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L-半胱氨酸 | 52-90-4

中文名称
L-半胱氨酸
中文别名
半胱氨酸;(R)-2-氨基-3-巯基丙酸;L-2-氨基-3-巯基丙酸;L-beta-巯基丙氨酸;L-巯基丙氨酸;(S)-2-氨基-3-巯基丙酸
英文名称
L-Cysteine
英文别名
cysteine;Cys;L-Cys;(R)-cysteine;(2R)-2-ammonio-3-mercaptopropanoate;(2R)-2-azaniumyl-3-sulfanylpropanoate
L-半胱氨酸化学式
CAS
52-90-4
化学式
C3H7NO2S
mdl
MFCD00064306
分子量
121.16
InChiKey
XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N
BEILSTEIN
——
EINECS
——
  • 物化性质
  • 计算性质
  • ADMET
  • 安全信息
  • SDS
  • 制备方法与用途
  • 上下游信息
  • 反应信息
  • 文献信息
  • 表征谱图
  • 同类化合物
  • 相关功能分类
  • 相关结构分类

物化性质

  • 熔点:
    240 °C (dec.) (lit.)
  • 比旋光度:
    8.75 º (c=12, 2N HCl)
  • 沸点:
    293.9±35.0 °C(Predicted)
  • 密度:
    1.197 (estimate)
  • 溶解度:
    在水中的溶解度25 mg/mL
  • 最大波长(λmax):
    λ: 260 nm Amax: 1.5λ: 280 nm Amax: 0.2
  • LogP:
    -2.49
  • 物理描述:
    DryPowder
  • 颜色/状态:
    Colorless crystals
  • 蒸汽压力:
    6.73X10-7 mm Hg at 25 °C (est)
  • 稳定性/保质期:
    1. 该物质具有刺激性。其溶液或微碱性溶液会与空气反应生成胱酸,酸性溶液相对较为稳定,生化试剂中的含量不低于98.5%。

    2. 它存在于烟叶中。

  • 旋光度:
    Specific optical rotation: +6.5 deg at 25 °C/D (5 N HCl); +13.0 deg at 25 °C/D (glacial acetic acid)
  • 分解:
    When heated to decomposition it emits very toxic fumes of /sulfur oxides and nitrogen oxides/.
  • 解离常数:
    pK1 1.71 /carboxylic/; pK2 8.33 /amine/; pK3 10.78 /sulfide/
  • 碰撞截面:
    149.57 Ų [M+H]+ [CCS Type: DT, Method: stepped-field]

计算性质

  • 辛醇/水分配系数(LogP):
    -2.5
  • 重原子数:
    7
  • 可旋转键数:
    2
  • 环数:
    0.0
  • sp3杂化的碳原子比例:
    0.666
  • 拓扑面积:
    64.3
  • 氢给体数:
    3
  • 氢受体数:
    4

