L-Kystinpulver CAS 56-89-3

L-Cystine-Pulverist eine organische Substanz mit der molekularen Formel von C6H12N2O4S2, CAS 56-89-3. Weißes hexagonales Plattenkristall oder weißes kristallines Pulver, löslich in verdünnten Säure- und Alkal -Lösungen, sehr leicht löslich in Wasser, unlöslich in Ethanol, Ether, Benzol und Chloroform. Es gibt eine kleine Menge Protein, hauptsächlich in Haaren, Fingern und Klauen Keratin. In der Medizin wird es als Rohstoff für die Herstellung von Gegenmittel und Expektoranten verwendet. In der Lebensmittelindustrie wird es als Milchzapfen und schnelles Brotbeschleuniger verwendet. Nachdem er mit dem Zucker in Lebensmitteln erhitzt wurde, kann es eine Vielzahl spezieller Aromen erzeugen und Öloxidation verhindern. Es hat eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten in der Lebensmittelverarbeitung. Die Kosmetikindustrie ist der Rohstoff für die Herstellung von kaltem Bügelessenz.

L-Cystine-Pulverals schwefelhaltige nicht essentielle Aminosäure ist mit einzigartigen chemischen Eigenschaften und biologischen Aktivität durch die Disulfidbindung (-Ss-) in seiner molekularen Struktur ausgestattet. Von der Grundlagenforschung in Biowissenschaften bis hin zu praktischen Anwendungen in der industriellen Produktion hat L-Cystein in verschiedenen Bereichen wie Medizin, Lebensmittel, Kosmetik und Landwirtschaft unersetzlicher Wert nachgewiesen. Im Folgenden fasst systematisch die vielfältigen Verwendungen der sechs Kernbereiche zusammen.

Medizinisches Feld: Von der grundlegenden Behandlung bis zur modernen Exploration

 

Haarausfallbehandlung:
L-Cystein ist eine Vorläufersorin für die Keratin-Synthese, die die Hauptkomponente von epidermalen Geweben wie Haaren und Nägeln ist. Klinische Studien haben gezeigt, dass die tägliche Supplementierung von 500 mg L-Cystine bei Patienten mit androgener Alopezie signifikant verbessern kann, und der Mechanismus ist wie folgt:
Förderung der Proliferation und Differenzierung von Haarfollikelzellen und verlängern Sie die Haarwachstumszeit;
Verbessern Sie die antioxidative Kapazität von Haarfollikeln und verringern Sie die Schädigung von freien Radikalen auf Haarfollikel.
Nehmen Sie am Harnstoffzyklus teil, reduzieren Sie die Blutammoniakkonzentration und verbessern Sie die Mikroumgebung für Haarfollikel.
Zum Beispiel fügte eine deutsche Marke von Anti-Stripping-Shampoo 0,5% L-Cystein hinzu, was den Haarausfall nach 3 Monaten nach Verwendung um 42% verringerte.

 

Immunregulation und Anti -Infektion:
L-Cystein verbessert die Immunfunktion des Körpers durch die folgenden Wege:
Fördern Sie die phagozytische Aktivität der Makrophagen und erhöhen Sie die Interleukin-2 (IL-2) Sekretion um dreimal;
Behalten Sie die Integrität der Darmschleimhautbarriere und verringern Sie die Übertragung der Erreger;
Hemmung der Virusreplikation und haben eine direkte hemmende Wirkung auf Influenzavirus, Herpesvirus usw.
Bei der Behandlung von akuten Infektionskrankheiten kann die Kombination von L-Cystein und Antibiotika die Erholungsperiode von Patienten um 2-3 Tage verkürzen.
Entgiftung und antioxidative Eigenschaften:
Schwermetallentgiftung: Die Thiol-Gruppe (- sh) von L-Cystein kann sich mit Schwermetallionen wie Blei und Quecksilber binden, um niedrige Toxizitätskomplexe zu bilden, die durch Urin ausgeschieden werden. Tierversuche haben gezeigt, dass nach der Behandlung von Bleivergiftungen mit L-Cystein (100 mg/kg/d) 7 Tage lang die Blutkonzentration um 65%abnahm.

