Uracil Pulver CAS 66-22-8

Uracil Pulver(Uracil) ist eine organische Verbindung mit molekularer Formel von C4H4N2O2 und Molekulargewicht von 112,087, CAS 66-22-8. Es ist ein feines grau weißes kristallines Pulver. Leicht löslich in heißem Wasser, verdünntes Ammoniak, leicht löslich in kaltem Wasser, unlöslich in Ethanol und Äther. Uracil ist die spezifische RNA -Basis, die Thymin (T) in DNA entspricht. Es ist eine der vier Basen der RNA. Es ersetzt Thymin in DNA während der DNA -Transkription und übereinstimmt mit Adenin. Thymin (t) wird durch Methylierung von Uracil erhalten.

Uracil als einzigartige RNA -Basis hat große Anwendungen in Bereichen wie Biowissenschaften, pharmazeutische Forschung und Entwicklung sowie landwirtschaftliche Technologie gezeigt. Sein Kernwert ergibt sich aus seiner einzigartigen chemischen Struktur - den Gruppen der Amino ( - NH ₂) und Carbonyl (C=O) auf dem Pyrimidinring, das sie mit der Fähigkeit zur Teilnahme an Basenpaarung, Enzymkatalyz -Reaktionen und molekularen Modifikationen ausgeben.

Grundlagenforschung in Biowissenschaften: Die 'Kernkomponente' der genetischen Informationsübertragung

 

1. RNA -Synthese und funktionelle Forschung
Es ist eine der vier Hauptbasen der RNA, die während der Transkription mit Adenin (A) durch Wasserstoffbrückenbindung gepaart werden, um eine einzelne RNA -Struktur zu bilden. In der mRNA -Synthese wirkt sich beispielsweise die Verteilungsdichte von Uracil direkt auf die Stabilität und die Übersetzungseffizienz aus. Untersuchungen haben ergeben, dass mRNA mit hohen Uracil -Werten durch intrazelluläre Nukleasen leicht abgebaut wird, während mäßige Modifikationen (wie Pseudouracylierung) ihre Stabilität erheblich verbessern können. Dieser Mechanismus wurde auf das Optimierungsdesign von mRNA -Impfstoffen angewendet.

2. Forschung zum DNA -Reparaturmechanismus
UracilSollte in DNA nicht existieren, aber wenn Cytosin (c) spontan deaminiert oder von Umweltfaktoren wie ultraviolettem Strahlung beeinflusst wird, kann es ungewöhnlich in Uracil umgewandelt werden, was zu Mutationen mit CG -Basenpaaren und UA -Fehlpaarungen führt.

 

Zellen erkennen und spalten Uracil durch Uracil -DNA -Glycosidase (UNG) und initiieren den Basisreparaturweg (BER). Dieser Prozess ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der genomischen Stabilität, und der Aktivitätserkennung verwandter Enzyme ist zu einem Biomarker für die frühzeitige Diagnose von Krebs geworden.
3. Exploration der epigenetischen Regulierung
Die Methylierungsmodifikation (wie 5-Methyluracil) kann die Genexpression regulieren. In Pflanzen beteiligt sich die Uracil -Methylierung an Reaktionen der Krankheitenresistenz, indem der RNA -Interferenzweg (RNAi) beeinflusst; Bei Tieren kann die Uracil-Modifikation in tRNA (wie 5-Methoxycarbonylmethyl Uracil) seine Bindungseffizienz mit Ribosomen verändern und dadurch die Proteinsyntheserate regulieren.