ADMET

代谢
L-半胱氨酸是人体代谢的中心化合物。在蛋白质中,半胱酸的巯基之间形成二键对于三级结构和酶活性起着重要作用;然而,半胱酸总是以半胱酸的形式被纳入多肽链中。L-半胱氨酸通过两个步骤降解为丙酮酸:一是去除,另一个是转作用。半胱酸可以通过半胱亚硫酸途径代谢形成牛磺酸二氧化碳,其中的初始步骤是将半胱酸氧化为半胱亚硫酸。这一步骤由半胱酸二氧酶催化。半胱亚硫酸随后可能被脱羧形成牛磺酸,或者通过假定的中间体beta-亚磺酰丙酮酸代谢为丙酮酸亚硫酸,然后进一步转化为二氧化碳硫酸盐。
L-Cysteine is the central compound in sulfur metabolism in the human body. In proteins the formation of disulfide bonds between the thiol groups of cysteine plays an important role for tertiary structure and enzymatic activity; cysteine is however always incorporated in the polypeptide chain as cysteine. L-Cysteine is degraded to pyruvate in two steps: one is removal of sulfur and the other is a transamination. Cysteine can be metabolized to form taurine and carbon dioxide through the cysteinsulfinate pathway, where the initial step is oxidation of cysteine to cysteine sulfinate. This step is catalyzed by cysteine dioxygenase. Cysteine sulfinate may then be decarboxylated to form taurine or it may be metabolized via the putative intermediate beta-sulfinylpyruvate to pyruvate and sulfite and then to carbon dioxide and sulfate.
来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
代谢
氨基酸分解对于调整自由氨基酸的池大小至关重要,并参与能量产生以及营养物质的再动员。碳骨架通常转化为三羧酸循环的前体或中间体。在半胱酸的情况下,来自巯基的还原也必须被氧化,以防止积累到有毒浓度。在这里,我们提出了一个线粒体分解途径,它催化L-半胱氨酸完全氧化为丙酮酸硫酸盐。经过转作用生成3-巯基丙酮酸后,L-半胱氨酸的巯基团通过转移酶1转移到谷胱甘肽,并经ETHE1的双氧酶氧化为亚硫酸盐。然后,亚硫酸盐通过转移酶1添加第二个过硫化物基团转化为硫酸盐。该途径在早期胚胎发育和光照限制条件下的营养生长中最为相关。对拟南芥ETHE1和转移酶1的T-DNA插入线产生的双突变体的表征揭示,ETHE1依赖途径的一个中间体,很可能是过硫化物,干扰了氨基酸分解并诱导早期衰老。
Amino acid catabolism is essential for adjusting pool sizes of free amino acids and takes part in energy production as well as nutrient remobilization. The carbon skeletons are generally converted to precursors or intermediates of the tricarboxylic acid cycle. In the case of cysteine, the reduced sulfur derived from the thiol group also has to be oxidized in order to prevent accumulation to toxic concentrations. Here we present a mitochondrial sulfur catabolic pathway catalyzing the complete oxidation of L-cysteine to pyruvate and thiosulfate. After transamination to 3-mercaptopyruvate the sulfhydryl group from L-cysteine is transferred to glutathione by sulfurtransferase 1 and oxidized to sulfite by the sulfur dioxygenase ETHE1. Sulfite is then converted to thiosulfate by addition of a second persulfide group by sulfurtransferase 1. This pathway is most relevant during early embryo development and for vegetative growth under light limiting conditions. Characterization of a double mutant produced from Arabidopsis thaliana T-DNA insertion lines for ETHE1 and sulfurtransferase 1 revealed that an intermediate of the ETHE1 dependent pathway, most likely a persulfide, interferes with amino acid catabolism and induces early senescence.
来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
代谢
尿素毒素往往会因为饮食过量或者肾脏过滤功能不佳而在血液中积聚。大多数尿素毒素是代谢废物,通常通过尿液或粪便排出。
Uremic toxins tend to accumulate in the blood either through dietary excess or through poor filtration by the kidneys. Most uremic toxins are metabolic waste products and are normally excreted in the urine or feces.
来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)
毒理性
  • 毒性总结
识别和用途:半胱酸形成白色或无色晶体。它用于生化研究和营养研究,作为面包面团中的还原剂(高达90 ppm)。它还用作风味增强剂和药物,包括兽药。人类暴露和毒性:半胱酸溶液(3%)对人类眼睛无刺激性。动物研究:单次向兔子的眼睛应用L-半胱氨酸0.1克的剂量产生了轻微的刺激作用,这些作用在48小时内完全可逆。将L-半胱氨酸0.5克的剂量单次皮肤应用于三只兔子,既未表现出刺激作用也未表现出腐蚀作用。在大剂量半胱酸接收的大鼠中观察到产仔数减少,这与卵泡退化/死亡和胚胎的透明带发生变化有关,这些变化在卵巢中已经受到影响。在怀孕的最后一天,将半胱酸以每克1.2毫克的剂量皮下注射给小鼠和大鼠,一天后观察到胎儿大脑退化。在HPRT位点上,L-半胱氨酸被认为对中国仓鼠V79细胞不具有突变性。L-半胱氨酸没有在中国仓鼠V79细胞系中诱导结构染色体畸变。生态毒性研究:该研究的目的是确定半胱酸对鲤鱼(Cyprinus carpio)解冻后精子活力、精子活力持续时间、DNA损伤和生育能力的影响。补充半胱酸增加了受精率和孵化率,并减少了DNA损伤。
IDENTIFICATION AND USE: Cysteine forms white or colorless crystals. It is used in biochemical and nutrition research, as a reducing agent in bread doughs (up to 90 ppm). It is also used as flavor enhancer and medication, including veterinary medication. HUMAN EXPOSURE AND TOXICITY: Cysteine solution (3%) was not irritating for human eyes. ANIMAL STUDIES: A single ocular application of L-cysteine to rabbits at a dose of 0.1 g produced slight irritant effects, which were fully reversible within 48 hours. The single dermal application of L-cysteine to three rabbits at a dose of 0.5 g showed neither irritant nor corrosive effects. Decreased litter size observed in rats receiving high-dose cysteine, which