外，从少数蛋白质中还分离

15、出一些稀有氨基酸，常见氨基酸外，从少数蛋白质中还分离出一些稀有氨基酸，它们都是相应常见氨基酸的衍生物。如它们都是相应常见氨基酸的衍生物。如4-羟脯氨酸、羟脯氨酸、5-羟赖羟赖氨酸等。氨酸等。非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸：生物体内呈游离或结合态的氨基酸。生物体内呈游离或结合态的氨基酸。第51页，此课件共157页哦几种重要的不常见氨基酸几种重要的不常见氨基酸 在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸，通常称为在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸，通常称为不常见蛋白质氨基酸。不常见蛋白质氨基酸。这些氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。这些氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。其中重要的有其中重

16、要的有4-4-羟基脯氨酸、羟基脯氨酸、5-5-羟基赖氨酸、羟基赖氨酸、N-N-甲基赖甲基赖氨酸、和氨酸、和3,5-3,5-二碘酪氨酸等。这些不常见蛋白质氨基酸二碘酪氨酸等。这些不常见蛋白质氨基酸的结构如下。的结构如下。NHHOCOOH4-羟基脯氨酸H2N C H2C HC H2C H2C HC O O HO HN H25-羟基赖氨酸N H2C H3N HC H2C HC H2C H2C HC O O H6-N-甲基赖氨酸HOIIC H2C HC O O HN H23,5-二碘酪氨酸 第52页，此课件共157页哦 *营养必需氨基酸营养必需氨基酸 ：体内需要但不能自身合成，必须由食体内需要但不能自

17、身合成，必须由食物供给的氨基酸。包括物供给的氨基酸。包括8种：种：非必需氨基酸非必需氨基酸 精氨酸、组氨酸，人体能合成，但量少，精氨酸、组氨酸，人体能合成，但量少，长期缺乏长期缺乏,导致负氮平衡导致负氮平衡。甲、色、赖、缬、异、亮、苯、苏；甲、色、赖、缬、异、亮、苯、苏；假设来写一两本书假设来写一两本书甲硫氨酸（甲硫氨酸（Met）色氨酸（色氨酸（Trp）赖氨酸（赖氨酸（Lys）缬氨酸（缬氨酸（Val）异亮氨酸（异亮氨酸（Ile）亮氨酸（亮氨酸（Leu）苯丙氨酸（苯丙氨酸（Phe）苏氨酸（苏氨酸（Thr第53页，此课件共157页哦 物理性质物理性质 化学性质化学性质第二节第二节 氨基酸的性质氨基

18、酸的性质第54页，此课件共157页哦 常见氨基酸均为无色结晶,其形状因构型而异 溶解性：溶解性：各种氨基酸在水中的溶解度差别很大，并能溶解于稀酸或稀碱中，但不能溶解于有机溶剂。通常酒精能把氨基酸从其溶液中沉淀析出。(2)熔点：熔点：氨基酸的熔点极高，一般在200以上。(3)味感：味感：其味随不同氨基酸有所不同，有的无味、有的为甜、有的味苦，谷氨酸的单钠盐有鲜味，是味精的主要成分。一一 氨基酸的物理性质氨基酸的物理性质第55页，此课件共157页哦(4)氨基酸的光吸收氨基酸的光吸收 构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(220nm)均有光吸收。在近紫外区(220-300nm

19、)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。酪氨酸的酪氨酸的 maxmax275nm275nm，275275=1.4x10=1.4x103 3;苯丙氨酸的苯丙氨酸的 maxmax257nm257nm，257257=2.0 x10=2.0 x102 2;色氨酸的色氨酸的 maxmax280nm280nm，280280=5.6x10=5.6x103 3;第56页，此课件共157页哦 酪氨酸的酪氨酸的 max275nm，275=1.4x103;苯丙氨酸的苯丙氨酸的 max257nm，257=2.0 x102;色氨酸的色氨酸的 max280nm，280=5.6x103;氨基酸的光吸收氨基酸的光吸收第

