羧甲司坦 | 638-23-3

• 物质功能分类: 生物化工 - 氨基酸及其衍生物 - 其他保护氨基酸
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 中文名称: 羧甲司坦
• 中文别名: 羧甲基半胱氨酸；S-(羧甲基)-L-半胱氨酸；3-[(羧甲基)硫代]丙氨酸；S-羟甲基-L-半胱氨酸；3-羧甲基硫代-L-丙氨酸；S-羧甲基-L-半胱氨酸；羧甲基半胱胺酸盐酸盐；S-羧甲基L-半胱氨酸；醋硫丙氨酸；安溴醇；溴环己胺醇；痰之保克；L-羧甲斯坦
• 英文名称: carbocisteine
• 英文别名: S-Carboxymethyl-L-cysteine；S-Carboxymethyl-L-cystein；Carbocysteine；(2R)-2-amino-3-(carboxymethylsulfanyl)propanoic acid
• CAS: 638-23-3
• 化学式: C₅H₉NO₄S
• 分子量: 179.197
• InChiKey: GBFLZEXEOZUWRN-VKHMYHEASA-N

物化性质

• 熔点：
  208-213 °C (dec.)
• 比旋光度：
  -31 º (c=1, 10% NaH2CO3)
• 沸点：
  417.3±45.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.315 (estimate)
• 溶解度：
  可溶于酸性水溶液、碱水溶液（少量、超声处理）
• LogP：
  0.204 (est)
• 碰撞截面：
  137.2 Ų [M+H]+ [CCS Type: DT, Method: single field calibrated with Agilent tune mix (Agilent)]
• 稳定性/保质期：

  远离氧化物。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -3.1
• 重原子数：
  11
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.6
• 拓扑面积：
  126
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  6

ADMET

代谢

碳水化合物代谢途径包括乙酰化、脱羧和亚砜化，导致形成药理学上不活跃的碳水化合物衍生物。由于亚砜化能力的遗传多态性，代谢存在显著变异性。两种细胞质酶负责碳水化合物的代谢：半胱氨酸二氧酶和苯丙氨酸4-羟化酶。减少的代谢可能导致碳水化合物暴露增加，这解释了可能影响碳水化合物代谢酶的多态性患者在临床反应上的变异性。通常认为亚砜化是碳水化合物的主要代谢途径，然而，一组研究人员发现了一种新的尿液代谢物，S-(羧甲基硫基)-L-半胱氨酸(CMTC)。在这项研究中，服用碳水化合物的患者的尿液中没有发现半胱氨酰亚砜代谢物。

Metabolic pathways for carbocisteine include acetylation, decarboxylation, and sulfoxidation, leading to the formation of pharmacologically inactive carbocisteine derivatives. Significant variability exists in metabolism due to genetic polymorphism in sulfoxidation capacity. Two cytosolic enzymes are responsible for the metabolism of carbocisteine: cysteine dioxygenase and phenylalanine 4-hydroxylase. Reduced metabolism can cause increased exposure to carbocisteine, explaining variable clinical response between patients who may polymorphisms affecting the enzymes responsible for carbocisteine metabolism. It is generally accepted that sulfodixation is the main metabolic pathway of carbocisteine, however, one group of researchers found a novel urinary metabolite, S-(carboxymethylthio)-L-cysteine (CMTC). No cysteinyl sulfoxide metabolites were found in the urine of patients taking carbocisteine in this study.

来源:DrugBank

毒理性

• 蛋白质结合

关于羧甲司坦的血浆蛋白结合信息，在文献中并不容易找到。

Plasma protein binding information for carbocisteine is not readily available in the literature.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 吸收

羧甲司坦口服后在胃肠道迅速吸收，1到1.7小时内达到血清峰浓度。

Carbocisteine is rapidly absorbed in the gastrointestinal tract when taken orally with peak serum concentrations achieved within 1 to 1.7 hours.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 排除途径

口服用量的30%到60%以未改变的形式在尿液中检测到。

About 30% to 60% of an orally administered dose is detected unchanged in the urine.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 分布容积

羧甲司坦能很好地渗透到肺和支气管分泌物中。

Carbocisteine penetrates well into the lung and bronchial secretions.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 清除

在文献中，羧甲司坦的清除信息并不容易获得。

Clearance information for carbocisteine is not readily available in the literature.