was related to the degeneration and/or death of ovulated unfertilized oocytes and embryos with changes in the zona pellucida, which was already affected in the ovary. Pregnant mice and rats were treated s.c. with 1.2 mg per g on the last day of pregnancy and brain degeneration was observed one day later in the fetus. L-Cysteine is considered to be non-mutagenic in the HPRT locus using V79 cells of the Chinese Hamster. L-Cysteine did not induce structural chromosomal aberrations in the V79 Chinese hamster cell line. ECOTOXICITY STUDIES: The objective of the study was to determine the effects of cysteine on postthaw sperm motility, duration of sperm motility, DNA damage, and fertility in the common carp (Cyprinus carpio). Supplementation with cysteine increased the fertilization and hatching rate and decreased DNA damage.
来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)
毒理性
  • 毒性总结
尿素毒素如胱酸通过有机离子转运体(尤其是OAT3)被积极转运到肾脏中。尿素毒素平的升高可以刺激活性氧种类的产生。这似乎是通过尿素毒素直接结合或抑制NADPH氧化酶(尤其是肾脏和心脏中丰富的NOX4)来介导的(A7868)。活性氧种类可以诱导几种不同的DNA甲基转移酶(DNMTs),这些酶参与沉默一种名为KLOTHO的蛋白。KLOTHO已被确认为在抗衰老、矿物质代谢和维生素D代谢中具有重要作用。许多研究表明,在急性或慢性肾脏疾病中,由于局部活性氧种类平升高,KLOTHO mRNA和蛋白平会降低(A7869)。 虽然胱酸被归类为非必需氨基酸,但它可能对婴儿、老年人和某些代谢疾病患者或患有吸收不良综合征的人是必需的。在正常生理条件下,如果甲酸的量足够,人体通常可以合成胱酸。由于巯基能够进行氧化还原反应,胱酸具有抗氧化性质。胱酸的抗氧化特性通常在谷胱甘肽三肽中表达,谷胱甘肽存在于人类和其他生物中。口服谷胱甘肽(GSH)的系统性可用性微不足道;因此,它必须从其组成氨基酸酸、甘酸和谷生物合成。在大多数工业化国家的饮食中,谷酸和甘酸都很容易获得,但胱酸的可获得性可能是限制性底物。胱酸也是人体代谢中硫化物的重要来源。簇和氮酶中的硫化物是从胱酸中提取的,在这个过程中胱酸被转化为丙酸。在1994年五家顶级香烟公司发布的一份报告中,胱酸是香烟的599种添加剂之一。然而,其用途或目的是未知的,就像大多数香烟添加剂一样。将胱酸纳入香烟可能有两个好处:作为祛痰剂,因为吸烟会增加肺部的粘液产生;并增加有益的抗氧化剂谷胱甘肽(吸烟者的谷胱甘肽会减少)。
Uremic toxins such as cysteine are actively transported into the kidneys via organic ion transporters (especially OAT3). Increased levels of uremic toxins can stimulate the production of reactive oxygen species. This seems to be mediated by the direct binding or inhibition by uremic toxins of the enzyme NADPH oxidase (especially NOX4 which is abundant in the kidneys and heart) (A7868). Reactive oxygen species can induce several different DNA methyltransferases (DNMTs) which are involved in the silencing of a protein known as KLOTHO. KLOTHO has been identified as having important roles in anti-aging, mineral metabolism, and vitamin D metabolism. A number of studies have indicated that KLOTHO mRNA and protein levels are reduced during acute or chronic kidney diseases in response to high local levels of reactive oxygen species (A7869). Although classified as a non-essential amino acid cysteine may be essential for infants, the elderly, and individuals with certain metabolic disease or who suffer from malabsorption syndromes. Cysteine can usually be synthesized by the human body under normal physiological conditions if a sufficient quantity of methionine is available. Due to the ability of thiols to undergo redox reactions, cysteine has antioxidant properties. Cysteine's antioxidant properties are typically expressed in the tripeptide glutathione, which occurs in humans as well as other organisms. The systemic availability of oral glutathione (GSH) is negligible; so it must be biosynthesized from its constituent amino acids, cysteine, glycine, and glutamic acid. Glutamic acid and glycine are readily available in the diets of most industrialized countries, but the availability of cysteine can be the limiting substrate. Cysteine is also an important source of sulfide in human metabolism. The sulfide in iron-sulfur clusters and in nitrogenase is extracted from cysteine, which is converted to alanine in the process. In a 1994 report released by five top cigarette companies, cysteine is one of the 599 additives to cigarettes. Its use or purpose, however, is unknown, like most cigarette additives. Its inclusion in cigarettes could offer two benefits: Acting as an expectorant, since smoking increases mucus production in the lungs; and increasing the beneficial antioxidant glutathione (which is diminished in smokers).
来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)
毒理性
  • 药物性肝损伤
化合物:L-半胱氨酸
Compound:l-cysteine
来源:Drug Induced Liver Injury Rank (DILIrank) Dataset
毒理性
  • 药物性肝损伤
DILI 注解:模糊的 DILI 关注
DILI Annotation:Ambiguous DILI-concern
来源:Drug Induced Liver Injury Rank (DILIrank) Dataset
毒理性
  • 药物性肝损伤
严重程度等级:3
Severity Grade:3
来源:Drug Induced Liver Injury Rank (DILIrank) Dataset

