氨基酸及氨基酸类药物讲稿.ppt

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1、关于氨基酸及氨基酸关于氨基酸及氨基酸类药物物第一页，讲稿共一百五十七页哦 第五章 氨基酸及氨基酸类药物氨基酸及氨基酸类药物第二页，讲稿共一百五十七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三页，讲稿共一百五十七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四页，讲稿共一百五

2、十七页哦氨基酸-蛋白质的构件分子第五页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸结构第六页，讲稿共一百五十七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。第一节 氨基酸的结构和分类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。酸和碱性氨基酸。-氨基酸氨基酸可变部分可变部分不变部分不变部分第七页，讲稿共一百五十七页哦二十种常见蛋白质氨基酸的分类、结构及三字符号二十种常见蛋白质氨基酸的分类、

3、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基团基团极性分类极性分类极性极性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）据氨基、羧基据氨基、羧基数分类数分类一氨

4、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第八页，讲稿共一百五十七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第九页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsGly:甘氨酸甘氨酸(G)HH2NCOOHHCglycine第十页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的

5、结构氨基酸的结构 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸丙氨酸丙氨酸 Alanine第十一页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsAla:丙氨酸丙氨酸(A)CH3H2NCOOHHCalanine第十二页，讲稿共一百五十七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第十三页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsVal:缬氨酸缬氨酸(V)HH3C C CH3H2N C COOH Hvaline第十四页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 亮氨酸亮氨酸 Leuci

6、ne 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸第十五页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsLeu:亮氨酸亮氨酸(L)HH3C C CH3 CH2H2N C COOH Hleucine第十六页，讲稿共一百五十七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第十七页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsisoleucinIle:异亮氨酸异亮氨酸(I)CH3 CH2H3C C HH2N C COOH H第十八页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 脯氨酸脯氨

7、酸 Proline 亚氨基酸亚氨基酸第十九页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acidsHH2CCH2CH2CNCOOHHprolinePro:脯氨酸脯氨酸(P)第二十页，讲稿共一百五十七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第二十一页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acids CH3 S CH2 CH2H2N C COOH HmethionineMet:甲硫氨酸甲硫氨酸(M)第二十二页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 半胱氨酸半胱氨酸

8、 Cysteine 含硫氨基酸含硫氨基酸第二十三页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aliphatic amino acids S-H CH2H2N C COOH HCysteine Cys:半胱氨酸半胱氨酸(C)第二十四页，讲稿共一百五十七页哦Cystine第二十五页，讲稿共一百五十七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Phenylalanine第二十六页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aromatic amino acidsPhe:苯丙氨酸苯丙氨酸(F)CH2+H3N CH C O OPhenylalanine 苯环苯环第二十

9、七页，讲稿共一百五十七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Tyrosine第二十八页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aromatic amino acidsTyr:酪氨酸酪氨酸(Y)CH2+H3N CH C O OOHTyrosine 酚基酚基第二十九页，讲稿共一百五十七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 Trytophan第三十页，讲稿共一百五十七页哦 Hydrophobic aromatic amino acidsTrp:色氨酸色氨酸(W)C O ONHCH2CHH3NTrptophan 第三十一页，讲稿共一百五

10、十七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 Arginine第三十二页，讲稿共一百五十七页哦Polar charged amino acidsArg:精氨酸精氨酸(R)NH2 C NH2 NH CH2 CH2 CH2H3N CH C O O Arginine 第三十三页，讲稿共一百五十七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 Lysine第三十四页，讲稿共一百五十七页哦Polar charged amino acidsLys:赖氨酸赖氨酸(K)NH3+CH2 CH2 CH2 CH2H3N CH C O O Lysine 第三十五页，讲稿共一百五十

11、七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 Histidine第三十六页，讲稿共一百五十七页哦Polar charged amino acidsHis:组氨酸组氨酸(H)CH2H3N CH C O O NH+HNHistidine 第三十七页，讲稿共一百五十七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第三十八页，讲稿共一百五十七页哦Polar charged amino acids COO-+H3N C H CH2 C O O-AspartateAsp:天冬氨酸天冬氨酸(D)第三十九页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的结构氨基酸的