20、57页，此课件共157页哦(5)氨基酸的旋光性氨基酸的旋光性 当光波通过尼克尔棱镜时当光波通过尼克尔棱镜时,由于棱镜的结构只允许沿由于棱镜的结构只允许沿某一平面振动的光波通过某一平面振动的光波通过,其它光波都被阻断其它光波都被阻断,这种光这种光称平面偏振光称平面偏振光.当平面偏振光通过旋光物质溶液时当平面偏振光通过旋光物质溶液时,光的偏振面会向右光的偏振面会向右或向左旋转或向左旋转.除甘氨酸外，氨基酸均含有一个手性除甘氨酸外，氨基酸均含有一个手性-碳原子，因碳原子，因此都具有旋光性此都具有旋光性。第58页，此课件共157页哦 Basic Structure of an amino acid第5

21、9页，此课件共157页哦 COO-NH3+C H R COO-H C NH3+RL-Amino acidD-Amino acidThe two enantiomers第60页，此课件共157页哦The two enantiomers第61页，此课件共157页哦二 氨基酸的化学性质 氨基酸的离解和等电点氨基酸的离解和等电点 氨基酸的化学反应氨基酸的化学反应第62页，此课件共157页哦氨基酸的离解性质氨基酸的离解性质 氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游离的羧氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游离的羧基或氨基形式存在，而是离解成两性离子。在两性离基或氨基形式存在，而是离解成两性离子。在两性

22、离子中，氨基是以质子化子中，氨基是以质子化(-NH(-NH3 3+)形式存在，羧基是以离形式存在，羧基是以离解状态解状态(-COO(-COO-)存在。在不同的存在。在不同的pHpH条件下，两性离子的条件下，两性离子的状态也随之发生变化。状态也随之发生变化。COO-CHH3N+R-pK1+H+H+COOHCHH3N+RH+H+pK2-COO-CHH2NRPH 1 7 10净电荷+1 0 -1正离子 两性离子 负离子 等电点pI第63页，此课件共157页哦氨基酸的等电点氨基酸的等电点 当溶液浓度为某一当溶液浓度为某一pHpH值时，氨基酸分子中所含的值时，氨基酸分子中所含的-NH-NH3 3+和和-

23、COOCOO-数目正好相等，净电荷为数目正好相等，净电荷为0 0。这一。这一pHpH值即为氨基酸的等值即为氨基酸的等电点，简称电点，简称p pI I。在等电点时，氨基酸既不向正极也不向负极。在等电点时，氨基酸既不向正极也不向负极移动，即氨基酸处于两性离子状态。移动，即氨基酸处于两性离子状态。中性氨基酸的解离：中性氨基酸的解离：A+A0A-Ka1Ka2 侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的pKa1和和pKa2的算术平均值：的算术平均值：pI=(pKa1+pKa2)/2 第64页，此课件共157页哦氨基酸的两性解离性质及等电点氨基酸的两性解离性质

24、及等电点 pH=pI 净电荷净电荷=0 pH pI净电荷为负净电荷为负CHRCOOHNH3+CHRCOONH2CHRCOONH3+H+OH-+H+OH-(pK1)(pK 2)当氨基酸溶液在某一定当氨基酸溶液在某一定pH值时，使某特定氨基酸分子上所带正负电荷相等值时，使某特定氨基酸分子上所带正负电荷相等，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的，成为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值即为该值即为该氨基酸的氨基酸的等电点等电点(isoelectric point，pI)。第65页，此课件共157页哦酸性氨基酸和碱性氨基酸的等电点A+A0A-A2-Ka1K

25、a2Ka3A2+A+A0A-Ka1Ka2Ka3酸性氨基酸的解离：酸性氨基酸的解离：pI=(pKa1+pKa2)/2 碱性氨基酸的解离：碱性氨基酸的解离：pI=(pKa2+pKa3)/2 对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其pI值也决定于两性值也决定于两性离子两边的离子两边的pK值的算术平均值。值的算术平均值。第66页，此课件共157页哦 氨基酸等电点的计算氨基酸等电点的计算 可见，氨基酸的可见，氨基酸的pI值等于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团值等于该氨基酸的两性离子状态两侧的基团pK值之和的二分之一。值之和的二分之一。pI=2pK1+pK2一氨基一羧基一氨基一

