Uracil Powder CAS 66-22-8

Pudownik uracylu(Uracile) jest związkiem organicznym o wzorze molekularnym C4H4N2O2 i masie cząsteczkowej 112,087, CAS 66-22-8. Jest to delikatny, szary biały krystaliczny proszek. Łatwo rozpuszczalne w gorącej wodzie, rozcieńczają amoniak, lekko rozpuszczalny w zimnej wodzie, nierozpuszczalny w etanolu i eterze. Uracyl jest specyficzną zasadą RNA, która jest równoważna z tyminą (T) w DNA. Jest to jedna z czterech podstaw RNA. Zastępuje tyminę w DNA podczas transkrypcji DNA i pasuje do adeniny. Tyminę (t) uzyskuje się przez metylację uracylu.

Uracyl, jako unikalna baza RNA, wykazała szerokie zastosowania w dziedzinach takich jak nauk przyrodniczych, badania i rozwój farmaceutyki oraz technologia rolnicza. Jego podstawowa wartość wynika z unikalnej struktury chemicznej - grup amino ( - NH ₂) i karbonylowych (C=O) na pierścieniu pirymidyny, które mają możliwość uczestnictwa w parowaniu zasad, reakcjach katalizowanych enzymem i modyfikacjach molekularnych.

Badania podstawowe w dziedzinie nauk przyrodniczych: „podstawowy składnik” transmisji informacji genetycznej

 

1. Synteza RNA i badania funkcjonalne
Jest to jedna z czterech głównych zasad RNA, która łączy się z adeniną (A) poprzez wiązanie wodorowe podczas transkrypcji, tworząc strukturę z pojedynczą donigłą strukturą RNA. Na przykład w syntezie mRNA gęstość rozkładu uracylu bezpośrednio wpływa na jego stabilność i wydajność translacji. Badania wykazały, że mRNA z wysokim poziomem uracylu jest łatwo degradowane przez nukleaz wewnątrzkomórkowy, podczas gdy umiarkowane modyfikacje (takie jak pseudouracylacja) mogą znacznie zwiększyć jego stabilność. Mechanizm ten zastosowano do projektu optymalizacji szczepionek mRNA.

2. Badania mechanizmu naprawy DNA
UracylNie powinno istnieć w DNA, ale gdy cytozyna (C) spontanicznie deaminuje lub mają wpływ czynniki środowiskowe, takie jak promieniowanie ultrafioletowe, można ją nienormalnie przekształcić na uracyl, co prowadzi do mutacji pary zasad CG i niedopasowań UA.

 

Komórki rozpoznają i rozszczepiają uracyl przez glikozydazę DNA uracylu (UNG), inicjując szlak naprawy wycięcia podstawy (BER). Proces ten ma kluczowe znaczenie dla utrzymania stabilności genomowej, a wykrywanie aktywności powiązanych enzymów stało się biomarkerem wczesnej diagnozy raka.
3. Eksploracja regulacji epigenetycznej
Jego modyfikacja metylacji (taka jak 5-metylouracyl) może regulować ekspresję genów. U roślin metylacja uracylu uczestniczy w odpowiedzi oporności na choroby poprzez wpływ na szlak interferencji RNA (RNAi); U zwierząt modyfikacja uracylu w TRNA (takich jak 5-metoksykarbonylometylo-uracyl) może zmienić jego wydajność wiązania z rybosomami, regulując w ten sposób szybkość syntezy białek.