12、结构 谷氨酸谷氨酸 Glutamate 酸性氨基酸酸性氨基酸第四十页，讲稿共一百五十七页哦Polar charged amino acidsGlu:谷氨酸谷氨酸(E)O+NH3 CH C O-CH2 CH2 C O O-Glutamate 第四十一页，讲稿共一百五十七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第四十二页，讲稿共一百五十七页哦 Polar uncharged amino acids O H CH2 H2N C COOH HSerine Ser:丝氨酸丝氨酸(S)第四十三页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 苏氨酸苏氨酸 Thre

13、onine 含羟基氨基酸含羟基氨基酸第四十四页，讲稿共一百五十七页哦Polar uncharged amino acidsThr:苏氨酸苏氨酸(T)+H3N C COO-CH OH CH3 Threonine 第四十五页，讲稿共一百五十七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第四十六页，讲稿共一百五十七页哦Polar uncharged amino acidsAsn:天冬酰胺天冬酰胺(N)+H3N CH COO-CH2 C O NH2Asparagine 第四十七页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的结构氨基酸的结构 谷氨酰胺谷氨酰胺 Glut

14、amine 含酰胺氨基酸含酰胺氨基酸第四十八页，讲稿共一百五十七页哦 Polar uncharged amino acids O NH2 C CH2 CH2H2N C COOH H Glutamine Gln:谷氨酰胺谷氨酰胺(Q)第四十九页，讲稿共一百五十七页哦第五十页，讲稿共一百五十七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 稀稀有有的的蛋蛋白白质质氨氨基基酸酸：蛋蛋白白质质组组成成中中，除除上上述述20种种常常见见氨氨基基酸酸外外，从从少少数数蛋蛋白白质质中中还还分分离离出出一一些些稀稀有有氨氨基基酸酸，它它

15、们们都都是是相相应应常常见见氨氨基基酸酸的的衍衍生生物物。如如4-羟羟脯脯氨氨酸酸、5-羟羟赖氨酸等。赖氨酸等。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。第五十一页，讲稿共一百五十七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在少少数数蛋蛋白白质质中中分分离离出出一一些些不不常常见见的的氨氨基基酸酸，通通常常称称为为不不常见蛋白质氨基酸。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。其其中中重重要要的的有有4-4-羟羟基基脯脯氨氨酸酸、5-5-羟羟基基赖赖氨氨酸酸、N-N-甲甲

16、基基赖赖氨氨酸酸、和和3,5-3,5-二二碘碘酪酪氨氨酸酸等等。这这些些不不常常见见蛋蛋白白质质氨氨基基酸酸的结构如下。的结构如下。第五十二页，讲稿共一百五十七页哦 *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，必须由食物体内需要但不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸。包括供给的氨基酸。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（Tr

17、p）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第五十三页，讲稿共一百五十七页哦物理性质物理性质化学性质化学性质第二节第二节 氨基酸的性质氨基酸的性质第五十四页，讲稿共一百五十七页哦 常见氨基酸均为无色结晶,其形状因构型而异(1)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

18、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五十五页，讲稿共一百五十七页哦(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)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=5.6x

19、103 3;第五十六页，讲稿共一百五十七页哦 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五十七页，讲稿共一百五十七页哦(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某由于棱镜的结构只允许沿某一平面振动的光波通过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,这种光称这种光称平面偏振光平面偏振光.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

20、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，因此碳原子，因此都具有旋光性都具有旋光性。第五十八页，讲稿共一百五十七页哦 Basic Structure of an amino acid第五十九页，讲稿共一百五十七页哦 COO-NH3+C H R COO-H C NH3+RL-Amino acidD-Amino acidThe two enantiomers第六十页，讲稿共一百五十七页哦The two enantiomers第六十一页，讲稿共一百五十七页哦二 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

21、基酸的化学反应氨基酸的化学反应第六十二页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的离解性质氨基酸的离解性质氨氨基基酸酸在在结结晶晶形形态态或或在在水水溶溶液液中中，并并不不是是以以游游离离的的羧羧基基或或氨氨基基形形式式存存在在，而而是是离离解解成成两两性性离离子子。在在两两性性离离子子中中，氨氨基基是是以以质质子子化化(-NH(-NH3 3+)形形式式存存在在，羧羧基基是是以以离离解解状状态态(-COO(-COO-)存存在在。在在不不同同的的pHpH条条件件下下，两两性性离离子子的的状态也随之发生变化。状态也随之发生变化。PH 1 7 10净电荷+1 0 -1正离子 两性离子 负离子 等电点pI第六十三