来源:DrugBank

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S24/25
• 危险类别码：
  R36/37/38
• WGK Germany：
  2
• 海关编码：
  2930909090
• 危险品运输编号：
  NONH for all modes of transport
• RTECS号：
  AY4342000
• 危险性防范说明：
  P261,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H315,H319,H335
• 储存条件：
  存放在密封容器中，并放置在阴凉、干燥处。存储地点须远离氧化剂。

SDS

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模块 1. 化学品
1.1 产品标识符
: S-Carboxymethyl-L-cysteine
产品名称
1.2 鉴别的其他方法
无数据资料
1.3 有关的确定了的物质或混合物的用途和建议不适合的用途
仅用于研发。不作为药品、家庭或其它用途。

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模块 2. 危险性概述
2.1 GHS-分类
非危险物质或混合物。
2.3 其它危害物 - 无

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模块 3. 成分/组成信息
3.1 物 质
: C5H9NO4S
分子式
: 179.19 g/mol
分子量
无

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模块 4. 急救措施
4.1 必要的急救措施描述
吸入
如果吸入,请将患者移到新鲜空气处。 如呼吸停止,进行人工呼吸。
皮肤接触
用肥皂和大量的水冲洗。
眼睛接触
用水冲洗眼睛作为预防措施。
食入
切勿给失去知觉者通过口喂任何东西。 用水漱口。
4.2 主要症状和影响，急性和迟发效应
据我们所知，此化学，物理和毒性性质尚未经完整的研究。
4.3 及时的医疗处理和所需的特殊处理的说明和指示
无数据资料

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模块 5. 消防措施
5.1 灭火介质
灭火方法及灭火剂
用水雾,抗乙醇泡沫,干粉或二氧化碳灭火。
5.2 源于此物质或混合物的特别的危害
碳氧化物, 氮氧化物, 硫氧化物
5.3 给消防员的建议
如必要的话,戴自给式呼吸器去救火。
5.4 进一步信息
无数据资料

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模块 6. 泄露应急处理
6.1 作业人员防护措施、防护装备和应急处置程序
避免粉尘生成。 避免吸入蒸气、烟雾或气体。
6.2 环境保护措施
不要让产品进入下水道。
6.3 泄漏化学品的收容、清除方法及所使用的处置材料
扫掉和铲掉。 放入合适的封闭的容器中待处理。
6.4 参考其他部分
丢弃处理请参阅第13节。

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模块 7. 操作处置与储存
7.1 安全操作的注意事项
在有粉尘生成的地方,提供合适的排风设备。
7.2 安全储存的条件,包括任何不兼容性
贮存在阴凉处。 使容器保持密闭，储存在干燥通风处。
建议的贮存温度： 2 - 8 °C
7.3 特定用途
无数据资料

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模块 8. 接触控制和个体防护
8.1 容许浓度
最高容许浓度
没有已知的国家规定的暴露极限。
8.2 暴露控制
适当的技术控制
常规的工业卫生操作。
个体防护设备
眼/面保护
请使用经官方标准如NIOSH (美国) 或 EN 166(欧盟) 检测与批准的设备防护眼部。
皮肤保护
戴手套取 手套在使用前必须受检查。
请使用合适的方法脱除手套(不要接触手套外部表面),避免任何皮肤部位接触此产品.
使用后请将被污染过的手套根据相关法律法规和有效的实验室规章程序谨慎处理. 请清洗并吹干双手
所选择的保护手套必须符合EU的89/686/EEC规定和从它衍生出来的EN 376标准。
身体保护
根据危险物质的类型，浓度和量，以及特定的工作场所选择身体保护措施。,
防护设备的类型必须根据特定工作场所中的危险物的浓度和数量来选择。
呼吸系统防护
不需要保护呼吸。如需防护粉尘损害，请使用N95型（US）或P1型（EN 143)防尘面具。
呼吸器使用经过测试并通过政府标准如NIOSH（US）或CEN（EU）的呼吸器和零件。