26、羧基AA的等电点计算：的等电点计算：pI=2pK2+pK3二氨基一羧基二氨基一羧基AA的等电点计算：的等电点计算：pI=2pK1+pK2一氨基二羧基一氨基二羧基AA的等电点计算：的等电点计算：第67页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1-氨基参与的反应氨基参与的反应pK2 H+COO-CH2NH2COO-CH2NH3+COO-CH2NHCH2OHHCHOHCHOCOO-CH2NH(CH2OH)2用途用途：可以用来直接测定氨基酸的浓度可以用来直接测定氨基酸的浓度。NaOH滴定滴定第68页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1-氨基参与的反应氨基参与的

27、反应用途用途：范斯来克法定量测定氨基酸的基本反应范斯来克法定量测定氨基酸的基本反应。NH2R-CH-COOH+HNO2 OHR-CH-COOH+N2+H2O氨基酸的氨基在室温下与亚硝酸作用生成氮气第69页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质在弱碱性溶液中，氨基酸的在弱碱性溶液中，氨基酸的-氨基很容易与氨基很容易与2，4-二二硝基氟苯（硝基氟苯（DNFB）作用，生成稳定的黄色）作用，生成稳定的黄色2，4-二二硝基苯基氨基酸（简写为硝基苯基氨基酸（简写为DNP-氨基酸）。氨基酸）。1-氨基参与的反应氨基参与的反应 用途用途：用来鉴定多肽或蛋白质的用来鉴定多肽或蛋白质的N末端氨

28、基酸。末端氨基酸。FNO2O2NCHCOOHRNNO2O2NHCHCOOHRH2N+弱碱中+HF(DNFB)DNP-氨基酸（黄色）第70页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质在弱碱性条件下，氨基酸中的-氨基还可以与异硫氰酸苯酯（PITC）反应，产生相应的苯氨基硫甲酰氨基酸（PTC-氨基酸）。在无水酸中，PTC-氨基酸即环化为苯硫乙内酰脲（PTH），后者在酸中极稳定。1-氨基参与的反应氨基参与的反应与异硫氰酸苯酯反应与异硫氰酸苯酯反应 用途用途：用来鉴定多肽或蛋白质的用来鉴定多肽或蛋白质的N末端氨基酸。末端氨基酸。CHCOOHRH2N+弱 碱 中HHOHRHOH+(CH3N

29、O2)HRHO苯 异 硫 氰 酸 酯苯 氨 基 硫 甲 酰 衍 生 物 (P T C-氨 基 酸)苯 硫 乙 内 酰 脲 衍 生 物 (P T H-氨 基 酸)+H2O第71页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1-氨基参与的反应氨基参与的反应用途用途：用于肽链用于肽链N N端氨基酸标记和微量氨基酸测定端氨基酸标记和微量氨基酸测定.R1CXO+H2NCHCOO-R2X=-Cl,OH,-OCOROH-CHCOO-R2R1CHNO酰化氨基酸的氨基与酰氯在弱碱中作用第72页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1-氨基参与的反应氨基参与的反应用途用途：是鉴定

30、多肽是鉴定多肽N-N-端氨基酸的重要方法端氨基酸的重要方法。CH2CH2ClS:R1S+R1CH2CH2ClH2NCH COO-R2R1SCH2NHCH(R2)COO-包括环烃包括环烃氨基酸的一个H原子可被烃基取代第73页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1-氨基参与的反应氨基参与的反应用途用途：是多种酶促反应的中间过程。HOCH2CHNH2COOH+CH2OPO3-CCH2OHO+H+2CH2OPO3-CCH2OHN+HHOCH2CHCOOH+H2O醛类化合物醛类化合物第74页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质氨基酸氧化酶参与氨基酸氧化酶参与1

