Poudre de guanineest un composé organique avec la formule chimique de C5H5N5O, CAS 73-40-5. Il s'agit d'une poudre de cristal jaune pâle à pâle . a une forte absorption de la lumière ultraviolette et est un composant de Guanosine et de l'acide guanylique . Guanine existant largement de la composante animale et végétale . Les acides nucléiques (ADN et ARN) . guanine est un dérivé de purine, composé d'un système de cycle de pyrimidine imidazole avec une base à double liais ou du désoxyribose C 1 - guanosine ou déoxyguanosine est formé par liaison glycosidique . Guanine est également un pigment blanc naturel, non toxique .
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Formule chimique |
C5H5N5O |
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Masse exacte |
151 |
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Poids moléculaire |
151 |
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m/z |
151 (100.0%), 152 (5.4%), 152 (1.8%) |
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Analyse élémentaire |
C, 39.74; H, 3.33; N, 46.34; O, 10.59 |
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Poudre de guanine, comme l'une des quatre bases de l'acide nucléique, est la "lettre génétique" de l'ADN et de l'ARN ., il se marie avec la cytosine à travers trois liaisons hydrogène pour former des paires de bases stables . Ce mécanisme de jumelage est crucial pour la stabilité de la structure à double hélice de l'ADN {{2
Réplication et réparation de l'ADN
Pendant la réplication de l'ADN, la guanine sert de composant du brin de matrice, guidant la synthèse de la cytosine dans le brin complémentaire . si la guanine subit des dommages oxydatifs (tels que 8- oxoguanine), il peut provoquer des monstathes de base et des résultats de la base de réparation . (Ber) Mécanisme, en maintenant la stabilité génomique .
Synthèse et fonction de l'ARN
Pendant la transcription, la guanine participe à la synthèse des brins d'ARN, formant des molécules clés telles que l'ARNm, l'ARNt et l'ARNr ., par exemple, l'appariement du complément entre la guanine et les codons d'ARNm dans la boucle anti-codon de l'ARNt assure la précision de la synthèse des protéines . En addition, les déviateurs guaniques, tels que Guanos de Guanos, dans le guanique Guanos, dans le guanique, dans le Guanine Drevit Le monophosphate (CGMP) joue un rôle important en tant que deuxième messagers dans la signalisation cellulaire .
Les nucléotides de guanine (comme GTP) sont des molécules de base dans le métabolisme de l'énergie cellulaire, fournissant de l'énergie par hydrolyse pour conduire divers processus biologiques .
Synthèse des protéines et transduction du signal
La protéine de liaison à GTP (protéine G) joue un rôle de "commutateur moléculaire" dans la signalisation cellulaire ., par exemple, dans la voie du récepteur couplé de la protéine G (GPCR), la sous-unité alpha de la protéine G est activée en se liant à la GTP, déclenchant des cascades en aval qui régulent la croissance cellulaire, la différenciation et le métabolisme {1}
Assemblage dynamique des microtubules
Les microtubules sont un composant important du cytosquelette, et leur assemblage repose sur les protéines de microtubules liées au GTP . Une fois que le GTP est hydrolysé en PIB, les protéines de microtubules se dissocient des extrémités des microtubule
Polyvalent dans le domaine de la médecine: de l'antiviral à l'anti-tumor
La guanine et ses dérivés jouent un rôle important dans la recherche et le développement pharmaceutiques, et sont les structures fondamentales de divers médicaments antiviraux et anti-tumoraux .
Médicaments antiviraux
Acyclovir: En tant qu'analogue de guanine, l'acyclovir est phosphorylé par le virus de l'herpès thymidine kinase, qui inhibe l'activité de l'ADN polymérase et bloque la réplication virale . cliniquement utilisée pour traiter les infections de l'herpès simplex (HSV) et le virus de zonce de varicelle (VZV)
Ganciclovir: structurellement similaire à l'acyclovir, mais avec une activité anti-cytomégalovirus plus forte (CMV), est utilisé pour la prévention et le traitement de l'infection par le CMV chez les patients immunodéprimés, tels que les receveurs de transplantation d'organes .
Médicament antitumoral
6- thioguanine (6- tg): en tant que anti-métabolite, 6- Tg est converti en 6- thioguanosine nucléotides dans le corps, qui sont incorporés en ADN en une chaîne à la chaîne et à l'inhibition des cellules tumorales dans le prolifération des cellules tumorales {{4}. Leucémie lymphoblastique (All) et leucémie myéloïde chronique (CML) .
Fludarabine: un analogue nucléosidique de la guanine qui exerce des effets anti-tumoraux en inhibant la synthèse de l'ADN et en induisant l'apoptose cellulaire, principalement utilisée pour le traitement de la leucémie lymphocytaire chronique (CLL) .
Modulateurs immunitaires
Les dérivés de guanine tels que 8- Bromo-CGMP peuvent réguler la fonction des cellules immunitaires et améliorer la défense du corps contre les agents pathogènes . par exemple, 8- bromo-CGMP favorise la prolifération des cellules T et la sécrétion de cytokines en activant la protéine kinase G (pkg)
La «révolution verte» dans le domaine de l'agriculture: de la prévention et du contrôle des maladies à l'amélioration des rendements
Poudre de guanine, en tant que nouveau stimulant immunitaire de plante, fournit une solution respectueuse et efficace pour la prévention et le contrôle des maladies agricoles .