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模块 9. 理化特性
9.1 基本的理化特性的信息
a) 外观与性状
形状: 粉末
颜色: 淡黄
b) 气味
无数据资料
c) 气味阈值
无数据资料
d) pH值
无数据资料
e) 熔点/凝固点
熔点/凝固点: 200 °C
f) 沸点、初沸点和沸程
无数据资料
g) 闪点
无数据资料
h) 蒸发速率
无数据资料
i) 易燃性(固体,气体)
无数据资料
j) 高的/低的燃烧性或爆炸性限度 无数据资料
k) 蒸气压
无数据资料
l) 蒸汽密度
无数据资料
m) 密度/相对密度
无数据资料
n) 水溶性
无数据资料
o) n-辛醇/水分配系数
无数据资料
p) 自燃温度
无数据资料
q) 分解温度
无数据资料
r) 粘度
无数据资料

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模块 10. 稳定性和反应活性
10.1 反应性
无数据资料
10.2 稳定性
无数据资料
10.3 危险反应
无数据资料
10.4 应避免的条件
无数据资料
10.5 不相容的物质
无数据资料
10.6 危险的分解产物

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模块 11. 毒理学资料
11.1 毒理学影响的信息
急性毒性
半数致死剂量 (LD50) 经口 - 大鼠 - > 15,000 mg/kg
皮肤刺激或腐蚀
无数据资料
眼睛刺激或腐蚀
无数据资料
呼吸道或皮肤过敏
无数据资料
生殖细胞致突变性
无数据资料
致癌性
IARC:
此产品中没有大于或等于 0。1%含量的组分被 IARC鉴别为可能的或肯定的人类致癌物。
生殖毒性
生殖毒性 - 大鼠 - 经口
对新生儿的影响：身体的。
特异性靶器官系统毒性（一次接触）
无数据资料
特异性靶器官系统毒性（反复接触）
无数据资料
吸入危险
无数据资料
潜在的健康影响
吸入 吸入可能有害。 可能引起呼吸道刺激。
摄入 如服入是有害的。
皮肤 通过皮肤吸收可能有害。 可能引起皮肤刺激。
眼睛 可能引起眼睛刺激。
接触后的征兆和症状
据我们所知，此化学，物理和毒性性质尚未经完整的研究。
附加说明
化学物质毒性作用登记: AY4342000

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模块 12. 生态学资料
12.1 生态毒性
无数据资料
12.2 持久性和降解性
无数据资料
12.3 潜在的生物累积性
无数据资料
12.4 土壤中的迁移性
无数据资料
12.5 PBT 和 vPvB的结果评价
无数据资料
12.6 其它不良影响
无数据资料

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模块 13. 废弃处置
13.1 废物处理方法
产品
将剩余的和不可回收的溶液交给有许可证的公司处理。
受污染的容器和包装
按未用产品处置。

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模块 14. 运输信息
14.1 联合国危险货物编号
欧洲陆运危规: - 国际海运危规: - 国际空运危规: -
14.2 联合国运输名称
欧洲陆运危规: 非危险货物
国际海运危规: 非危险货物
国际空运危规: 非危险货物
14.3 运输危险类别
欧洲陆运危规: - 国际海运危规: - 国际空运危规: -
14.4 包裹组
欧洲陆运危规: - 国际海运危规: - 国际空运危规: -
14.5 环境危险
欧洲陆运危规: 否 国际海运危规 国际空运危规: 否
海洋污染物（是/否）: 否
14.6 对使用者的特别提醒
无数据资料

