Uracil Powder CAS 66-22-8

Uracil pulver(Uracile) er en organisk forbindelse med molekylær formel av C4H4N2O2 og molekylvekt på 112.087, CAS 66-22-8. Det er et fint grått hvitt krystallinsk pulver. Lett løselig i varmt vann, fortynn ammoniakk, litt oppløselig i kaldt vann, uoppløselig i etanol og eter. Uracil er den spesifikke basen av RNA, som tilsvarer tymin (T) i DNA. Det er en av de fire basene av RNA. Det erstatter tymin i DNA under DNA -transkripsjon og samsvarer med adenin. Tymin (T) oppnås ved metylering av uracil.

Uracil, som en unik base av RNA, har vist brede anvendelser innen felt som biovitenskap, farmasøytisk forskning og utvikling og landbruksteknologi. Kjerneverdien stammer fra den unike kjemiske strukturen - amino ( - NH ₂) og karbonyl (C=o) grupper på pyrimidinringen gir den muligheten til å delta i baseparring, enzymkatalyserte reaksjoner og molekylære modifikasjoner.

Grunnleggende forskning i biovitenskap: 'kjernekomponenten' for genetisk informasjonsoverføring

 

1. RNA -syntese og funksjonell forskning
Det er en av de fire hovedbasene av RNA, som parer seg med adenin (A) gjennom hydrogenbinding under transkripsjon for å danne en RNA -enkeltstrenget struktur. For eksempel, i mRNA -syntese, påvirker distribusjonstettheten av uracil direkte dens stabilitet og oversettelseseffektivitet. Forskning har funnet at mRNA med høye nivåer av uracil lett blir degradert av intracellulære nukleaser, mens moderate modifikasjoner (for eksempel pseudouracylering) kan øke stabiliteten betydelig. Denne mekanismen har blitt brukt på optimaliseringsdesign av mRNA -vaksiner.

2. Forskning på DNA -reparasjonsmekanisme
Uracilskal ikke eksistere i DNA, men når cytosin (C) spontant deaminerer eller påvirkes av miljøfaktorer som ultrafiolett stråling, kan det omdannes unormalt til uracil, noe som fører til CG -basepar -mutasjoner og UA -misforhold.

 

Celler gjenkjenner og spalter uracil gjennom uracil DNA -glykosidase (UNG), og initierer basen for base eksisjonsreparasjon (BER). Denne prosessen er avgjørende for å opprettholde genomisk stabilitet, og aktivitetsdeteksjonen av relaterte enzymer har blitt en biomarkør for tidlig diagnose av kreft.
3. Utforsking av epigenetisk regulering
Den metyleringsmodifisering (for eksempel 5-metyluracil) kan regulere genuttrykk. I planter deltar uracil metylering i sykdomsresistensresponser ved å påvirke RNA -interferens (RNAi) -veien; Hos dyr kan uracilmodifisering i tRNA (for eksempel 5-metoksykarbonylmetyl uracil) endre dens bindingseffektivitet med ribosomer, og dermed regulere proteinsyntesehastigheten.

Medisinsk forskning og utvikling: Dual Weapons of Anti-Tumor and Antiviral Effects

 

1. Kjernekomponenter av cellegiftmedisiner
5-fluorouracil (5-FU): Som et fluorert derivat av uracil, dreper 5-FU spesifikt raskt spredning av tumorceller ved å hemme tymidinsyntase (TS) og blokkere produksjonen av deoksytymidin (DTMP) som kreves for DNA-syntese. Kliniske data viser at FOLFOX-regimet av 5-FU kombinert med oksaliplatin og kalsiumfolinat kan øke 5-års overlevelsesraten for tykktarmskreftpasienter til over 50%.
Capecitabine: Oral Prodrug, som omdannes til 5-FU in vivo for adjuvansbehandling av brystkreft og tykktarmskreft. Fordelen ligger i å redusere komplikasjoner av intravenøs injeksjon og forbedre pasientens etterlevelse.

2. Utvikling av antivirale medisiner
Hepatitt B -behandling: Uracil -analoger (som entercavir) hemmer virusreplikasjon ved konkurransedyktig binding til DNA -polymerase av hepatitt B -virus (HBV).

 

Kliniske studier har vist at etter 48 ukers behandling med entecavir, kan HBV -DNA -serokonversjonshastigheten nå over 90%.