 

Antioxidationsmittelstress: Die Schwefelgruppen in ihren Molekülen können reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wie Superoxidanionen (O) und Hydroxylradikale (· OH) klären, wodurch die Zellmembran und DNA vor oxidativen Schäden geschützt werden. Die Ergänzung mit L-Cystein kann bei Patienten mit Zirrhose die Serum-Malondialdehyd-Spiegel (MDA), einen oxidativen Stressmarker, reduzieren.
Adjuvante Therapie bei Stoffwechselkrankheiten:
Hyperurikämie: L-Cystein fördert die Harnsäureausscheidung und reduziert die Blutharnsäurekonzentration. Klinische Studien haben gezeigt, dass Patienten mit Gicht, die 1G von L-Cystein täglich ergänzen, nach 3 Monaten durchschnittlich 15% des Blutharnsäurespiegels abnimmt.
Herz-Kreislauf-Schutz: L-Cystine kann die oxidative Modifikation von Lipoprotein mit niedriger Dichte (LDL) verringern und die Bildung von atherosklerotischer Plaque verringern. Nach der Ergänzung von Patienten mit koronarem Herzkrankheiten mit L-Cystein (500 mg/d) für 6 Monate verlangsamte sich die Wachstumsrate der Intima-Media-Dicke (IMT) um 40%.

Lebensmittelindustrie: Ernährungsbefestigung und Geschmacksverbesserung

 

Nährwert
Säuglingsnahrungsmittel: L-Cystein als bedingt essentielle Aminosäure kann die unzureichende Synthese von Cystein ausgleichen, die durch unterentwickelte Verdauungssysteme bei Säuglingen und kleinen Kindern verursacht werden. Der EU-Standard (EC 1333/2008) sieht vor, dass die Menge an L-Cystein zu Getreidepräparaten für Säuglinge und Kleinkinder 0,3 g/100 g nicht überschreiten darf.
Sporternährung: Das Hinzufügen von L -Cystein (0,5% -1%) zu Proteinpulver kann die Proteinnutzung um 20% erhöhen und die Reparatur und das Wachstum der Muskeln fördern.
Geschmacksverstärker
Brotbacken: L-Cystein reagiert Maillard-Reaktion mit reduzierter Zucker (wie Glukose), um Pyrazin- und Furanverbindungen zu erzeugen, wodurch Brot einen einzigartigen verbrannten Geschmack verleiht. Experimente haben gezeigt, dass das Zugabe von 0,2% L-Cystein zum Teig die Aromintensität von Brot um 35% erhöhen kann.

 

Fleischkonservierung: Die Reduzierbarkeit von L-Cystein kann die Oxidation der Myoglobin hemmen und die leuchtend rote Fleischfarbe aufrechterhalten. Das Sprühen von 0,5% L-Cystein-Lösung auf der Oberfläche von kaltem frischem Fleisch kann die Haltbarkeit um 2-3 Tage verlängern.

Funktionelle Lebensmittelentwicklung
Antioxidantes Getränk: Ein Getränk mit synergistischen antioxidativen Wirkungen kann durch Zusammensetzung von L-Cystein mit Vitamin C und grünem Tee-Polyphenolen hergestellt werden. Tierversuche haben gezeigt, dass diese Formel die SOD -Aktivität im Mausserum um 50% erhöhen und die MDA -Spiegel um 45% verringern kann.
Darmgesundheitsprodukte: L-Cystein als Vorläufer von Glutamin kann die Proliferation von Darmschleimhautzellen fördern und die Darmbarriere reparieren. Durch Zugabe von 0,1% L-Cystein zu probiotisch fermentierter Milch kann die Anzahl der Bifidobakterien um eine Größenordnung erhöht werden.