31、-氨基参与的反应氨基参与的反应用途用途：酶催化的反应。酶催化的反应。RCHCOO-NH3+RCHCOO-O+NH4+CHCOO-NH3+CH2CH2COO-+CH3C OCOO-CH3CCOO-NH3+CCOO-CH2CH2COO-O第75页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质 氨基酸与碱作用生成相应的盐。氨基酸的碱金属盐能溶于水,而重金属盐则不溶于水。（1 1）成盐反应）成盐反应用途用途：第76页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1 11-氨基参与的反应氨基参与的反应用途用途：是合成氨基酸酰基衍生物的重要中间体是合成氨基酸酰基衍生物的重要中间体。

32、R2OH+RCHCOO-NH3+H2ORCHCOOR2NH2.HCl当羧基成酯或钠盐后当羧基成酯或钠盐后,羧基活性被掩蔽羧基活性被掩蔽,而氨而氨基活性加强基活性加强,容易与酰基或烃基结合容易与酰基或烃基结合第77页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1 1用途用途：这是使氨基酸羧基活化的一个重要反应这是使氨基酸羧基活化的一个重要反应。PCl3,PCl5 or SO Cl2R CHCO O-NH PGRCHCOClNHPG氨基保护后氨基保护后,羧基才能与二氯亚砜羧基才能与二氯亚砜,五五氯化磷等作用生成酰氯氯化磷等作用生成酰氯第78页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质

33、氨基酸的化学性质用途用途：常作为多肽合成活性中间体。常作为多肽合成活性中间体。RCHCOOCH3NHPGRCHCOONHNH2NHPGCH3OHNH2NH2RCHCON3NHPGHNO3H2O,N2氨基通过酰化保护氨基通过酰化保护,羧基酯化然后羧基酯化然后与肼与肼,亚硝酸等反应亚硝酸等反应第79页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质用途用途：酶催化的反应酶催化的反应。CO2+H+RCH2NH2RCHCOO-NH3+脱羧酶参与脱羧酶参与第80页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1 1用途用途：常用于氨基酸的定性或定量分析。常用于氨基酸的定性或定量分析

34、。CCCOOO茚三酮茚三酮CCCOOOHOHH2OH2O水合茚三酮水合茚三酮CO2NH2RCHO+CCCOOHOHH2NCHCOOHRCCCOOOHOH+2NH3CCCOOCCCOO-NH4+NH2O2+CCCOOOCCCOOHHO紫色紫色第81页，此课件共157页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1 1用途用途：是多肽和蛋白质生物合成的基本反应。是多肽和蛋白质生物合成的基本反应。H2NCR1HCOHOH NHCCOOHR2H+H2ONHCCOOHR2HH2NCR1HCO-肽键第82页，此课件共157页哦侧链基团的化学性质侧链基团的化学性质(1)(1)巯基（巯基（-SH-SH）的性质）的

35、性质1作用：作用：这些反应可用于巯基的保护这些反应可用于巯基的保护。-OOCCHCH2SHNH3+CH2OCClO-OOCCHCH2SNH3+OCCH2OCH2ClCH2-OOCCHCH2SNH3+ICH2CNH2OCH2CNH2O-OOCCHCH2SNH3+与碘乙酸等卤化烷反应第83页，此课件共157页哦4侧链基团的化学性质侧链基团的化学性质(1)(1)巯基（巯基（-SH-SH）的性质）的性质作用：作用：与金属离子的螯合性质可用于体内解毒与金属离子的螯合性质可用于体内解毒。-OOCCHCH2SHNH3+COO-HO-Hg+-OOCCHCH2SNH3+Hg+COO-与对汞苯甲酸的反应第84页，