Medizinische Forschung und Entwicklung: Doppelwaffen von Anti-Tumor- und antiviralen Wirkungen

 

1. Kernkomponenten von Chemotherapie -Medikamenten
5-Fluorouracil (5-FU): Als fluoriniertes Derivat von Uracil tötet 5-fu spezifisch proliferierende Tumorzellen durch die Hemmung von Thymidinsynthase (TS) und blockiert die für die DNA-Synthese erforderliche Produktion von Desoxythymidin. Klinische Daten zeigen, dass das FOLFOX-Regime von 5-FU in Kombination mit Oxaliplatin und Calcium-Folination die 5-Jahres-Überlebensrate von Darmkrebspatienten auf über 50%erhöhen kann.
Capecitabin: Orales Prodrug, das zur adjuvanten Behandlung von Brustkrebs und Darmkrebs in 5-FU umgewandelt wird. Sein Vorteil besteht darin, Komplikationen der intravenösen Injektion zu verringern und die Einhaltung der Patienten zu verbessern.

2. Entwicklung antiviraler Medikamente
Hepatitis -B -Behandlung: Uracil -Analoga (wie Entecavir) hemmen die Virusreplikation, indem sie an die DNA -Polymerase des Hepatitis -B -Virus (HBV) wettbewerbsfähig ist.

 

Klinische Studien haben gezeigt, dass die HBV -DNA -Serokonversionsrate nach 48 Wochen der Behandlung mit Entecavir über 90%erreichen kann.

RNA -Virus -Hemmung: Uracil -Derivate können die Replikationsenzymaktivität der viralen RNA beeinträchtigen. Beispielsweise haben Untersuchungen zu CoVID-19 (SARS-COV-2) festgestellt, dass einige Uracil-Analoga an viral-RNA-abhängige RNA-Polymerase (RDRP) binden können, um die Replikation des viralen Genoms zu blockieren.
3.. Immunmodulatoren
Uracil und seine Derivate können die T -Zell -Funktion regulieren. Beispielsweise kann ein niedrig dosiertes Uracil die Differenzierung von regulatorischen T-Zellen (Tregs) fördern, übermäßige Immunantworten hemmen und zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen wie rheumatoider Arthritis verwendet werden. Hochdosis Uracil verbessert die Antitumor-Immunantwort durch Aktivierung von Effektor-T-Zellen (TEFF).

Landwirtschaftstechnologie: Molekulare Werkzeuge zur Verbesserung der Pflanzen und zur Verbesserung der Stressresistenz

 

1. Gen -Bearbeitungs -Adjuvans
Im CRISPR-Cas9-Gen-Bearbeitungssystem kann Uracil modifiziertes SGRNA seine Stabilität und Targeting-Effizienz verbessern. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Erfolgsrate der mit Uracilglykosylierung modifizierten SGRNAs in Pflanzenzellen um 30% höher ist als die unmodifizierte Version. Diese Technologie wurde auf die genaue Bearbeitung von Resistenzgene von Reiskrankheiten (wie XA21) angewendet.
2. Pflanzenwachstumsregulatoren
Uracil -Nukleosid (Uridin) als Vorläufer von Cytokinin kann die Aufteilung und Differenzierung der Pflanzenzellen fördern. Beispielsweise kann die exogene Anwendung von Uridin die Fruchtfestigkeitsrate von Tomatenfrüchten erheblich erhöhen und das Gewicht der einzelnen Früchte erhöhen.

 

Darüber hinaus ist Uracil auch an der Reaktion von Pflanzen auf Widrigkeiten wie Dürre und Salzgehalt beteiligt. Unter Bormangelbedingungen wird die Synthese von Uracil -Diphosphat -Glukose (UDPG) in Pflanzen behindert, was zu einem beeinträchtigten Saccharose -Transport führt. Die Ergänzung von Bor kann diesen Prozess jedoch wiederherstellen und die Resistenz für die Pflanzenstress verbessern.

3. Herbizide und Entlaubungen
Uracil PulverDerivate (wie Bromobenzonitril) stören die pflanzliche Photosynthese und erreichen die Unkrautkontrolle, indem sie die Synthese von D1 -Protein in Photosystem II (PSII) hemmt. Diese Art von Herbizid hat einen Kontrolleffekt von über 95% bei breitem Unkraut wie Amaranth und Quinoa und ist für Getreidekulturen wie Weizen und Mais sehr sicher. Bei der Baumwollanbau können Uracil -Entwürfe das Blattschuppen fördern, die mechanische Ernte erleichtern und die Ernteeffizienz um 20% -30% verbessern.

