Uracil Powder CAS 66-22-8

Serbuk uracil(Uracile) adalah sebatian organik dengan formula molekul C4H4N2O2 dan berat molekul 112.087, CAS 66-22-8. Ia adalah serbuk kristal putih kelabu yang halus. Mudah larut dalam air panas, cair ammonia, sedikit larut dalam air sejuk, tidak larut dalam etanol dan eter. Uracil adalah asas RNA tertentu, yang bersamaan dengan timin (T) dalam DNA. Ia adalah salah satu daripada empat pangkalan RNA. Ia menggantikan thymine dalam DNA semasa transkripsi DNA dan sepadan dengan adenine. Thymine (t) diperolehi oleh metilasi uracil.

Uracil, sebagai asas RNA yang unik, telah menunjukkan aplikasi yang luas dalam bidang seperti sains hayat, penyelidikan dan pembangunan farmaseutikal, dan teknologi pertanian. Nilai terasnya berasal dari struktur kimia yang unik - kumpulan amino ( - NH ₂) dan karbonil (C=o) pada cincin pyrimidine menganugerahkannya dengan keupayaan untuk mengambil bahagian dalam pasangan asas, reaksi enzim yang dipangkin, dan pengubahsuaian molekul.

Penyelidikan Asas dalam Sains Hayat: 'komponen teras' penghantaran maklumat genetik

 

1. Sintesis RNA dan penyelidikan berfungsi
Ia adalah salah satu daripada empat pangkalan utama RNA, yang berpasangan dengan adenine (a) melalui ikatan hidrogen semasa transkripsi untuk membentuk struktur terkandas tunggal RNA. Sebagai contoh, dalam sintesis mRNA, ketumpatan pengedaran Uracil secara langsung mempengaruhi kestabilan dan kecekapan terjemahannya. Penyelidikan telah mendapati bahawa mRNA dengan tahap uracil yang tinggi mudah dihina oleh nukleus intraselular, sementara pengubahsuaian sederhana (seperti pseudouracylation) dapat meningkatkan kestabilannya dengan ketara. Mekanisme ini telah digunakan untuk reka bentuk pengoptimuman vaksin mRNA.

2. Penyelidikan mengenai mekanisme pembaikan DNA
UracilTidak boleh wujud dalam DNA, tetapi apabila sitosin (c) secara spontan mengeringkan atau dipengaruhi oleh faktor persekitaran seperti radiasi ultraviolet, ia boleh ditukar secara tidak normal kepada uracil, yang membawa kepada mutasi pasangan asas CG dan ketidakcocokan UA.

 

Sel -sel mengiktiraf dan mengikat uracil melalui uracil DNA glikosidase (UNG), memulakan laluan pembaikan asas (BER). Proses ini adalah penting untuk mengekalkan kestabilan genomik, dan pengesanan aktiviti enzim yang berkaitan telah menjadi biomarker untuk diagnosis awal kanser.
3. Penjelajahan peraturan epigenetik
Pengubahsuaian metilasi (seperti 5-methyluracil) dapat mengawal ekspresi gen. Dalam tumbuh -tumbuhan, metilasi uracil mengambil bahagian dalam tindak balas rintangan penyakit dengan menjejaskan laluan gangguan RNA (RNAi); Pada haiwan, pengubahsuaian uracil dalam tRNA (seperti 5-methoxycarbonylmethyl uracil) dapat mengubah kecekapan mengikatnya dengan ribosom, dengan itu mengawal kadar sintesis protein.

Penyelidikan dan Pembangunan Perubatan: Dua senjata anti-tumor dan kesan antivirus

 

1. Komponen teras ubat kemoterapi
5-fluorouracil (5-FU): Sebagai derivatif fluorinated uracil, 5-FU secara khusus membunuh sel-sel tumor dengan cepat dengan menghalang sintetik thymidine (TS) dan menghalang pengeluaran deoxythymidine (DTMP) yang diperlukan untuk sintesis DNA. Data klinikal menunjukkan bahawa rejimen FOLFOX 5-FU digabungkan dengan oxaliplatin dan kalsium folinate dapat meningkatkan kadar survival 5 tahun pesakit kanser kolorektal hingga lebih 50%.
Capecitabine: Prodrug oral, yang ditukar menjadi 5-FU dalam vivo untuk rawatan pembantu kanser payudara dan kanser kolorektal. Kelebihannya terletak pada mengurangkan komplikasi suntikan intravena dan meningkatkan pematuhan pesakit.

2. Pembangunan ubat antivirus
Rawatan Hepatitis B: Analog Uracil (seperti Entecavir) menghalang replikasi virus dengan mengikat secara kompetitif kepada polimerase DNA virus hepatitis B (HBV).

 

Ujian klinikal telah menunjukkan bahawa selepas 48 minggu rawatan dengan entecavir, kadar seroconversion DNA HBV boleh mencapai lebih dari 90%.