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模块 15 - 法规信息
N/A

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模块16 - 其他信息
N/A

制备方法与用途

化学性质

羧甲司坦是一种白色结晶性粉末，无臭且呈酸性。它在水中溶解度为1.6g/L，在丙酮和乙醚中不溶。其pI值为6.0，熔点范围为205-207℃。比旋光度在25°C下的测定值为[α]²⁵D +18°（0.5-2.0mg/ml，H₂O）和[α]²⁵D +14.6°（0.5-2.0mg/ml，5mol/L HCl）。

用途

羧甲司坦主要用于生化研究，并作为粘痰溶解药使用。在临床应用中，它偶尔会引起轻度的头昏、恶心、胃部不适、腹泻及胃肠道出血等不良反应，消化道患者应慎用。该药物是一种黏液溶解剂和祛痰药，同时对鼻感染也有一定的疗效。其主要用于治疗慢性支气管炎、支气管哮喘等疾病引起的痰液粘稠、咳痰困难以及痰阻塞气管等问题。

生产方法 第一种生产方法

羧甲司坦的合成始于L-半胱氨酸配制成二钠盐水溶液，再与氯乙酸在焦亚硫酸钠的存在下反应。具体步骤为：首先，在20-30℃条件下反应0.5小时；随后，于20℃下继续反应15分钟。接着，加入活性炭并进行过滤，滤液用浓盐酸调节至pH值2.5，生成羧甲司坦沉淀。通过过滤、水洗及真空干燥后得到成品，以L-半胱氨酸计，收率可达92%。

第二种生产方法

另一种合成途径为将L-半胱氨酸盐酸盐与氯乙酸缩合而成。具体步骤如下：

1. 将79g（0.45 mol）的L-半胱氨酸盐酸盐水合物溶于200ml蒸馏水中，并置于冰盐水浴中冷却至0-5℃。
2. 缓缓加入180ml 20%的NaOH溶液和180ml氯乙酸（0.46 mol），反应3小时后移除冰盐水浴，保持在50℃继续反应半小时。
3. 使用HCl调节pH至5，去除氧化产物，并添加活性炭加热保温，在50-55℃下搅拌半小时后趁热过滤。随后用HCl将滤液调至pH 3并结晶析出，过滤并用冷蒸馏水洗涤直至无氯离子存在。
4. 干燥后的结晶即为粗品羧甲基半胱氨酸。
5. 再次溶解于盐酸中，并在0-5℃下调节pH值至1。然后用氢氧化钠调整到3，搅拌下析出结晶，过滤并洗涤，直至无氯离子存在后干燥即得纯净的羧甲基半胱氨酸。

第三种生产方法

该过程是在稀碱溶液中以L-半胱氨酸和氯乙酸为原料反应而得。

类别与安全

类别: 有毒物质
毒性分级: 低毒
急性毒性: 大鼠口服LD₅₀ >15000毫克/公斤，小鼠口服LD₅₀8400毫克/公斤。
可燃性危险特性: 高温分解产生有毒的氮氧化物和硫氧化物烟雾。
储运特性: 应存放在低温通风干燥处。
灭火剂: 水、二氧化碳、泡沫或干粉。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  羧甲司坦 在 ammonium hydroxide 作用下， 以98%的产率得到S-(carboxymethyl)-L-cysteine monoammonium
  参考文献：
  名称：

  S-(CARBOXYMETHYL)-CYSTEINE PHARMACEUTICAL COMPOUND AND PREPARATION METHOD AND USE THEREOF

  摘要：

  本发明披露了一种S-(羧甲基)-半胱氨酸药物化合物(I)，以及其制备方法和用途。还披露了一种S-(羧甲基)-D-半胱氨酸铵盐一水合物，以及其在制备用于预防和治疗呼吸系统疾病，如慢性阻塞性肺疾病的药物中的应用，特别是在制备祛痰剂中的应用。该化合物可以降低大鼠COPD模型的气道阻力和氧化物产生，增加抗氧化剂水平，并减轻氧化物和炎症介质对肺部的损害。