Industrielle Synthese: Das "multifunktionale Intermediat" der organischen Chemie- und Materialwissenschaft

 

1. Arzneimittelintermediate
Es ist ein wichtiger Rohstoff für die Synthese mehrerer Medikamente. Zum Beispiel:
Fluorouracil: Hergestellt durch die Kondensationsreaktion von Uracil und Fluoracetat ist es in der klinischen Praxis ein häufig verwendetes Anti -metabolischer Chemotherapie -Medikament.
Cytarabin: Durch mehrere Reaktionen aus Uracil synthetisiert und zur Behandlung von akuter myeloischer Leukämie verwendet.
2. Synthese von Nukleinsäuranaloga
Modifizierte Derivate von Uracil wie Pseudouracil und 5-Methyluracil sind die Grundlage für die Synthese künstlicher Nukleinsäuren wie PNA und LNA.

 

Diese Analoga weisen eine höhere Bindungsaffinität und Stabilität auf und werden bei der Entwicklung von Nukleinsäuresonden, Genchips und Antisense -Oligonukleotidmedikamenten häufig eingesetzt.

3.. Polymermaterial Additive
Uracil -Gruppen können in Polymerketten eingeführt werden, um die Materialeigenschaften zu verbessern. Beispielsweise haben Polyurethanmaterialien, die Uracil enthalten, eine ausgezeichnete Biokompatibilität und können als Oberflächenbeschichtungen für Implantate wie medizinische Katheter und künstliche Gelenke verwendet werden, wodurch das Risiko einer postoperativen Infektion verringert wird.

Umweltüberwachung und Lebensmittelsicherheit: "Erkennungssonden" für Biomarker

 

1. Erkennung von Wasserverschmutzung
Kann als Biomarker für die mikrobielle Stoffwechselaktivität dienen, um die Aktivität von mikrobiellen Gemeinschaften in Gewässern zu bewerten. Durch Erfassen der Konzentration von Uracil in Abwasser kann die Abbaueffizienz organischer Schadstoffe indirekt reflektiert werden. Beispielsweise ist bei der Behandlung des industriellen Abwassers durch aktiviertes Schlammprozess die Abbaurate von Uracil signifikant positiv mit der Kabeljau -Entfernungsrate (r =0.85) korreliert.
2. Authentizitätsbewertung von Lebensmitteln
Der Inhalt von Uracil und seinen Metaboliten (wie Uridin) kann verwendet werden, um Lebensmittelarten oder Verfälschung zu identifizieren.

 

Zum Beispiel ist der Inhalt von Uridin in Honig eng mit seiner Pflanzenquelle verwandt. Durch Nachweis des Uridin/Glucose -Verhältnisses kann natürlicher Honig von künstlich gemischten Produkten mit einer Genauigkeitsrate von über 90%unterschieden werden.

3.. Forensische Toxikologieanalyse
Die Metaboliten von Uracil-Derivaten (wie 5-Fluorouracil) im Körper (wie Alpha-Fluorid - - Alanin) haben eine lange Halbwertszeit und können als Biomarker für Drogenmissbrauch oder -gift verwendet werden. Trace-Metaboliten können im Urin unter Verwendung der LC-MS-Technologie (Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie) nachgewiesen werden, wobei die wissenschaftliche Grundlage für die forensische Identifizierung bildet.