Perencatan virus RNA: Derivatif uracil boleh mengganggu aktiviti enzim replikasi RNA virus. Sebagai contoh, penyelidikan mengenai Covid-19 (SARS-COV-2) telah mendapati bahawa beberapa analog uracil boleh mengikat kepada polimerase RNA RNA (RDRP) virus untuk menyekat replikasi genom virus.
3. Modulator Imun
Uracil dan derivatifnya dapat mengawal fungsi sel T. Sebagai contoh, uracil dosis rendah boleh menggalakkan pembezaan sel T pengawalseliaan (Tregs), menghalang tindak balas imun yang berlebihan, dan digunakan untuk rawatan penyakit autoimun seperti arthritis rheumatoid; Uracil dos tinggi meningkatkan tindak balas imun anti-tumor dengan mengaktifkan sel T effector (TEFF).

Teknologi Pertanian: Alat molekul untuk peningkatan tanaman dan peningkatan tekanan

 

1. Penyuntingan gen penyuntingan
Dalam sistem penyuntingan gen CRISPR-Cas9, SGRNA yang diubahsuai Uracil dapat meningkatkan kestabilan dan kecekapan penargetannya. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa kadar kejayaan penyuntingan sGRNA yang diubahsuai dengan uracil glikosilasi dalam sel tumbuhan adalah 30% lebih tinggi daripada versi yang tidak diubahsuai. Teknologi ini telah digunakan untuk penyuntingan tepat gen rintangan penyakit padi (seperti XA21).
2. Pengawal selia pertumbuhan tumbuhan
Uracil nukleosida (uridine), sebagai pendahulu sitokinin, boleh menggalakkan pembahagian sel tumbuhan dan pembezaan. Sebagai contoh, penggunaan uridin eksogen dapat meningkatkan kadar penetapan buah buah -buahan tomato dan meningkatkan berat buah -buahan individu.

 

Di samping itu, Uracil juga terlibat dalam tindak balas tumbuhan kepada kesukaran seperti kemarau dan kemasinan. Di bawah keadaan kekurangan boron, sintesis glukosa uracil diphosphate (UDPG) dalam tumbuh -tumbuhan dihalang, yang membawa kepada pengangkutan sukrosa terjejas. Walau bagaimanapun, menambah boron boleh memulihkan proses ini dan meningkatkan rintangan tekanan tanaman.

3. Herbisida dan Defoliants
Serbuk uracilDerivatif (seperti bromobenzonitril) mengganggu fotosintesis tumbuhan dan mencapai kawalan rumpai dengan menghalang sintesis protein D1 dalam Photosystem II (PSII). Jenis herbisida ini mempunyai kesan kawalan lebih dari 95% pada rumpai luas seperti Amaranth dan Quinoa, dan sangat selamat untuk tanaman bijirin seperti gandum dan jagung. Dalam penanaman kapas, uracil defoliants boleh menggalakkan penumpahan daun, memudahkan penuaian mekanikal, dan meningkatkan kecekapan penuaian sebanyak 20% -30%.

Sintesis Perindustrian: "Pertengahan Pelbagai fungsi" Kimia Organik dan Sains Bahan

 

1. Perantara dadah
Ia adalah bahan mentah utama untuk mensintesis pelbagai ubat. Contohnya:
Fluorouracil: Disediakan oleh reaksi pemeluwapan uracil dan fluoroacetate, ia adalah ubat kemoterapi anti metabolik yang biasa digunakan dalam amalan klinikal.
Cytarabine: Sintesis dari uracil melalui pelbagai reaksi, digunakan untuk rawatan leukemia myeloid akut.
2. Sintesis analog asid nukleik
Derivatif uracil yang diubahsuai, seperti pseudouracil dan 5-methyluracil, adalah asas untuk mensintesis asid nukleik buatan, seperti PNA dan LNA.

 

Analog ini mempunyai pertalian dan kestabilan yang lebih tinggi, dan digunakan secara meluas dalam pembangunan probe asid nukleik, cip gen, dan ubat oligonukleotida antisense.

3. bahan tambahan bahan polimer
Kumpulan Uracil boleh diperkenalkan ke dalam rantai polimer untuk meningkatkan sifat bahan. Sebagai contoh, bahan poliuretana yang mengandungi uracil mempunyai biokompatibiliti yang sangat baik dan boleh digunakan sebagai lapisan permukaan untuk implan seperti kateter perubatan dan sendi buatan, mengurangkan risiko jangkitan pasca operasi.

Pemantauan Alam Sekitar dan Keselamatan Makanan: "Probe Pengesanan" untuk Biomarker

 

1. Pengesanan Pencemaran Air
Boleh berfungsi sebagai biomarker untuk aktiviti metabolik mikrob, yang digunakan untuk menilai aktiviti komuniti mikrob di badan air. Dengan mengesan kepekatan uracil dalam air kumbahan, kecekapan degradasi bahan pencemar organik dapat dicerminkan secara tidak langsung. Sebagai contoh, dalam rawatan air sisa perindustrian oleh proses enapcemar yang diaktifkan, kadar kemerosotan uracil secara signifikan berkorelasi dengan kadar penyingkiran COD (R =0.85).
2. Penilaian keaslian makanan
Kandungan uracil dan metabolitnya (seperti uridine) boleh digunakan untuk mengenal pasti jenis makanan atau pencemaran.