RNA -virusinhibering: Uracilderivater kan forstyrre replikasjonsenzymaktiviteten til viralt RNA. For eksempel har forskning på COVID-19 (SARS-COV-2) funnet at noen uracil-analoger kan binde seg til viral RNA-avhengig RNA-polymerase (RDRP) for å blokkere viral genomreplikasjon.
3. Immunmodulatorer
Uracil og dets derivater kan regulere T -cellefunksjonen. For eksempel kan uracil med lav dose fremme differensiering av regulatoriske T-celler (Tregs), hemme overdreven immunrespons og brukes til behandling av autoimmune sykdommer som revmatoid artritt; Uracil med høy dose forbedrer anti-tumorimmunrespons ved å aktivere effektor T-celler (TEFF).

Landbruksteknologi: Molekylære verktøy for forbedring av avlinger og forbedring av stressmotstand

 

1. Gen redigering av adjuvans
I CRISPR-CAS9-genredigeringssystemet kan URACIL-modifisert sgRNA forbedre sin stabilitet og målrettingseffektivitet. Forskning har vist at suksessraten for redigering av SGRNA -er modifisert med uracil glykosylering i planteceller er 30% høyere enn den umodifiserte versjonen. Denne teknologien har blitt anvendt på den nøyaktige redigering av rissykdomsresistensgener (for eksempel XA21).
2. Plantevekstregulatorer
Uracil -nukleosid (uridin), som en forløper for cytokinin, kan fremme plantecelledeling og differensiering. For eksempel kan eksogent påføring av uridin øke fruktinnstillingshastigheten for tomatfrukter betydelig og øke vekten av individuelle frukt.

 

I tillegg er uracil også involvert i responsen fra planter på motgang som tørke og saltholdighet. Under bormangel er syntesen av uracil difosfat glukose (UDPG) i planter hindret, noe som fører til nedsatt sukrosetransport. Å supplere bor kan imidlertid gjenopprette denne prosessen og forbedre avlingens stressmotstand.

3. Ubicider og Defoliants
Uracil pulverDerivater (for eksempel brombenzonitril) forstyrrer plantefotosyntesen og oppnår ugraskontroll ved å hemme syntesen av D1 -protein i fotosystem II (PSII). Denne typen ugressmiddel har en kontrolleffekt på over 95% på bredbladede ugress som amaranth og quinoa, og er svært trygg for kornavlinger som hvete og mais. I bomullsdyrking kan uracil -avsetninger fremme bladskur, lette mekanisk høsting og forbedre høstingseffektiviteten med 20% -30%.

Industriell syntese: "Multifunksjonell mellomprodukt" av organisk kjemi og materialvitenskap

 

1. Medikamentelle mellomprodukter
Det er et nøkkel råstoff for syntetisering av flere medisiner. For eksempel:
Fluorouracil: Utarbeidet ved kondensasjonsreaksjonen av uracil og fluoracetat, er det et ofte brukt anti -metabolsk cellegiftmedisin i klinisk praksis.
Cytarabin: syntetisert fra uracil gjennom flere reaksjoner, brukt til behandling av akutt myeloid leukemi.
2. Syntese av nukleinsyreanaloger
Modifiserte derivater av uracil, som pseudouracil og 5-metyluracil, er grunnlaget for å syntetisere kunstige nukleinsyrer, for eksempel PNA og LNA.

 

Disse analogene har høyere bindingsaffinitet og stabilitet, og er mye brukt i utviklingen av nukleinsyreprober, genflis og antisense oligonukleotidmedisiner.

3. Polymermaterialtilsetningsstoffer
Uracil -grupper kan introduseres i polymerkjeder for å forbedre materialegenskapene. For eksempel har polyuretanmaterialer som inneholder uracil utmerket biokompatibilitet og kan brukes som overflatebelegg for implantater som medisinske katetre og kunstige ledd, noe som reduserer risikoen for postoperativ infeksjon.

Miljøovervåking og matsikkerhet: "Deteksjonssonder" for biomarkører

 

1. Vannforurensningsdeteksjon
Kan tjene som en biomarkør for mikrobiell metabolsk aktivitet, brukt til å evaluere aktiviteten til mikrobielle samfunn i vannforekomster. Ved å oppdage konsentrasjonen av uracil i avløpsvann, kan nedbrytningseffektiviteten til organiske miljøgifter indirekte reflekteres. For eksempel, i behandlingen av industrielt avløpsvann ved aktivert slamprosess, er nedbrytningshastigheten til uracil betydelig positivt korrelert med COD -fjerningshastighet (r =0.85).
2. Autentisitetsvurdering av mat
Innholdet i uracil og dets metabolitter (for eksempel uridin) kan brukes til å identifisere mattyper eller forfalskning.