Kosmetikfeld: Von der Kopfhautpflege bis zur Anti-Aging-Reparatur

 

Haarpflege
Haarausfall verhindern: danachL-Cystine-PulverEindringt in Haarfollikel, es kann den Wnt/ Catenin -Signalweg aktivieren und die Proliferation von Haarfollikelstammzellen fördern. Klinische Tests haben gezeigt, dass Shampoo mit 2% L-Cystein den Haardurchmesser um 12% und die Haardichte nach 12 Wochen um 18% erhöht.
Hitzefärbungsreparatur: L-Cystein kann Disulfidbindungen mit Keratin in Haaren bilden, um beschädigte Haarwaagen zu reparieren. Die Elektronenmikroskopiebeobachtung zeigte, dass die mit L-Cystein behandelten Oberflächenrisse von mit L-Cystein behandelten Haarrissen um 70%reduziert wurden.
Haut Anti-Aging

Kollagensynthese: L-Cystein als Vorläufer von Prolin kann die Sekretion des Typ-I-Kollagens durch Fibroblasten fördern. In-vitro-Experimente zeigten, dass die Kollagensynthese in Fibroblasten in 0,1 mm L-Cysteinmedium um das 2,5-fache anstieg.

 

Antioxidationsmittelschutz: L-Cystein kann die Glutathion-Spiegel (GSH) in Hautzellen hochregulieren und die Resistenz gegen UV-Strahlung verbessern. Nach der Ergänzung von L-Cystin (10 & mgr; m) zum Photoaging-Hautmodell nahm der Expressionsniveau der Matrix-Metalloproteinase (MMP-1) um 60%ab.
Sonnenschutzmittel und Whitening
UV-Absorption: L-Cystein kann Kupferionen chelat, die Tyrosinaseaktivität hemmen und die Melaninproduktion reduzieren. Das Hinzufügen von 0,5% L-Cystein zu Sonnenschutzmitteln kann den SPF-Wert um 15% erhöhen.
Entsalzung von Farbflecken: Klinische Untersuchungen zeigen, dass der Bereich von Chloasma um 28% reduziert wird und die Farbtiefe nach 8 Wochen lokaler Anwendung von Essenz mit 2% l-Cysten um 35% reduziert wird.

Industriefeld: Biokatalyse und Materialsynthese

 

Aminosäure -Synthese:
L-Cystein kann durch chemische Reduktion (z. B. Natriumborhydridreduktion) oder enzymatische Hydrolyse (z. B. Cystein-Enzymkatalyse) in L-Cystein umgewandelt werden, was ein wichtiger Rohstoff zur Synthese von Produkten mit hohem Wert wie Glutathion und Acetylcystein ist. Etwa 60% der globalen jährlichen Produktion von L-Cystein stammen aus der Umwandlung von L-Cystein.

Vorbereitung von Biomaterialien
Hydrogel-Gerüst: Vernetzungs-L-Cystin mit Polyvinylalkohol (PVA) kann ein biologisch abbaubares Hydrogel mit Selbstheilungsfähigkeit für Knorpelgewebetechnik herstellen. Dieses Material kann innerhalb von 24 Stunden in einer 37-Grad-Phosphatpufferlösung vollständig in ungiftige kleine Moleküle abgebaut werden.

 

Nanokarrier: L-Cystine-modifiziertes Liposom kann die Abgabe von Anti-Tumor-Arzneimitteln (wie Doxorubicin) abzielen. Tierversuche zeigen, dass seine Tumorhemmungrate bei Brustkrebsmodellen 22% höher ist als die der herkömmlichen Liposomen.
Umweltregierung
Schwermetalladsorption: L -CYSTIN -Funktionalisierte magnetische Nanopartikel (Fe ∝ o ₄ @ SiO ₂ - Cys) haben eine Adsorptionskapazität von 120 mg/g für Pb ² ⁺ in Wasser und können durch magnetische Trennung schnell gewonnen werden.
Abwasserbehandlung: Das Hinzufügen von L-Cystein (50 mg/l) zum Drucken und Färben von Abwasser kann die Produktion von Sulfatradikalen (so ₄⁻ ·) aus Persulfat katalysieren, wodurch die Abbaurate der organischen Schadstoffe auf 90%erhöht wird.