22、页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸的等电点氨基酸的等电点 当当溶溶液液浓浓度度为为某某一一pHpH值值时时，氨氨基基酸酸分分子子中中所所含含的的-NH-NH3 3+和和-COOCOO-数数目目正正好好相相等等，净净电电荷荷为为0 0。这这一一pHpH值值即即为为氨氨基基酸酸的的等等电电点点，简简称称p pI I。在在等等电电点点时时，氨氨基基酸酸既既不不向向正正极极也也不不向向负负极极移动，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 侧侧链链不不含含离离解解基基团团的的中中性性氨氨基基酸酸，其其等等电电点点是是它它的的pK

23、a1和和pKa2的算术平均值：的算术平均值：pI=(pKa1+pKa2)/2 第六十四页，讲稿共一百五十七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)(pK2)当当氨氨基基酸酸溶溶液液在在某某一一定定pH值值时时，使使某某特特定定氨氨基基酸酸分分子子上上所所带带正正负负电电荷荷相相等等，成成为为两两性性离离子子，在在电电场场中中既既不不向向阳阳极极也也不不向向阴阴极极移移动动，此此时时溶溶液液的的pH值值即即为为该该氨氨基基酸

24、酸的的等电点等电点(isoelectric point，pI)。第六十五页，讲稿共一百五十七页哦酸性氨基酸和碱性氨基酸的等电点A+A0A-A2-Ka1Ka2Ka3A2+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。第六十六页，讲稿共一百五十七页哦 氨基酸等电点的计算氨基酸等电点的计算 可可见见，氨氨基基酸酸的的pI值值

25、等等于于该该氨氨基基酸酸的的两两性性离离子子状状态态两两侧侧的的基基团团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：第六十七页，讲稿共一百五十七页哦二二 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（1 1 1 1）与与与与甲甲甲甲醛醛醛醛发发发发生生生生羟羟羟羟甲甲甲甲基基基基化化化化反反反反应应应应用途用途：可以用来直接测定氨基酸的浓度可以用来

26、直接测定氨基酸的浓度。第六十八页，讲稿共一百五十七页哦二二 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（2 2）与与与与亚亚亚亚硝硝硝硝酸酸酸酸反反反反应应应应用途用途：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。氨基酸的氨基在室温下与亚硝酸作用生成氮气第六十九页，讲稿共一百五十七页哦二二 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2，4-二硝二硝基氟苯（基氟苯（DNFB）作用，生成稳定的黄色）作用，生成稳定的黄色2，4-二硝二硝基苯基氨基酸（简写为基苯基氨基酸（简写为DNP-氨基酸

27、）。氨基酸）。1-氨基参与的反应氨基参与的反应（3）与与与与2 2，4 4-二二二二硝硝硝硝基基基基氟氟氟氟苯苯苯苯的的的的反反反反应应应应 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。第七十页，讲稿共一百五十七页哦二二 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（4）与与异异硫硫氰氰酸酸苯苯酯酯反反应应 用途用途：用来鉴定多肽或蛋白质的用来鉴定

28、多肽或蛋白质的N末端氨基酸。末端氨基酸。第七十一页，讲稿共一百五十七页哦二二 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（5）酰化反应用途用途：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.氨基酸的氨基与酰氯在弱碱中作用第七十二页，讲稿共一百五十七页哦二二 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（6 6）烃烃基基化化反反应应用途用途：是鉴定多肽是鉴定多肽N-N-端氨基酸的重要方法端氨基酸的重要方法。氨基酸的一个H原子可被烃基取代第七十三页，讲稿共一百五十七页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1-氨基参与的反

29、应氨基参与的反应（7 7）生成西佛碱的反应用途用途：是多种酶促反应的中间过程。第七十四页，讲稿共一百五十七页哦二二 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-氨基参与的反应氨基参与的反应（8）脱脱氨氨基基和和转转氨氨基基反反应应用途用途：酶催化的反应。酶催化的反应。第七十五页，讲稿共一百五十七页哦二二 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。2-羧基参与的反应（1 1）成成盐盐反反应应用途用途：第七十六页，讲稿共一百五十七页哦二二 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

30、应（2 2）形形成成酯酯的的反反应应用途用途：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。2-羧基参与的反应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七十七页，讲稿共一百五十七页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1 1（3）形形成成酰酰卤卤的的反反应应用途用途：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。2-羧基参与的反应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,五氯化磷等作用生成酰氯五氯化磷等作用生成酰氯第七十八页，讲稿