 

For eksempel er innholdet av uridin i honning nært knyttet til plantekilden. Ved å oppdage uridin/glukoseforholdet kan naturlig honning skilles fra kunstig blandede produkter med en nøyaktighetsrate på over 90%.

3. Forensisk toksikologianalyse
Metabolittene av uracilderivater (for eksempel 5-fluorouracil) i kroppen (for eksempel alfa-fluor - - alanin) har en lang halveringstid og kan brukes som biomarkører for narkotikamisbruk eller forgiftning. Spormetabolitter kan påvises i urin ved bruk av flytende kromatografimasse spektrometri (LC-MS) teknologi, og gir vitenskapelig grunnlag for rettsmedisinske identifikasjoner.

I den eksisterende teknologien, synteseveiene tiluracil pulverer som følger:

Først tilsett 70 ml rynktede svovelsyre i en 200 ml ren reaksjonsflaske, slå på ismaskinen for å redusere den til 0 grad, tilsett 25 g urea under omrøring og kontroller prosesstemperaturen under 10 grader. Tilsett 50 g eplesyre, løft temperaturen med 90 grader, rør i 3 timer og juster pH for natriumhydroksydoppløsning til 6. Etter sugfiltrering ble 70g lysrødt råprodukt oppnådd. Råproduktet blir omkrystallisert med 350 ml vann for å oppnå 50 g hvit uracil.

Mangler: Denne prosessen kan produsere 30 tonn svovelsyre og 50 tonn avløpsvann per tonn uracilprodukt. Det er også en tradisjonell produksjonsprosess med stort miljøtrykk.

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%. Urea -ruten bruker urea i stedet for tiourea, og andre eksperimentelle forhold forblir uendret, og reaksjonen ovenfor oppstår. Reaksjonsblandingen er mørk rødbrun klar væske. Avkjøl til 20 grader, juster pH med konsentrert saltsyre og få en lys gul klar løsning, bare en liten mengde flakete hvitt bunnfall genereres.

Mangler av rute 2: Selv om denne prosessen overvinner generasjonen av en stor mengde avfallssvovelsyre i den tradisjonelle prosessen, øker mengden avfallsvann til 40 tonn avløpsvann per tonn produkt.

Uracil er den spesifikke basen av RNA, som tilsvarer tymin (T) i DNA. I prosessen med DNA-transkripsjon blir DNA dekomprimert av helikase i kjernen, og deretter sammenkoblet med frie basepar for å danne et enkeltstrenget RNA, som blir messenger RNA (mRNA). I denne prosessen er baseparringsprinsippene: Au, CG, TA, GC. En av pyrimidinbasene, som er en komponent av RNA sammen med cytosin. Det er også inneholdt i uridindifosfatglukose og andre viktige forløpere av polysakkarider. Den viser spesifikk ultrafiolett absorpsjon (maksimalt 259 nanometer). Hovedforskjellen mellom RNA og DNA er forskjellen i sukkersammensetning. RNA inneholder uracil og DNA inneholder tymin.

Nylig syntetiserte NASAuracil pulver, en nøkkelkomponent i livsgenetisk materiale, på en ikke-biologisk måte i et simulert rommiljø. De siste årene har forskere ved NASAs Ames Research Center simulert det interstellare rommiljøet. De plasserte isprøven som inneholder uracil i det simulerte rommiljøet i laboratoriet, utsatt for ultrafiolett stråling, og oppnådde til slutt den spesifikke basen til ribonukleinsyre (RNA) - uracil. Uracil er en viktig komponent i RNA og livskilden på jorden.

Tidligere har forskere funnet pyrimidin i meteoritter, og dette eksperimentet har bevist at pyrimidin kan absorbere kosmisk stråling og transformere til uracil i rommiljøet. Forskere mener at i begynnelsen av jordens dannelse, kan livets "hjørnestein" ha blitt dannet i verdensrommet, og de falt til jorden og skapte forhold for livets opprinnelse. I det store rommet kan det eksistere en lignende situasjon på enhver planet.

Populære tags: Uracil Powder CAS 66-22-8, leverandører, produsenter, fabrikk, grossist, kjøp, pris, bulk, til salgs