焦谷氨酸是5-氧脯氨酸的一种,由谷氨酸α-NH2基和γ-羟基之间脱水形成分子内酰胺键而成;也可以从谷氨酰胺分子内失去酰氨基而生成。如果谷胱甘肽合成酶存在缺陷,则可能导致焦谷氨酸血症,并引发一系列临床症状。这是一种由于谷胱甘肽合成酶缺陷而导致的有机酸代谢障碍性疾病,表现为新生儿在12至24小时内发病,伴有进行性溶血、黄疸、慢性代谢性酸中毒及智能障碍等症状;尿液中还含有焦谷氨酸、乳酸和α-去氧4羟乙酰乙酸内脂。治疗方法主要是对症处理,并注意饮食调节。
性质L-焦谷氨酸,又称作L-焦性麸质酸或L-焦性胶氨酸,在乙醇及石油醚混合液中析出时会形成无色正交晶系双锥体结晶,熔点为162~163℃。它可以溶于水、醇、丙酮和冰醋酸,微溶于乙酸乙酯,而不溶于醚。其比旋光度为-11.9°(c=2,H2O)。
特点及用途L-焦谷氨酸是人类皮肤中天然保湿因子的主要组分之一。它具有优异的保湿能力,超越了甘油和丙二醇等其他保湿剂,并且无毒、无刺激性,适用于现代护肤品及护发品。此外,L-焦谷氨酸还能够抑制酪氨酸氧化酶活性,阻止“类黑素”物质在皮肤中沉积,从而产生美白效果;对角质有软化作用,可用于指甲化妆品的生产。除在化妆品中的应用外,L-焦谷氨酸还能与其他有机化合物生成衍生物,在表面活性、透明光亮等方面具有特殊功效,并可用作表面活性剂和洗涤剂原料,化学试剂用于拆分外消旋胺,以及作为有机中间体。
制备方法制备L-焦谷氨酸的过程相对简单,关键在于温度控制与脱水时间。具体步骤如下:
转化率约为94%。
化学性质L-焦谷氨酸为无色结晶状物质。熔点162~163℃,能溶于水、醇、丙酮及冰醋酸,微溶于乙酸乙酯而不溶于醚。
用途主要用于有机合成中间体和食品添加剂等领域,在食品、医药以及化妆品等行业中也有广泛应用。
生产方法工业生产L-焦谷氨酸的主要方法是半合成法。即将42%浓度的谷氨酸水溶液加热至140℃保持3小时,通过减压浓缩结晶并进行洗涤干燥后即可获得L-焦谷氨酸产品,转化率约为94%。此外还有酶转化法和全合成法等生产技术可供选择。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
DL-焦谷氨酸 | Pyroglutamic acid | 149-87-1 | C5H7NO3 | 129.115 |
D-焦谷氨酸 | D-Pyroglutamic acid | 4042-36-8 | C5H7NO3 | 129.115 |
L-焦谷氨酸甲酯 | methyl (S)-pyroglutamate | 4931-66-2 | C6H9NO3 | 143.142 |
乙酰谷酰胺 | N-acetyl-L-glutamine | 2490-97-3 | C7H12N2O4 | 188.183 |
L-焦谷氨酸乙酯 | ethyl (S)-pyroglutamate | 7149-65-7 | C7H11NO3 | 157.169 |
L-焦谷氨酸叔丁酯 | L-t-butyl pyroglutamate | 35418-16-7 | C9H15NO3 | 185.223 |
—— | Ac-pGlu-OH | 53971-11-2 | C7H9NO4 | 171.153 |
EPSILON-(GAMMA-L-谷氨酰)-L-赖氨酸 | epsilon-(gamma-glutamyl)lysine | 17105-15-6 | C11H21N3O5 | 275.305 |
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
---|---|---|---|---|
D-焦谷氨酸 | D-Pyroglutamic acid | 4042-36-8 | C5H7NO3 | 129.115 |
L-焦谷氨酸甲酯 | methyl (S)-pyroglutamate | 4931-66-2 | C6H9NO3 | 143.142 |
(S)-1-甲基-5-氧代吡咯烷-2-羧酸 | (S)-1-methyl-5-oxopyrrolidine-2-carboxylic acid | 52574-06-8 | C6H9NO3 | 143.142 |
L-焦谷氨酸乙酯 | ethyl (S)-pyroglutamate | 7149-65-7 | C7H11NO3 | 157.169 |
5-氧代-L-脯氨酸丙酯 | (S)-propyl 5-oxopyrrolidine-2-carboxylate | 85153-83-9 | C8H13NO3 | 171.196 |
(S)-(-)-2-吡咯烷酮-5-羧酸丁酯 | n-butyl pyroglutamate | 4931-68-4 | C9H15NO3 | 185.223 |
L-脯氨酸 | L-proline | 147-85-3 | C5H9NO2 | 115.132 |
5-氧代-L-脯氨酸异丙酯 | isopropyl (+)-L-pyroglutamate | 52989-50-1 | C8H13NO3 | 171.196 |
3-乙基-5-氧代脯氨酸 | (2S,3S)-3-ethyl-5-oxo-pyrrolidine-2-carboxylic acid | 531539-38-5 | C7H11NO3 | 157.169 |
L-焦谷氨醇 | (S)-Pyroglutaminol | 17342-08-4 | C5H9NO2 | 115.132 |