31、共一百五十七页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质（4 4）叠叠叠叠氮氮氮氮化化化化反反反反应应应应用途用途：常作为多肽合成活性中间体。常作为多肽合成活性中间体。2-羧基参与的反应第七十九页，讲稿共一百五十七页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质（5 5）脱脱脱脱羧羧羧羧反反反反应应应应用途用途：酶催化的反应酶催化的反应。2-羧基参与的反应脱羧酶参与脱羧酶参与第八十页，讲稿共一百五十七页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1 1(1)与茚三酮反应用途用途：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。3-氨基和羧基共同参与的反应茚三酮茚三酮水合茚三酮水合茚三酮第八十一

32、页，讲稿共一百五十七页哦二二 氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1 1（2 2 2 2）成成成成肽肽肽肽反反反反应应应应用途用途：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。3-氨基和羧基共同参与的反应第八十二页，讲稿共一百五十七页哦侧侧链链基基团团的的化化学学性性质质(1)(1)巯基（巯基（-SH-SH）的性质）的性质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。与碘乙酸等卤化烷反应第八十三页，讲稿共一百五十七页哦4侧侧链链基基团团的的化化学学性性质质(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

33、属离子的螯合性质可用于体内解毒。与对汞苯甲酸的反应第八十四页，讲稿共一百五十七页哦4侧侧链链基基团团的的化化学学性性质质(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。胱氨酸胱氨酸第八十五页，讲稿共一百五十七页哦4侧侧链链基基团团的的化化学学性性质质(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。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光吸收光吸收第八十六页，讲稿共一百五十七页哦4侧侧

34、链链基基团团的的化化学学性性质质（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。二异丙基氟磷酸酯二异丙基氟磷酸酯第八十七页，讲稿共一百五十七页哦4侧侧链链基基团团的的化化学学性性质质（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 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组组氨氨酸酸中中的的咪咪唑唑基基能能够够发发生生多多种种化化学学反反应应。可可以以与与ATPATP发发生生磷磷酰酰化化反反应应，形形成成磷磷酸组氨酸，从而使酶活化。酸组氨酸，从而使酶活化。l组组氨氨酸酸的的咪咪唑唑基基也也

35、能能发发生生烷烷基基化化反反应应。生生成成烷烷基基咪咪唑唑衍衍生生物物，并并引引起起酶酶活活性性的的降低或丧失降低或丧失作用：作用：。第八十八页，讲稿共一百五十七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八十九页，讲稿共一百五十七页哦原理：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

36、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：第九十页，讲稿共一百五十七页哦（1 1）纸层析）纸层析 单向纸层析图单向纸层析图RfRf值值 第九十一页，讲稿共一百五十七页哦纸层析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）第九十二页，讲稿共一百五十七页哦双向纸层析图双向纸层析图 第九十三页，讲稿共一百五十七页哦（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、

37、定性（定量）第九十四页，讲稿共一百五十七页哦(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，利用离子交换树脂上离子交换树脂上的活性基团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力不，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，从而达到分离的目的。的速度移动，从而达到分离的目的。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

38、，在电荷相同时，与极性，极性，非极性非极性有关。有关。第九十五页，讲稿共一百五十七页哦离子交换树脂：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成的化学本质：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。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-第九十六页，讲稿共

39、一百五十七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九十七页，讲稿共一百五十七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。第九十八页，讲稿共一百五十七页哦第九十

40、九页，讲稿共一百五十七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一百页，讲稿共一百五十七页哦(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,而且表面积而且表面积很大很大.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。第一百零一页，讲稿共一百五十七页哦第四节第四节 氨基酸在医药上的应用氨基酸在医药上的应用 在人体正

41、常代谢过程中缺乏某一种氨基酸即会导致整个有机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多疾病的体代谢紊乱，氨基酸已成为维持人体营养和治疗很多疾病的医疗药物。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 第一百零二页，讲稿共一百五十七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；

42、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。第一百零三页，讲稿共一百五十七页哦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

43、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一百零四页，讲稿共一百五十七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，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。第一百零五页，讲稿共一百五十七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

44、、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。第一百零六页，讲稿共一百五十七页哦复合结晶氨基酸输液复合结晶氨基酸输液所所谓谓氨氨基基酸酸输输液液，是是各各种种氨氨基基酸酸按按一一定定比比例例和和要要求求，也也就就是是模模式式配配合合组组成成的的一一种种静静脉脉注注射射液液，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。氨氨基基酸酸输输液液在在我我国国发发展展极极为为迅迅速速，1994年年全全国国各各种种氨氨基基酸酸输输液液只只1000万万瓶瓶，1996年年则则