Badania i rozwój medyczny: podwójna broń działań przeciwnowotworowych i przeciwwirusowych

 

1. Podstawowe składniki leków chemioterapii
5-fluorouracyl (5-FU): Jako fluorowana pochodna uracylu, 5-FU specyficznie zabija szybko proliferujące komórki nowotworowe poprzez hamowanie syntazy tymidyny (TS) i blokowaniu produkcji dezoksymidyny (DTMP) wymaganej do syntezy DNA. Dane kliniczne pokazują, że schemat FOLFOX 5-FU w połączeniu z oksaliplatyną i folianinem wapnia może zwiększyć 5-letni wskaźnik przeżycia pacjentów z rakiem jelita grubego do ponad 50%.
Kapecitabina: proleka doustna, która jest przekształcana w 5-FU in vivo w celu uzupełniającego leczenia raka piersi i raka jelita grubego. Jego zaletą jest zmniejszenie powikłań wstrzyknięcia dożylnego i poprawa zgodności pacjenta.

2. Rozwój leków przeciwwirusowych
Leczenie zapalenia wątroby typu B: analogi uracylowe (takie jak entrecawir) hamują replikację wirusa poprzez konkurencyjne wiązanie z polimerazą DNA wirusa zapalenia wątroby typu B (HBV).

 

Badania kliniczne wykazały, że po 48 tygodniach leczenia ENTECAVIR wskaźnik serokonwersji DNA HBV może osiągnąć ponad 90%.

Hamowanie wirusa RNA: pochodne uracylu mogą zakłócać aktywność enzymu replikacji wirusowego RNA. Na przykład badania nad COVID-19 (SARS-COV-2) wykazały, że niektóre analogi uracylowe mogą wiązać się z wirusową polimerazą RNA zależną od RNA (RDRP) w celu blokowania replikacji genomu wirusowego.
3. Modulatory immunologiczne
Uracyl i jego pochodne mogą regulować funkcję komórek T. Na przykład uracyl w niskiej dawce może promować różnicowanie regulacyjnych komórek T (Tregs), hamować nadmierne odpowiedzi immunologiczne i być stosowane w leczeniu chorób autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów; Uracyl o wysokiej dawce zwiększa odpowiedź immunologiczną przeciwnowotworową poprzez aktywację efektorowych komórek T (Teff).

Technologia rolnicza: narzędzia molekularne do poprawy upraw i poprawy odporności na stres

 

1. Adiuwant edytujący gen
W systemie edycji genów CRISPR-CAS9 modyfikowany uracyl SGRNA może poprawić jego stabilność i wydajność kierowania. Badania wykazały, że wskaźnik sukcesu edycji SGRNA zmodyfikowany glikozylacją uracylową w komórkach roślinnych jest o 30% wyższy niż niezmodyfikowana wersja. Technologia ta została zastosowana do precyzyjnego edycji genów odporności na choroby ryżu (takiego jak XA21).
2. Regulatory wzrostu roślin
Nukleozyd uracylu (urydyna), jako prekursor cytokininy, może promować podział komórek roślin i różnicowanie. Na przykład egzogenne zastosowanie urydyny może znacznie zwiększyć szybkość ustalania owoców owoców pomidorów i zwiększyć wagę poszczególnych owoców.

 

Ponadto uracyl jest również zaangażowany w reakcję roślin na przeciwności losu, takie jak susza i zasolenie. W warunkach z niedoborem boru syntezę glukozy difosforanu uracylu (UDPG) w roślinach jest utrudniona, co prowadzi do upośledzenia transportu sacharozy. Jednak uzupełnienie boru może przywrócić ten proces i zwiększyć odporność na stres uprawny.

3. Herbicydy i defolity
Pudownik uracyluPochodne (takie jak bromobenzonitryl) zakłócają fotosyntezę roślin i osiągają kontrolę chwastów poprzez hamowanie syntezy białka D1 w Photosystem II (PSII). Ten rodzaj herbicydu ma wpływ na kontrolę ponad 95% na chwasty o szerokim liściach, takie jak amarant i komosę ryżową, i jest bardzo bezpieczny w przypadku upraw zbóż, takich jak pszenica i kukurydza. W uprawie bawełny defolityjni uracylu mogą promować zrzucanie liści, ułatwić zbieranie mechaniczne i poprawić wydajność zbioru o 20–30%.