36、此课件共157页哦4侧链基团的化学性质侧链基团的化学性质(1)(1)巯基（巯基（-SH-SH）的性质）的性质作用：作用：氧化还原反应可使蛋白质分子中二硫键形成或端裂氧化还原反应可使蛋白质分子中二硫键形成或端裂。-OOCCHCH2SHNH3+-OOCCHCH2SHNH3+-OOCCHNH3+CH2SSCH2NH3+CH-OOC胱氨酸胱氨酸第85页，此课件共157页哦4侧链基团的化学性质侧链基团的化学性质(1)(1)巯基（巯基（-SH-SH）的性质）的性质作用：作用：可用于可用于比色法定量测定半胱氨酸的含量。H3NCHCH2S-COO-+SSNO2NO2CO2HCO2H+COO-H3NCHCH2S

37、CO2HNO2-S-NO2COO-HS-+硝基苯甲酸二硫化合物硝基苯甲酸二硫化合物(DTNB(DTNB)pH8.0时时,412nm光吸收光吸收第86页，此课件共157页哦4侧链基团的化学性质侧链基团的化学性质（2）羟基的性质羟基的性质1作用：可用于修饰蛋白质。作用：可用于修饰蛋白质。-OOCCHCH2OHNH3+FPOCH(CH3)2OOCH(CH3)2+-OOCCHCH2ONH3+POCH(CH3)2OOCH(CH3)2二异丙基氟磷酸酯二异丙基氟磷酸酯第87页，此课件共157页哦4侧链基团的化学性质侧链基团的化学性质（3）咪唑基的性质咪唑基的性质组氨酸含有咪唑基，它的组氨酸含有咪唑基，它的p

38、 pK K2 2值为值为6.06.0，在生理条件下具有缓冲作用。在生理条件下具有缓冲作用。l组氨酸中的咪唑基能够发生多种化学反组氨酸中的咪唑基能够发生多种化学反应。可以与应。可以与ATPATP发生磷酰化反应，形成磷发生磷酰化反应，形成磷酸组氨酸，从而使酶活化。酸组氨酸，从而使酶活化。l组氨酸的咪唑基也能发生烷基化反应。组氨酸的咪唑基也能发生烷基化反应。生成烷基咪唑衍生物，并引起酶活性的降生成烷基咪唑衍生物，并引起酶活性的降低或丧失低或丧失作用：作用：。第88页，此课件共157页哦 为了测定蛋白质中氨基酸组成或从蛋白质水解液中制取氨基酸,需要对氨基酸混合液进行分析与分离.(一)分配层析 (二)离

39、子交换层析 (三)高效液相层析第三节 氨基酸的分离与分析第89页，此课件共157页哦原理：主要根据被分析的样品（如原理：主要根据被分析的样品（如aa混合物）在两种互不相混合物）在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的.分配系数分配系数 Kd=CACBCA：一种物质在：一种物质在A相（流动相）中的浓度相（流动相）中的浓度CB：一种物质在：一种物质在B相（固定相）中的浓度相（固定相）中的浓度(一一)分配层析法：分配层析法：第90页，此课件共157页哦（1 1）纸层析）纸层析 单向纸层析图单向纸层析图RfRf值值 第91页，此课件共157页哦纸层析

40、纸层析在流动相中分配系数越大，移动越快。固定相：吸附水流动相：丁醇、醋酸、水分配系数基本步骤：点样、展层、现色、定性（定量）第92页，此课件共157页哦双向纸层析图双向纸层析图 第93页，此课件共157页哦（2 2）薄层层析）薄层层析 支持剂：纤维素粉、硅胶、氧化铝粉基本步骤：铺板、点样、展层、现色、定性（定量）第94页，此课件共157页哦(二二)离子交换层析法离子交换层析法 原理原理：分离氨基酸时，用离子交换树脂作为支持物，利用：分离氨基酸时，用离子交换树脂作为支持物，利用离子交换树离子交换树脂上的活性基团脂上的活性基团与与溶液中的离子溶液中的离子进行进行交换反应交换反应，由于各种离子交换能