45、上上升升到到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。第一百零七页，讲稿共一百五十七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，

46、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。第一百零八页，讲稿共一百五十七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，需或稍经消化即可吸收的无渣膳食，可供口服与管饲之用。可供口服与管饲之用。它比静脉营养简便、经济、安全而又符它比静脉营养简便、经济、安全而又符合生理状态，是近代临床营养上的重大合生理状态，是近代临床营养上的重大进展。氨基酸口服液发展迅速，用结晶进展。氨基酸口服液发展迅速，用结晶的的L型氨基酸按型氨基酸按FAO/WHO模式配制模式配制

47、的产品，国内市场已有产品销售。的产品，国内市场已有产品销售。第一百零九页，讲稿共一百五十七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：是营养性血容量补是营养性血容量补充药，用于治疗兼充药，用于治疗兼有蛋白质缺乏的血有蛋白质缺乏的血容量减少的病人容量减少的病人第一百一十页，讲稿共一百五十七页哦氨基酸类药物氨基酸类药物17种复合结晶氨基酸注种复合结晶氨基酸注射液射液(营养药物营养药物)：主要成分：复合结晶氨基主要成分：复合结晶氨基酸。酸。适用于手术、严重创伤、适用于手术、严重创伤、大面积烧伤引起的氨基酸大面积烧伤引起的氨基酸缺乏以及各种疾病引起的缺乏以及各种疾病引起的低蛋白血症等低

48、蛋白血症等。第一百一十一页，讲稿共一百五十七页哦几种氨基酸的特殊应用天冬氨酸：天冬氨酸与细胞亲和力强，有助于钾进入细胞内，故其钾盐纠正细胞内缺钾较其他钾盐快。天冬氨酸：钾镁盐可用于恢复疲劳；治疗低钾症心脏病、肝病、糖尿病等。第一百一十二页，讲稿共一百五十七页哦几种氨基酸的特殊应用组氨酸：可扩张血管，降低血压，用于心绞痛，心功能不全等疾病的治疗。第一百一十三页，讲稿共一百五十七页哦几种氨基酸的特殊应用谷氨酸 正常生理状态下，血氨的来源与去路保持动态平衡，血氨浓度处于较低水平。在肝中合成尿素是维持这种平衡的关键。当肝功能严重损伤时，血氨浓度升高。而较多的氨进入脑组织后，可引起大脑功能障碍。因为氨也

49、可与谷氨酸结合生成无毒的谷氨酰胺而运出脑外，故谷氨酸是用于防治肝性昏迷的药物。用于治疗阿尔茨海默病。谷氨酸对肝病的高血氨症有一定疗效。中药（如羚羊角、谷氨酸对肝病的高血氨症有一定疗效。中药（如羚羊角、阿胶、半夏等）中也有存在。阿胶、半夏等）中也有存在。第一百一十四页，讲稿共一百五十七页哦几种氨基酸的特殊应用缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸 这三种支链氨基酸在肝外分解代谢。当肝功能衰竭时，酪氨酸、苯丙氨酸等芳香族氨基酸分解减少，血中浓度增高，支链与芳香族氨基酸比值降低。较多的芳香族氨基酸会影响中枢神经系统的传导功能和促进肝性脑病的发生。补充支链氮基酸，可纠正严重肝病时氨基酸的紊乱，用于慢性肝硬化。第一百

50、一十五页，讲稿共一百五十七页哦proteinNH3NH3ureaNormal metabolism第一百一十六页，讲稿共一百五十七页哦肝衰竭肝衰竭肝衰竭肝衰竭proteinNH3NH3ureaBlood NH3第一百一十七页，讲稿共一百五十七页哦肝衰竭肝衰竭肝衰竭肝衰竭proteinNH3NH3ureaBlood NH3 门门门门-体分流体分流体分流体分流NH3第一百一十八页，讲稿共一百五十七页哦临床表现由轻到重：临床表现由轻到重：性格行为轻性格行为轻微改变微改变 精神错乱行精神错乱行为异常为异常昏睡昏睡昏迷昏迷第一百一十九页，讲稿共一百五十七页哦几种氨基酸的特殊应用精氨酸：精氨酸参与鸟氨酸循