Synteza przemysłowa: „wielofunkcyjny pośredni” chemii organicznej i nauk o materiałach

 

1. Półprodukty narkotykowe
Jest to kluczowy surowiec do syntezy wielu leków. Na przykład:
Fluorouracyl: przygotowany przez reakcję kondensacyjną uracylu i fluorooctanu, jest to powszechnie stosowany lek przeciw metabolicznym w praktyce klinicznej.
Cytarabina: zsyntetyzowana z uracylu poprzez wiele reakcji, stosowana do leczenia ostrej białaczki szpikowej.
2. Synteza analogów kwasu nukleinowego
Zmodyfikowane pochodne uracylu, takie jak pseudouracyl i 5-metylouracyl, są podstawą syntezy sztucznych kwasów nukleinowych, takich jak PNA i LNA.

 

Te analogi mają wyższe powinowactwo i stabilność wiązania i są szeroko stosowane w rozwoju sond kwasu nukleinowego, chipów genowych i antysensownych leków oligonukleotydowych.

3. Dodatki do materiałów polimerowych
Grupy uracylowe można wprowadzić do łańcuchów polimerowych w celu poprawy właściwości materiału. Na przykład materiały poliuretanowe zawierające uracyl mają doskonałą biokompatybilność i mogą być stosowane jako powłoki powierzchniowe dla implantów, takich jak cewniki medyczne i sztuczne stawy, zmniejszając ryzyko zakażenia pooperacyjnego.

Monitorowanie środowiska i bezpieczeństwo żywności: „Sondy wykrywające” dla biomarkerów

 

1. Wykrywanie zanieczyszczenia wody
Może służyć jako biomarker dla drobnoustrojów metabolicznych, stosowany do oceny aktywności społeczności drobnoustrojów w zbiornikach wodnych. Wykrywając stężenie uracylu w ściekach, wydajność degradacji zanieczyszczeń organicznych może być pośrednio odzwierciedlona. Na przykład w przetwarzaniu ścieków przemysłowych przez proces osadu aktywowanego wskaźnik degradacji uracylu jest istotnie pozytywnie skorelowany z szybkością usuwania dorsza (R =0.85).
2. Ocena autentyczności żywności
Treść uracylu i jego metabolitów (takich jak urydyna) można wykorzystać do identyfikacji rodzajów żywności lub zafałszowania.

 

Na przykład zawartość urydyny w miodzie jest ściśle związana ze źródłem rośliny. Wykrywając stosunek urydyny/glukozy, naturalny miód można odróżnić od sztucznie mieszanych produktów z wskaźnikiem dokładności ponad 90%.

3. Analiza toksykologiczna kryminalistyczna
Metabolity pochodnych uracylu (takich jak 5-fluorouracyl) w ciele (takich jak fluor alfa - - Alanine) mają długi okres półtrwania i mogą być stosowane jako biomarkery do nadużywania narkotyków lub zatrucia. Metabolity śladowe można wykryć w moczu przy użyciu technologii spektrometrii chromatografii cieczowej (LC-MS), zapewniając naukowe podstawy identyfikacji kryminalistycznej.

W istniejącej technologii drogi syntezyPudownik uracylusą następujące:

Najpierw dodaj 70 ml zwierającego kwasu siarkowego do 200 ml czystych reakcji, włącz maszynę do lodu, aby zmniejszyć ją do 0 stopnia, dodaj 25 g mocznika pod mieszaniem i kontrolować temperaturę procesu poniżej 10 stopni. Dodaj 50 g kwasu złośliwego, podnieś temperaturę o 90 stopni, wymieszaj przez 3 godziny i dostosuj pH roztworu wodorotlenku sodu do 6. Po filtracji ssącej uzyskano 70 g jasnoczerwonego produktu surowego. Surowy produkt jest rekrystalizowany z 350 ml wody w celu uzyskania 50 g białego uracylu.