41、力不同，由于各种离子交换能力不同，与树脂结合的牢固程度就不同，在洗脱过程中，各种离子以不同的速度移动，从而与树脂结合的牢固程度就不同，在洗脱过程中，各种离子以不同的速度移动，从而达到分离的目的。达到分离的目的。这种分离主要与各种离子这种分离主要与各种离子所带电荷所带电荷有关，在电荷相同时，与有关，在电荷相同时，与极性极性，非极性，非极性有关。有关。第95页，此课件共157页哦离子交换树脂：离子交换树脂：化学本质：是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯组化学本质：是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯组成的具有网状结构的高分子聚合物。成的具有网状结构的高分子聚合物。阳离子交换树脂：活性基团是酸性的阳离子

42、交换树脂：活性基团是酸性的，如磺酸基，如磺酸基-SO-SO3 3H H （强酸型），羧基（强酸型），羧基-COOH-COOH（弱酸型）（弱酸型）阴离子交换树脂：阴离子交换树脂：活性基团是碱性的活性基团是碱性的，如季胺基，如季胺基-N N+(CH(CH3 3)3 3OHOH-第96页，此课件共157页哦各种树脂与氨基酸的作用各种树脂与氨基酸的作用第97页，此课件共157页哦离子交换层析 分离氨基酸混合物常使用强酸型阳离子交换树脂.在交换柱中,树脂先用碱处理成钠型,将氨基酸混合液(pH2-3)上柱.此时氨基酸主要以阳离子形式存在,挂在树脂上.其静电吸引大小依次为碱性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸.逐步

43、提高pH值和盐浓度,可将氨基酸以不同的速度洗脱下来.自动化的氨基酸分析仪的作用原理与此相似.只是用到茚三茚三酮酮(仪器灵敏度仪器灵敏度10-9mol)OPA（邻苯二甲醛），荧光胺（邻苯二甲醛），荧光胺(灵灵敏度敏度10-12mol)显色剂。显色剂。第98页，此课件共157页哦第99页，此课件共157页哦氨基酸与树脂上解离基团之间的静电引力氨基酸与树脂基质聚苯乙烯之间的疏水作用第100页，此课件共157页哦(3)高效液相层析（高效液相层析（high performance liguid chromatography,HPLC）HPLC的特点的特点:使用的固定相支持颗粒很细使用的固定相支持颗粒很细

44、,而且表面而且表面积很大积很大.溶剂系统采用高压溶剂系统采用高压,洗脱速度增大洗脱速度增大.HPLC可使氨基酸分析的灵敏度达到可使氨基酸分析的灵敏度达到10-12mol水平。水平。第101页，此课件共157页哦第四节第四节 氨基酸在医药上的应用氨基酸在医药上的应用 在人体正常代谢过程中缺乏某一种氨基酸即会导致整个在人体正常代谢过程中缺乏某一种氨基酸即会导致整个有机体代谢紊乱，氨基酸已成为维持人体营养和治疗很有机体代谢紊乱，氨基酸已成为维持人体营养和治疗很多疾病的医疗药物。多疾病的医疗药物。医药是氨基酸相对用量不大但品种最多的一个部门，医药是氨基酸相对用量不大但品种最多的一个部门，目前世界上用于

45、药物的氨基酸及氨基酸衍生物的品种目前世界上用于药物的氨基酸及氨基酸衍生物的品种达达100多种多种 第102页，此课件共157页哦氨基酸及其衍生物在医药中的应用氨基酸及其衍生物在医药中的应用 中国药典收载的氨基酸类品种，1953年版和1960年版均为零；1977年版有4种；1985年版减为3种；1990年版增为5种；1995年版增至l2种；1998年又增补至26种。现行的2000年版收载了1995年版增补后的全部，即原料药22种，制剂4种。原料药包括除谷氨酰胺和门冬酰胺外所有组成人机体蛋白质的氨基酸或其盐类。制剂则为谷氨酸片、谷氨酸钠注射液、谷氨酸钾注射液及盐酸精氨酸注射液。第103页，此课件共