 

Sebagai contoh, kandungan uridin dalam madu berkait rapat dengan sumber tumbuhannya. Dengan mengesan nisbah uridin/glukosa, madu semulajadi boleh dibezakan daripada produk yang dicampur secara buatan dengan kadar ketepatan lebih dari 90%.

3. Analisis toksikologi forensik
Metabolit derivatif uracil (seperti 5-fluorouracil) dalam badan (seperti alpha fluoride - - alanine) mempunyai separuh hayat yang panjang dan boleh digunakan sebagai biomarker untuk penyalahgunaan dadah atau keracunan. Metabolit jejak dapat dikesan dalam air kencing menggunakan teknologi kromatografi cecair-massa (LC-MS), menyediakan asas saintifik untuk pengenalan forensik.

Dalam teknologi yang sedia ada, laluan sintesisserbuk uraciladalah seperti berikut:

Pertama, tambah 70 ml asid sulfurik fuming ke dalam botol reaksi bersih 200 ml, hidupkan mesin ais untuk mengurangkannya ke 0 darjah, tambah 25 g urea di bawah kacau, dan mengawal suhu proses di bawah 10 darjah. Tambah 50g asid malic, angkat suhu dengan 90 darjah, kacau selama 3H, dan laraskan pH larutan natrium hidroksida kepada 6. Selepas penapisan sedutan, 70g produk mentah merah ringan diperolehi. Produk mentah direkristalisasi dengan 350ml air untuk mendapatkan 50g uracil putih.

Kekurangan: Proses ini boleh menghasilkan 30 tan asid sulfurik dan 50 tan air sisa per tan produk uracil. Ia juga merupakan proses pengeluaran tradisional dengan tekanan alam sekitar yang hebat.

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%. Laluan urea menggunakan urea bukannya thiourea, dan keadaan eksperimen lain tetap tidak berubah, dan tindak balas di atas berlaku. Campuran tindak balas adalah cecair coklat coklat kemerahan gelap. Sejuk hingga 20 darjah, laraskan pH dengan asid hidroklorik pekat, dan dapatkan larutan jelas kuning terang, hanya sedikit endapan putih yang dihiasi.

Kekurangan Laluan 2: Walaupun proses ini mengatasi penjanaan sejumlah besar asid sulfurik sisa dalam proses tradisional, jumlah air sisa meningkat kepada 40 tan air sisa per tan produk.

Uracil adalah asas RNA tertentu, yang bersamaan dengan timin (T) dalam DNA. Dalam proses transkripsi DNA, DNA dikompresi oleh helikase dalam nukleus, dan kemudian dipasangkan dengan pasangan asas percuma untuk membentuk RNA tunggal terkandas, yang menjadi RNA messenger (mRNA). Dalam proses ini, prinsip berpasangan asas adalah: Au, CG, TA, GC. Salah satu pangkalan pyrimidine, yang merupakan komponen RNA bersama -sama dengan sitosin. Ia juga terkandung dalam glukosa uridine diphosphate dan prekursor penting polysaccharides. Ia menunjukkan penyerapan ultraviolet tertentu (259 nanometer maksimum). Perbezaan utama antara RNA dan DNA adalah perbezaan dalam komposisi gula. RNA mengandungi uracil dan DNA mengandungi timin.

Baru -baru ini, saintis NASA disintesisserbuk uracil, komponen utama bahan genetik kehidupan, dengan cara bukan biologi dalam persekitaran ruang simulasi. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, saintis di Pusat Penyelidikan Ames NASA telah mensimulasikan persekitaran ruang interstellar. Mereka meletakkan sampel ais yang mengandungi uracil dalam persekitaran ruang simulasi makmal, yang terdedah kepada radiasi ultraviolet, dan akhirnya memperoleh asas spesifik asid ribonucleic (RNA) - uracil. Uracil adalah komponen penting RNA dan sumber kehidupan di bumi.

Sebelum ini, saintis telah menemui pyrimidine dalam meteorit, dan eksperimen ini telah membuktikan bahawa pyrimidine dapat menyerap radiasi kosmik dan berubah menjadi uracil dalam persekitaran ruang. Penyelidik percaya bahawa pada permulaan pembentukan bumi, "asas" kehidupan mungkin telah terbentuk di angkasa, dan mereka jatuh ke bumi, mewujudkan keadaan untuk asal usul kehidupan. Di ruang yang luas, keadaan yang sama mungkin wujud di mana -mana planet.

Cool tags: Uracil Powder CAS 66-22-8, Pembekal, Pengilang, Kilang, Borong, Beli, Harga, Pukal, Dijual