安全信息

  • TSCA:
    Yes
  • 危险品标志:
    Xn
  • 安全说明:
    S26,S36,S37/39
  • 危险类别码:
    R22,R36/37/38
  • WGK Germany:
    3
  • 海关编码:
    2930901000
  • 危险品运输编号:
    NONH for all modes of transport
  • RTECS号:
    HA1600000
  • 危险性防范说明:
    P501,P270,P264,P301+P312+P330
  • 危险性描述:
    H302
  • 储存条件:
    应密封存放在干燥阴凉处避光保存。

SDS

SDS:b1f287c64ad6758e14057dbc1685cbe9
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L-半胱氨酸 修改号码:5

模块 1. 化学
产品名称: L-Cysteine
修改号码: 5

模块 2. 危险性概述
GHS分类
物理性危害 未分类
健康危害
急性毒性(经口) 第4级
环境危害 未分类
GHS标签元素
图标或危害标志
信号词 警告
危险描述 吞咽有害。
防范说明
[预防] 使用本产品时切勿吃东西,喝或吸烟。
处理后要彻底清洗双手。
[急救措施] 食入:若感不适,呼叫解毒中心/医生。漱口。
[废弃处置] 根据当地政府规定把物品/容器交与工业废弃处理机构。

模块 3. 成分/组成信息
单一物质/混和物 单一物质
化学名(中文名): L-半胱氨酸
百分比: >98.0%(T)
CAS编码: 52-90-4
俗名: H-Cys-OH
分子式: C3H7NO2S

模块 4. 急救措施
吸入: 将受害者移到新鲜空气处,保持呼吸通畅,休息。若感不适请求医/就诊。
L-半胱氨酸 修改号码:5

模块 4. 急救措施
皮肤接触: 立即去除/脱掉所有被污染的衣物。用清洗皮肤/淋浴。
若皮肤刺激或发生皮疹:求医/就诊。
眼睛接触: 用小心清洗几分钟。如果方便,易操作,摘除隐形眼镜。继续清洗。
如果眼睛刺激:求医/就诊。
食入: 若感不适,呼叫解毒中心/医生。漱口。
紧急救助者的防护: 救援者需要穿戴个人防护用品,比如橡胶手套和气密性护目镜。

模块 5. 消防措施
合适的灭火剂: 干粉,泡沫,雾状二氧化碳
特殊危险性: 小心,燃烧或高温下可能分解产生毒烟。
特定方法: 从上风处灭火,根据周围环境选择合适的灭火方法。
非相关人员应该撤离至安全地方。
周围一旦着火:如果安全,移去可移动容器。
消防员的特殊防护用具: 灭火时,一定要穿戴个人防护用品。

模块 6. 泄漏应急处理
个人防护措施,防护用具, 使用个人防护用品。远离溢出物/泄露处并处在上风处。
紧急措施: 泄露区应该用安全带等圈起来,控制非相关人员进入。
环保措施: 防止进入下道。
控制和清洗的方法和材料: 清扫收集粉尘,封入密闭容器。注意切勿分散。附着物或收集物应该立即根据合适的
法律法规处置。