  公开号：

  US20170333374A1
• 作为产物：
  描述：

  L-胱氨酸 以 sodium hydroxide 、 水 为溶剂， 生成 羧甲司坦
  参考文献：
  名称：

  Process for the production of high purity S-carboxymethyl-L-cysteine

  摘要：

  通过在液氨中将L-半胱氨酸与金属钠反应以形成L-半胱氨酸的二钠盐，蒸发氨气，然后将L-半胱氨酸的二钠盐与氯乙酸水溶液反应，并通过使反应混合物酸化来沉淀所形成的S-羧甲基-L-半胱氨酸，制备非常纯净的S-羧甲基-L-半胱氨酸。根据氯乙酸，使用0.1至10重量百分比的还原剂。

  公开号：

  US04129593A1

文献信息

• Syntheses of Metabolites ofS-Carboxymethyl-L-cysteine andS-Methyl-L-cysteine and of Some Isotopically Labelled (2H,13C) Analogues
  作者：Claus O. Meese、Dagmar Specht、Ute Hofmann

  DOI：10.1002/ardp.19903231205

  日期：——

  The chemical syntheses of human metabolites of S‐carboxymethyl‐L‐cysteine (3) and S‐methyl‐L‐cysteine (12) are described. The additional preparation of some 2H‐ and 13C‐labelled isotopomers enabled the direct evaluation of the stabilities of 3 and 12 under physiological conditions and also facilitated the unambiguous assignments of the signals in the 13C‐NMR spectra of all compounds mentioned.

  描述了S-羧甲基-L-半胱氨酸（3）和S-甲基-L-半胱氨酸（12）的人体代谢物的化学合成。一些 2H 和 13C 标记的同位素异构体的额外制备使得能够在生理条件下直接评估 3 和 12 的稳定性，并且还促进了所有提到的化合物的 13C-NMR 光谱中信号的明确分配。
• <i>S</i>-Carboxymethylcysteine Synthase from<i>Escherichia coli</i>
  作者：Hidehiko Kumagai、Hideyuki Suzuki、Hiroki Shigematsu、Tatsurokuro Tochikura

  DOI：10.1080/00021369.1989.10869692

  日期：1989.9

  An enzyme that catalyzes the synthesis of S-carboxymethyl- l-cysteine from 3-chloro- l-alanine (3-Cl-Ala) and thioglycolic acid was found in Escherichia coli W3110 and was designated as S- carboxymethyl-l-cysteine synthase. It was purified from the cell-free extract to electrophoretic homogeneity and was crystallized. The enzyme has a molecular weight of 84,000 and gave one band corresponding to a molecular weight of 37,000 on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The purified enzyme catalyzed the β-replacement reactions between 3-CI-AIa and various thiol compounds. The apparent Km values for 3-Cl-Ala and thioglycolic acid were 40 mM and 15.4 mM. The enzyme showed very low activity as to the α,β-elimination reaction with 3-Cl-Ala and l-serine. It was not inactivated on the incubation with 3-Cl-Ala. The absorption spectrum of the enzyme shows a maximum at 412 nm, indicating that it contains pyridoxal phosphate as a cofactor. The N-terminal amino acid sequence was determined and the corresponding sequence was detected in the protein sequence data bank, but no homogeneous sequence was found.

  在大肠杆菌 W3110 中发现了一种催化从 3-氯- l-丙氨酸（3-Cl-Ala）和巯基乙酸合成 S-羧甲基-l-半胱氨酸的酶，该酶被命名为 S-羧甲基-l-半胱氨酸合成酶。它从无细胞提取物中纯化到电泳纯度，并进行了结晶。该酶的分子量为 84,000，并在 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中显示出一个对应于 37,000 的带。纯化后的酶催化了 3-Cl-Ala 与多种硫醇化合物之间的β取代反应。3-Cl-Ala 和巯基乙酸的表观 Km 值分别为 40 mM 和 15.4 mM。该酶对 3-Cl-Ala 和 l-丝氨酸的 α,β 消除反应显示出非常低的活性。在与 3-Cl-Ala 孵育后并未失活。该酶的吸收光谱在 412 nm 处显示出最大值，表明它含有作为辅因子的磷酸吡哆醛。N 末端氨基酸序列已被确定，对应的序列在蛋白质序列数据库中被检出，但没有找到同源序列。
• Cystine Diamide Analogs for the Prevention of Cystine Stone Formation in Cystinuria
  申请人：Rutgers, The State University of New Jersey