In der vorhandenen Technologie die Synthesewege vonUracil Pulversind wie folgt:

Geben Sie zuerst 70 ml knappen Schwefelsäure in eine 200 -ml -saubere Reaktionsflasche, schalten Sie die Eismaschine ein, um sie auf 0 Grad zu reduzieren, 25 g Harnstoff unter Rühren hinzuzufügen, und steuern Sie die Prozesstemperatur unter 10 Grad. Fügen Sie 50 g Malinsäure hinzu, erhöhen Sie die Temperatur um 90 Grad, rühren Sie 3 Stunden und stellen Sie den pH -Wert der Natriumhydroxidlösung auf 6. Nach der Saugfiltration ein. Das Rohprodukt wird mit 350 ml Wasser umkristallisiert, um 50 g weißes Uracil zu erhalten.

Mängel: Dieses Verfahren kann 30 Tonnen Schwefelsäure und 50 Tonnen Abwasser pro Tonne Uracil -Produkt produzieren. Es ist auch ein traditioneller Produktionsprozess mit großem Umweltdruck.

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%. Die Harnstoffroute verwendet Harnstoff anstelle von Thioharnstoff, und andere experimentelle Bedingungen bleiben unverändert, und die obige Reaktion tritt auf. Das Reaktionsgemisch ist dunkel, rotbrauner klarer Flüssigkeit. Bis 20 Grad abkühlen lassen, den pH -Wert mit konzentrierter Salzsäure einstellen und eine hellgelbe, klare Lösung erhalten. Es wird nur eine kleine Menge schuppiger weißer Niederschlag erzeugt.

Mängel von Route 2: Obwohl dieses Verfahren die Erzeugung einer großen Menge Abfallschwefelsäure im traditionellen Prozess überwindet, steigt die Menge an Abwasser auf 40 Tonnen Abwasser pro Tonne Produkt.

Uracil ist die spezifische RNA -Basis, die Thymin (T) in DNA entspricht. Im Prozess der DNA-Transkription wird DNA durch Helikase im Kern dekomprimiert und dann mit freien Basenpaaren zu einer einzelsträngigen RNA gepaart, die zu Messenger-RNA (mRNA) wird. In diesem Prozess sind die Grundprinzipien der Basispaarung: Au, CG, Ta, GC. Eine der Pyrimidinbasen, die zusammen mit Cytosin ein Bestandteil der RNA ist. Es ist auch in Uridin -Diphosphat -Glukose und anderen wichtigen Vorläufern von Polysacchariden enthalten. Es zeigt eine spezifische ultraviolette Absorption (259 Nanometer maximal). Der Hauptunterschied zwischen RNA und DNA ist der Unterschied in der Zuckerzusammensetzung. RNA enthält Uracil und DNA enthält Thymin.

Vor kurzem haben die NASA -Wissenschaftler synthetisiertUracil Pulver, eine Schlüsselkomponente des Lebens genetischen Materials, auf nicht-biologische Weise in einer simulierten Raumumgebung. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler des AMES Research Center der NASA das interstellare Raumumfeld simuliert. Sie platzierten die Eisprobe, die Uracil in der simulierten Raumumgebung des Labors enthielt, der ultravioletten Strahlung ausgesetzt war, und erhielt schließlich die spezifische Basis von Ribonukleinsäure (RNA) - Uracil. Uracil ist ein wichtiger Bestandteil der RNA und der Lebensquelle auf der Erde.

Bisher haben Wissenschaftler Pyrimidin in Meteoriten gefunden, und dieses Experiment hat gezeigt, dass Pyrimidin kosmische Strahlung absorbieren und sich in der Raumumgebung in Uracil verwandeln kann. Die Forscher glauben, dass zu Beginn der Bildung der Erde der "Eckpfeiler" des Lebens im Weltraum gebildet worden sein könnte und sie auf die Erde fielen und Bedingungen für den Ursprung des Lebens schuf. Im riesigen Raum kann auf jedem Planeten eine ähnliche Situation vorhanden sein.

Beliebte label: Uracil Pulver CAS 66-22-8, Lieferanten, Hersteller, Fabrik, Großhandel, Kaufen, Preis, Masse, zum Verkauf