Wady: Proces ten może wytwarzać 30 ton kwasu siarkowego i 50 ton ścieków na tonę produktu uracylowego. Jest to również tradycyjny proces produkcyjny o dużej presji środowiskowej.

The second is to add 0.16 mol of sodium methoxide and 0.26 mol of ethyl acetate into a three-necked flask with a stirrer at a temperature of 15~20 ℃. Stir for 1h, then slowly add 0.10 mol ethyl formate. Reaction at 25~30 ℃ for 3h after dropping. Get white paste mixture. Add finely ground 0.09 mol thiourea into the above flask, and then raise the temperature to 60 ℃ for reaction for 1 h. Concentrate to dry under reduced pressure, dissolve the residue with a small amount of water, then slowly add 0.25mol30wt.% hydrogen peroxide, and keep the reaction temperature at 50 ℃. After the reaction, cool the mixture to 20 ℃, adjust it to pH1 with concentrated hydrochloric acid, and crystals will be released. After filtration and washing, white crystalline powder was obtained, with a yield of 71.3%. Purity>99%. Trasa mocznika używa mocznika zamiast tiourei, a inne warunki eksperymentalne pozostają niezmienione i następuje powyższa reakcja. Mieszanina reakcyjna jest ciemnoczerwistym brązowym czystym płynem. Słamy do 20 stopni, dostosuj pH skoncentrowanym kwasem solnym i uzyskaj jasnożółty czysty roztwór, wytwarzana jest tylko niewielka ilość łuszczych białych osadów.

Wady trasy 2: Chociaż proces ten pokonuje wytwarzanie dużej ilości odpadowego kwasu siarkowego w tradycyjnym procesie, ilość ścieków wzrasta do 40 ton ścieków na tonę produktu.

Uracyl jest specyficzną zasadą RNA, która jest równoważna z tyminą (T) w DNA. W procesie transkrypcji DNA DNA jest dekompresowane helikazą w jądrze, a następnie sparuje się z wolnymi parami zasad, tworząc jednoniciowy RNA, który staje się RNA komunikatora (mRNA). W tym procesie zasady parowania zasad są: Au, CG, TA, GC. Jedna z zasad pirymidyny, która jest składnikiem RNA wraz z cytozyną. Jest również zawarty w glukozie difosforanu urydyny i innych ważnych prekursorach polisacharydów. Pokazuje specyficzną absorpcję ultrafioletową (maksimum 259 nanometrów). Główną różnicą między RNA i DNA jest różnica w składzie cukru. RNA zawiera uracyl, a DNA zawiera tyminę.

Niedawno zsyntetyzowani naukowcy z NASAPudownik uracylu, kluczowy element materiału genetycznego życia, w nie biologiczny sposób w symulowanym środowisku kosmicznym. W ostatnich latach naukowcy z NASA Ames Research Center symulują międzygwiezdne środowisko kosmiczne. Umieścili próbkę lodową zawierającą uracyl w symulowanym środowisku kosmicznym laboratorium, narażone na promieniowanie ultrafioletowe, i ostatecznie uzyskali specyficzną zasadę kwasu rybonukleinowego (RNA) - uracylu. Uracyl jest ważnym elementem RNA i źródłem życia na Ziemi.

Wcześniej naukowcy stwierdzili pirymidyn w meteorytach, a eksperyment ten udowodnił, że pirymidyna może wchłonąć promieniowanie kosmiczne i przekształcać w uracyl w środowisku kosmicznym. Naukowcy uważają, że na początku powstawania Ziemi „kamień węgielny” życia mógł zostać utworzony w przestrzeni i upadli na Ziemię, tworząc warunki pochodzenia życia. W rozległej przestrzeni podobna sytuacja może istnieć na każdej planecie.

Popularne Tagi: Uracyl Powder CAS 66-22-8, dostawcy, producenci, fabryka, hurtowa, kupna, cena, masa, na sprzedaż