46、157页哦 1998年国家卫生部颁布的生化药品标准中的氨基酸类，除已收入中国药典2000年版者外，还有门冬氨酸钾镁口服液、复方氨基酸注射液、盐酸赖氨酸颗粒等9种制剂。近来，国家药品监督管理局已颁布标准的品种有甲硫氨酸片等，待颁布的有复方氨基酸颗粒、复方赖氨酸颗粒、胱氨酸片及门冬氨酸钾镁片等。氨基酸及其衍生物在医药中的应用氨基酸及其衍生物在医药中的应用第104页，此课件共157页哦我国氨基酸类药物的发展 我国氨基酸类药近l0年虽发展迅速，但与发达国家比较，无论在品种、产量或开发能力上，均有较大差距，不能满足市场需求。目前，我国进口的近200种生化药中，氨基酸类约占14，其中制剂品种略多于原料药，

47、制剂中近一半为大输液。这也说明我国氨基酸类药有着广阔发展前途。第105页，此课件共157页哦氨基酸的应用氨基酸的应用 1 1，医药工业，医药工业 氨基酸输液氨基酸输液 必需氨基酸：苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、必需氨基酸：苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸 半必需氨基酸：精氨酸、组氨酸是幼儿所必需的。半必需氨基酸：精氨酸、组氨酸是幼儿所必需的。第106页，此课件共157页哦复合结晶氨基酸输液复合结晶氨基酸输液 所谓氨基酸输液，是各种氨基酸按一定比例和所谓氨基酸输液，是各种氨基酸按一定比例和要求，也就是模式配合组成的一种静脉注射

48、液，要求，也就是模式配合组成的一种静脉注射液，根据模式不同，氨基酸输液可分为不同类型。根据模式不同，氨基酸输液可分为不同类型。氨基酸输液在我国发展极为迅速，氨基酸输液在我国发展极为迅速，1994年全国各年全国各种氨基酸输液只种氨基酸输液只1000万瓶，万瓶，1996年则上升到年则上升到6000万瓶，到万瓶，到2000年已达到年已达到1亿瓶以上。亿瓶以上。第107页，此课件共157页哦氨基酸的药用概况 供作营养剂：作为机体合成蛋白质和其他含氮生物分子的原料，氨基酸制剂广泛用于手术前后、创伤、烧伤或其他原因造成的营养不良和氮平衡失调等情况。由于不同伤病对氨基酸的需求和利用能力不同，因而有各种不同的

49、营养型氨基酸制剂。例如复方氨基酸注射液(17AA)所含氨基酸的种类、必需氨基酸与非必需氨基酸的比值及各种氨基酸的量均恰当地配伍，适用于手术、严重创伤、大面积烧伤所引起的严重营养恶化及各种疾病引起的低蛋白血症等。又如复方氨基酸注射液(9AA)，所含必需氨基酸能满足身体需要，使蛋白质合成增加而分解减少。分解代谢产物减少，可减轻肾小球过度滤过，延缓肾衰进展，用于慢性肾功能衰竭。第108页，此课件共157页哦要素膳及氨基酸口服液要素膳及氨基酸口服液 要素膳是一种含氨基酸营养素，不需要素膳是一种含氨基酸营养素，不需或稍经消化即可吸收的无渣膳食，可或稍经消化即可吸收的无渣膳食，可供口服与管饲之用。供口服与

50、管饲之用。它比静脉营养简便、经济、安全而它比静脉营养简便、经济、安全而又符合生理状态，是近代临床营养又符合生理状态，是近代临床营养上的重大进展。氨基酸口服液发展上的重大进展。氨基酸口服液发展迅速，用结晶的迅速，用结晶的L型氨基酸按型氨基酸按FAO/WHO模式配制的产品，国内市模式配制的产品，国内市场已有产品销售。场已有产品销售。第109页，此课件共157页哦氨基酸类药物氨基酸类药物 右旋糖酐氨基酸：右旋糖酐氨基酸：是营养性血容量补充是营养性血容量补充药，用于治疗兼有蛋药，用于治疗兼有蛋白质缺乏的血容量减白质缺乏的血容量减少的病人少的病人第110页，此课件共157页哦氨基酸类药物氨基酸类药物 1