  公开号：US20140187546A1

  公开（公告）日：2014-07-03

  Cystine analogs that improve the solubility of L-cystine in urine for treatment of cystinuria and which have the structure: and pharmaceutically acceptable salts, solvates and prodrugs thereof, wherein each R and R′ pair are independently selected from (i) or (ii); (i) R and R′ are independently selected from hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted alkenyl, substituted or unsubstituted alcohol, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted cycloalkyl, substituted or unsubstituted heterocyclic, and substituted or unsubstituted heteroaryl, or (ii) R and R′ together form a substituted or unsubstituted heterocyclic ring structure, or a substituted or unsubstituted heteroaryl ring structure; X is hydrogen, or an alkyl; and Y is O or S.

  改善L-半胱氨酸在尿液中的溶解度以治疗囊胱氨酸尿症的半胱氨酸类似物，其结构为：以及其药用可接受的盐、溶剂化合物和前药，其中每个R和R′对均独立地从(i)或(ii)中选择；(i) R和R′均独立地从氢、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的醇、取代或未取代的芳基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的杂环基和取代或未取代的杂芳基中选择，或(ii) R和R′共同形成取代或未取代的杂环戒结构或取代或未取代的杂芳环结构；X为氢或烷基；Y为O或S。
• Unnatural Amino Acid Synthesis by Thermostable <i>O</i>-Phospho-<scp>l</scp>-serine Sulfhydrylase from Hyperthermophilic Archaeon <i>Aeropyrum pernix</i> K1
  作者：Takashi Nakamura、Kohei Kunimoto、Toru Yuki、Kazuhiko Ishikawa

  DOI：10.1246/cl.170822

  日期：2017.12.5

  O-Acetyl-l-serine sulfhydrylase (OASS) from plants and bacteria synthesizes cysteine and unnatural amino acids that are important building blocks for active pharmaceuticals and agrochemicals. A the...

  来自植物和细菌的 O-乙酰-l-丝氨酸巯基化酶 (OASS) 可合成半胱氨酸和非天然氨基酸，它们是活性药物和农用化学品的重要组成部分。一个...
• A rapid and sensitive method for chiroptical sensing of α-amino acids <i>via</i> click-like labeling with <i>o</i>-phthalaldehyde and <i>p</i>-toluenethiol
  作者：Bo Li、Jie Zhang、Li Li、Gong Chen

  DOI：10.1039/d0sc05749e

  日期：——

  practical method for comprehensive chiroptical sensing of free α amino acids with streamlined operation and high sensitivity via dual CD/UV measurements is developed. The assay takes advantage of an efficient and selective three-component labeling reaction of primary amines with o-phthalaldehyde and p-toluenethiol reagents to derivatize the NH2 group of analytes into an isoindole. The covalent labeling generates

  开发了一种高度实用的方法，用于通过双 CD/UV 测量对游离 α 氨基酸进行全面的手性光学传感，具有流线型操作和高灵敏度。该测定利用伯胺与邻苯二甲醛和对甲苯硫醇试剂的高效和选择性三组分标记反应来衍生 NH 2一组分析物变成异吲哚。共价标记产生灵敏的 UV 和 CD 读数，两者都显示出与分析物浓度良好的线性关系。高反应性和新颖的光学报告机制允许在没有背景干扰的情况下进行快速准确的测量。传感测定适用于非常广泛的分析物浓度范围，具有前所未有的 10 微摩尔浓度下限。

表征谱图