Landwirtschaftlicher Feld: Pflanzenwachstumsregulation und Verbesserung der Stressresistenz

 

Wachstumserfüllung
Saatgutbehandlung: Weizensamen in einer 24-stündigen L-Cystein-Lösung von 0,1 mm L-Cystein können die Keimungsrate um 15% und das Trockengewicht von Sämlingen um 20% erhöhen. Der Mechanismus besteht darin, den endogenen Auxin (IAA) -Syntheseweg in Pflanzen zu aktivieren.
Blattsprühen: Das Sprühen von 0,05% L-Cystein-Lösung während der Blütezeit von Tomaten kann den Vitamin-C-Gehalt der Früchte um 25% erhöhen und das Gewicht einer einzelnen Frucht um 12% erhöhen.

Verbesserung der Belastbarkeit
Dürrestoleranz: L-Cystein kann die Ansammlung von Prolin und Betain pflanzlich induzieren und das osmotische Gleichgewicht des Zellen aufrechterhalten. Voranwendung von L-Cystein (10 & mgr; m) auf Mais-Sämlinge vor der Dürrebehandlung kann die Überlebensrate von 40% auf 75% erhöhen.
Krankheitsresistenz: L-Cystein kann die systemische Pflanzenresistenz (SAR) aktivieren, wodurch die Resistenz gegen Pilze (wie graue Form) und Bakterien (wie weiche Fäulnis) verbessert werden. Das Feldversuche zeigte, dass die Inzidenzrate von Gurken-Downy-Mehltau nach dem Sprühen von L-Cystine um 40% reduziert wurde.

Frontier Exploration: Quantum Computing und 3D -Druck

 

Quantencomputermaterialien
L-Cystein-Dünnfilm kann als Substratmaterial für supraleitende Quantenbits verwendet werden, und seine niedrige Dielektrizitätskonstante (ε ≈ 3) kann den Signalverlust verringern. Das Experiment des IBM Quantum Computing -Teams zeigt, dass dieses Material die Kohärenzzeit von Quantenbits auf 100 & mgr; s erweitert, was 30% höher ist als herkömmliche Materialien.
3D -Druck von Metallpulver
Mit L-Cystein (z. B. Alsi10mg) beschichtete Aluminiumlegierungspulver können thermische Risse während des selektiven Laserschmelzverfahrens (SLM) unterdrücken, und die Dichte der gedruckten Teile kann 99,9%erreichen. EOS, ein deutsches Unternehmen, hat es für die Herstellung von Flugzeugmotorenklingen kommerzialisiert und seine Lebensdauer um 50%verlängert.

Von der Grundlagenforschung in Biowissenschaften bis hin zur modernen Erforschung der industriellen Produktion, L-Cystein mit ihren einzigartigen chemischen Eigenschaften und biologischen Aktivitäten, fördert weiterhin innovative Entwicklung in Bereichen wie Medizin, Lebensmittel, Kosmetik und Landwirtschaft. In Zukunft werden die Anwendungsgrenzen von L-Cystein weiter erweitert, wobei in Zukunft in interdisziplinären Bereichen wie synthetischer Biologie und Nanotechnologie die Anwendungsgrenzen von L-Cystein wesentlich erweitert werden, was die wichtige Unterstützung für die menschliche Gesundheit und die nachhaltige Entwicklung bietet. Das Finden eines Gleichgewichts zwischen Effizienz und Sicherheit (z. B. Kontrolle von Schwermetallresten und Optimierung der Produktionsprozesse) bleibt jedoch ein Kernaussprechen im Industrialisierungsprozess von L-Cystein.