模块 7. 操作处置与储存
处理
技术措施: 在通风良好处进行处理。穿戴合适的防护用具。防止粉尘扩散。处理后彻底清洗双手
和脸。
注意事项: 如果粉尘或浮质产生,使用局部排气。
操作处置注意事项: 避免接触皮肤、眼睛和衣物。
贮存
储存条件: 保持容器密闭。存放于凉爽、阴暗处。
存放于惰性气体环境中。
远离不相容的材料比如氧化剂存放。
光敏, 气敏
包装材料: 依据法律。

模块 8. 接触控制和个体防护
工程控制: 尽可能安装封闭体系或局部排风系统,操作人员切勿直接接触。同时安装淋浴器和洗
眼器。
个人防护用品
呼吸系统防护: 防尘面具。依据当地和政府法规。
手部防护: 防护手套。
眼睛防护: 安全防护镜。如果情况需要,佩戴面具。
皮肤和身体防护: 防护服。如果情况需要,穿戴防护靴。

模块 9. 理化特性
固体
外形(20°C):
外观: 晶体-粉末
颜色: 白色
气味: 无味
L-半胱氨酸 修改号码:5

模块 9. 理化特性
pH: 无数据资料
熔点: 无资料
沸点/沸程 无资料
闪点: 无资料
爆炸特性
爆炸下限: 无资料
爆炸上限: 无资料
密度: 无资料
溶解度:
[] 溶于(16g/100mL, 20°C)
[其他溶剂]
易溶于: 酒精, 乙酸
不溶于: 醚, 苯, 丙酮, 四氯化碳, 二硫化碳
log分配系数 = -2.49

模块 10. 稳定性和反应性
化学稳定性: 一般情况下稳定。
危险反应的可能性: 未报道特殊反应性。
须避免接触的物质 氧化剂
危险的分解产物: 一氧化碳, 二氧化碳, 氮氧化物 (NOx), 氧化物

模块 11. 毒理学信息
急性毒性: ipr-rat LD50:1620 mg/kg
ivn-rat LD50:1140 mg/kg
orl-rat LD50:1890 mg/kg
scu-rat LD50:1400 mg/kg
对皮肤腐蚀或刺激: 无资料
对眼睛严重损害或刺激: 无资料
生殖细胞变异原性: mmo-esc 25 mmol/plate (-S9)
mmo-omi 25 mmol/plate (-S9)
mmo-sat 30 umol/plate (+S9)
mmo-sat 8 umol/plate (-S9)
致癌性:
IARC = 无资料
NTP = 无资料
生殖毒性: 无资料
RTECS 号码: HA1600000

模块 12. 生态学信息
生态毒性:
鱼类: 无资料
甲壳类: 无资料
藻类: 无资料
残留性 / 降解性: 无资料
潜在生物累积 (BCF): 无资料
土壤中移动性
log分配系数: -2.49
土壤吸收系数 (Koc): 无资料
亨利定律 无资料
constaNT(PaM3/mol):
L-半胱氨酸 修改号码:5

模块 13. 废弃处置
如果可能,回收处理。请咨询当地管理部门。建议在可燃溶剂中溶解混合,在装有后燃和洗涤装置的化学焚烧炉中
焚烧。废弃处置时请遵守国家、地区和当地的所有法规。

模块 14. 运输信息
联合国分类: 与联合国分类标准不一致
UN编号: 未列明

模块 15. 法规信息
《危险化学品安全管理条例》(2002年1月26日国务院发布,2011年2月16日修订): 针对危险化学品的安全使用、
生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应的规定。


模块16 - 其他信息
N/A

制备方法与用途

半胱酸是一种重要的非必需氨基酸,在人体内具有多种生理功能。以下是对您提供的信息的一些总结和补充:

  1. 化学性质:
  • 无色至白色晶体粉末,有轻微特殊气味
  • 易溶于乙醇等极性溶剂
  • 具有还原性和抗氧化作用
  1. 主要用途:
  • 食品工业:面包改良剂、护色剂、营养增补剂等
  • 医药领域:解毒剂(如治疗重属中毒)、抗氧化药物
  • 生化研究:作为氨基酸标准品
  • 化妆品:美容、防日晒霜等
  1. 生产方法:
  1. 残留标准: GB 2760-96规定作为食品添加剂使用时,最大允许残留量为0

  2. 生理功能:

总的来说,L-半胱氨酸是一种多功能的重要氨基酸,在多个领域都有广泛应用。

上下游信息

  • 上游原料
    中文名称 英文名称