Stimuler la résistance à large spectre dans les plantes
The research team led by Ding Xinhua from Shandong Agricultural University has found that guanine can activate the plant immune system, induce reactive oxygen species (ROS) bursts, callus deposition, and MAPK phosphorylation and other defense responses. For example, treatment with 100 ng/mL guanine can significantly reduce the severity of rice bacterial blight and sheath blight, with field trials montrant une réduction de 37% de la longueur des gaines de feuilles affectées .
Réguler l'expression des gènes liés à la résistance aux maladies
L'analyse du transcriptome a montré que les gènes liés à la résistance aux maladies (tels que OSWRKY13 et OSWRKY53) étaient significativement régulés à la hausse dans le riz traité avec de la guanine, tandis que les gènes régulateurs négatifs (tels que OSWRKY76 et OSWRKY45) ont été régulés à la baisse . Ce réseau réglementaire d'expression de gènes améliore la résistance de l'usine à des pathogènes .
Effet synergique des voies de signalisation
La guanine induit la résistance des plantes à travers les voies de signalisation de l'éthylène et de l'acide jasmonique ..
Matières premières innovantes pour l'industrie et la science des matériaux: des sondes fluorescentes aux matériaux auto-assemblés
Les propriétés chimiques uniques de la guanine le rendent largement applicable dans les domaines de l'industrie et de la science des matériaux .
Développement de sonde fluorescente
Les dérivés de guanine peuvent servir de sondes fluorescentes pour détecter les ions métalliques ou les changements environnementaux . Par exemple, un capteur fluorescent basé sur la guanine peut reconnaître spécifiquement Cu ² ⁺ avec une limite de détection de 0 . 1 nm, fournissant un outil sensible à la surveillance environnementale.
Conception de matériaux d'auto-assemblage
En modifiant les groupes fonctionnels sur les molécules de guanine, l'auto-assemblage peut être induit pour former des nanostructures ., par exemple, les polymères modifiés par nucléotides de guanine peuvent former des micelles ou des hydrogels pour l'administration de médicaments ou l'ingénierie tissulaire .
Additifs cosmétiques
Le cristal de guanine a un lustre perlé et est largement utilisé comme narlescent en rouge à lèvres, vernis à ongles et cosmétiques pour les yeux . Ses propriétés non toxiques et stables en font une matière première idéale pour l'industrie des cosmétiques .
Les nucléotides de guanine sont un composant important des nucléotides producteurs de saveurs, et leur effet synergique avec de l'acide inosinique peut améliorer considérablement la fraîcheur des aliments .
Disodium de nucléotide de guanine (I + G)
I + G est un mélange de nucléotides de guanine et d'acide inosinique, largement utilisés dans les nouilles, les assaisonnements et les produits de viande instantanés . son intensité umami est 40 fois celle du glutamate monosodium (MSG), ce qui peut réduire l'apport en sodium tout en améliorant la saveur .
Optimisation de la méthode de production de fermentation
L'utilisation de Bacillus subtilis comme souche de fermentation, l'optimisation des conditions de culture (telles que le pH et la température) et le processus de fermentation (comme la fermentation par lots) peuvent augmenter considérablement la production de nucléotides de guanine et réduire les coûts de production .
L'épée à double tranchant de l'environnement et de l'écologie: des métabolites au contrôle de la pollution
L'accumulation depoudre de guanineLes métabolites (comme l'acide urique) dans le corps peuvent provoquer des maladies, mais leurs propriétés chimiques fournissent également de nouvelles idées pour la gestion de l'environnement .
Acide urique et goutte
Lorsque la concentration de l'acide urique, le produit final du métabolisme de la guanine, est trop élevé dans le sang, les cristaux d'urate peuvent se former et se déposer dans les articulations, conduisant à la goutte . restreignant la consommation d'aliments élevés de purine et en prenant des médicaments à l'acide urique plus faible sont les principales méthodes de traitement . et et en train de prendre des médicaments à l'acide urique plus faible, sont les principales méthodes de traitement .
Matériau adsorbant en métal lourd
Les nanomatériaux modifiés par la guanine peuvent adsorber efficacement les ions de métaux lourds (tels que Pb ² ⁺, CD ² ⁺) dans l'eau, avec une capacité d'adsorption 2-3 fois celle des matériaux traditionnels, fournissant une nouvelle méthode pour le contrôle de la pollution de l'eau .
L'invention se rapporte à une méthode d'un pot pour synthétiserpoudre de guanine. Il comprend les étapes suivantes qui sont effectuées en continu:
1. Le nitrate de guanidine a été cyclisé avec du cyanoacétate d'éthyle pour obtenir 2, 4- diamino -6- Hydroxypyrimidine .
2. Dans son solvant de formamide, son nitrite de sodium, sa solution mixte de formamide et d'acide formique concentré, ainsi qu'une réduction de l'agent sont ajoutées afin d'effectuer une nitrosation, une réaction de réduction et une réaction de cyclisation supplémentaire pour obtenir de la guanine .
L'invention utilise la réaction "Méthode One Pot" pour utiliser directement le nitrate éthylique de cyanoacétate de chaîne aliphatique bon marché et facilement disponible comme des matières premières sans séparation . L'intermédiaire de pyrimidine a été purifié, et la guanine a été synthétisée dans un pot en contrôlant efficacement les conditions de réaction, en ajustant la séquence et la proportion {{1}. La valeur de pH, avec un rendement élevé et un fonctionnement pratique .
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