Es gibt drei HauptsynthesemethodenL-Cystine-Pulver:

① Die alkalische wässrige Lösung von L-Cystein wird durch Luft oxidiert.

② Es kann aus den Haaren extrahiert werden, insbesondere aus Pferdehaar, mit einem Gehalt von 8%. Das Haar ist in 110 Grad in Säure hydrolysiert oder Keratin ist hydrolysiert. Nachdem Verunreinigungen entfernt wurden, neutralisieren Sie mit Alkali zu Ph =4.8 und kristallisieren, um Rohprodukte zu erhalten. Dann erhitzen Sie sie, um sich in Salzsäure aufzulösen, aktiven Kohlenstoff zu entfärben, zu filtern, mit Ammoniak neutralisieren, das Filtrat umkristallisieren und waschen, bis es keine Chlorid- und Eisenionen enthält.

③ Durch Produkte der Tyrosinproduktion:

In der Industrie wird es hauptsächlich aus Haaren mit einer Ertrag von 7,5-8%extrahiert. Einige von ihnen erreichen nur 5% in der tatsächlichen Produktion.

Insbesondere: Fügen Sie 720 kg Salzsäure mit einer Konzentration von 10 mol/l in den Hydrolysestank hinzu, erhitzen Sie ihn auf 70 ~ 80 Grad, legen Sie schnell 400 kg menschliches Haar oder Schwein in den Tank, erhitzen Sie sie bis zu 100 Grad und erhitzen Sie es bis zu 110 ~ 117. Das Filtrat bei Rühren wird dem Filtrat zugesetzt. Wenn der pH -Wert 3,0 erreicht, wird die Alkali -Lösung mit einer reduzierten Geschwindigkeit hinzugefügt, bis der pH -Wert 4,8 beträgt. Nach 36 Stunden wird der Niederschlag getrennt und zentrifugiert, um zu trocken, um Rohkoystine (I) zu erhalten. Die Mutterlauge enthält Glutaminsäure, Arginin, Leucin usw. wiegen 150 kg Rohzystin (I), etwa 90 kg 10 mol/l Salzsäure und 360 kg Wasser hinzufügen, erhitzen Sie sie auf 65 ~ 70 Grad, rühren Sie sie auf, um 0,5H zu 0,5H zu 0,5H, dann mit 12 kg. und Rahmen. Erhitzen Sie das Filtrat auf 80 ~ 85 Grad, fügen Sie 30% Natriumhydroxid beim Rühren hinzu und halten Sie bei pH 4,8 an. Lassen Sie es stehen, den Kristallniederschlag machen, den Überstand absaugen, den Bodenniederschlag trennen und dann zentrifugieren und trocknen, um Rohzystin (II) zu erhalten. Gewichten Sie 100 kg Rohzystin (II), 500 l 1 MOL/l Salzsäure hinzufügen, bis zu 70 Grad erhitzen und dann 3-5 kg aktives Kohlenstoff hinzufügen. Anschließend muss die Temperatur auf 85 Grad erhöht werden, die Wärmekonservierung und das Rühren für 0,5 Stunden durchgeführt werden und der Platten- und Rahmenfilter gedrückt werden. Fügen Sie das 1,5-fache destilliertes Wasser in das Filtrat hinzu, erhitzen Sie es auf 75 ~ 80 Grad, neutralisieren Sie es mit 12% Ammoniak unter Rühren auf pH 3,5-4,0, und Cystin kristallisiert. Das fertige L-Cystin-Pulver kann durch Kristallisationszentrifugation und Trocknen, Waschen mit destilliertem Wasser gewonnen werden, bis kein Chloridionen vorhanden ist, und das Vakuumtrocknen. Die Ausbeute an menschlichem Haar kann 8%erreichen und die Ausbeute an Schweinehaaren kann 5%erreichen.

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