胍类化合物的背景是什么
胍类化合物R1 HNC( =NR2 )NHR3(R1 ,R2 ,R3=H ,Alkyl或Aryl)是精氨酸残体的一部分 ,它在具有生物活性的蛋白质、肽中起着重要作用[1 ,2 ] 。由于其碱性很强 (pKa =1 3.5 ) [3] ,在生理条件下处于完全质子化状态[4] ,这是形成配体和受体、酶和底物之间氢键、静电等相互作用的基础[5] ,从而使胍类具有催化、分子识别及配位能力。此外 ,从微生物、陆生、海洋、淡水生物体及高等植物中分离出一系列含有单个或多个胍基的化合物[1 ] ,这些化合物中有许多具有生理活性 ,如抗病毒、抗肿瘤、抗艾滋病等 ,为药物设计及合成提供了思路[6] 。因此在温和条件下高产率地制备胍类化合物对药物化学具有重要意义。为满足特殊的合成要求 ,近年来新的合成方法、合成路线不断涌现。目前的合成方法大体分为两大类 :一类是传统的液相合成 ,另一类是固相合成。本文综述近年来这两类合成胍类化合物方法的进展状况。1 ... (本文共10页) 阅读全文>>
权威出处： 《合成化学》
胍类化合物在纺织品上的应用
染整技术
在纤维的各种功能性整理中,近年来抗菌防臭及制菌加工进展很快。目前,许多国家都在进行抗菌防臭及制菌整理加工的研究,其中以日本最为活跃。我国虽然已经起步,但品种、数量等与国外均有差距。特别是近些年随着科学技术的进步和人民生活水平的提高,人们的卫生保健意识日益增强,积极开发具有抗菌、防臭功能纺织品已经成为发展趋势。而胍类化合物作为一种无毒高效广谱抗菌剂也逐渐引起了人们的重视。1胍的结构与性能1.1胍的性能与应用早在1861年,Strecke就发现了胍〔(H2N)2C=NH〕,从结构上看,胍是亚胺脲,也可以是氨基甲酸脒。在自然界中胍微量存在于甜菜、稻壳、蘑菇和豆类等多种植物中,人和动物体内也含有微量胍,某些疾病会引起血液或尿中胍的含量增高。胍为无反应而得。分离游离的胍比较困难,它易吸收空气中的二氧化碳生成碳酸胍,一般商品是它的盐,如盐酸胍、硝酸胍、碳酸胍、磷酸胍、硫酸胍、硬脂酸胍等〔1〕。单体胍主要用于含氮杂环化合物的合成,医药上可用于... (本文共5页) 阅读全文>>
权威出处： 《染整技术》
新型胍类化合物的催化合成
滁州学院学报
胍类化合物作为有机碱在生理环境中处于完全质子化状态,保持正电性,易于在配基与受体及酶与底物间通过氢键或静电作用形成特殊的相互作用[1]。许多有生物活性的天然化合物、合成化合物中都含有胍基官能团,胍基上的氮亲和性和氢原子对碳酸酯、磷酸酯和肽有高度的亲和性,容易形成具有几何构型的氢键结构[2]而氨基和各种酸能生成水溶性的盐,所以含有胍基的药物不但容易在体内输送,而且使吸收、渗透更具有选择性,进而可以在体内产生抗炎症作用、交感神经刺激或抑制作用、抗组胺作用、降压作用、降血糖作用等生理功能[3],因此胍基是药物设计和药物分子结构改造的首选基团之一。设计新的胍类化合物、研究胍类化合物新的合成方法,一直是胍类化合物的研究的中心[4-5]。胍类典型的合成方法是利用胺与亲电的胍化试剂反应而得到相应的胍类化合物[6-8]。最新研究发现胍类化合物还可以通过不同的催化合成方法得到[9-16],其中一类二甲基硅基亚甲基桥联双胺基三价稀土金属胺基配合物... (本文共3页) 阅读全文>>
羧基和胍基在水溶液里不易反应，原因在于各自会形成各自的离子。
羧基在水中部分电离；而胍基接近强碱，几乎完全形成阳离子。所以此时胍基上的氮难有亲核的力量。又：羧基和胍基的反应是要脱去水的，在水溶液中因为有水，平衡大大向反应物偏移。
因此醋酸和盐酸胍在不太浓的水溶液中是不易反应的。
如试图合成羧基和胍基缩合的产物，须用醋酸胍在醋酸条件下加热回流脱水。一般而言羧基和胍基的缩合反应，其条件都在无水体系里（甚至是熔融），常需酸催化脱水；但因胍基在酸性条件下主要以盐的形式存在，反应速率不快，需长时间回流，还要避免副产物。
注：可用羧酸酯同醇溶的游离胍基进行亲核反应，速率稍快，可以作为代替。
残基（residue）： 氨基酸连接成肽链后，肽链上的一个氨基酸单位被称为残基，带有游离α-氨基的一端被称为氨基(末)端(或N端)，带有游离α-羧基的一端被称为羧基(末)端(或C端)。
谷胱甘肽（Glutathione，GSH，GSSG）： GSH可被氧化成GSSG，GSH作用在红细胞中作为巯基缓冲剂存在，维持血红蛋白和其它红细胞蛋白质的半胱氨酸残基处于还原状态。例如，它可防止H2O2将红细胞中血色素的二价铁氧化成三价铁形成高铁血红蛋白。
催产素（oxytocin）： 由垂体后叶制造的 9肽，能刺激子宫收缩；
舒缓激肽（bradykinin）： 9肽，能使呼吸道平滑肌收缩，抑制组织炎症。
甲状腺素释放因子（TRH）： 3肽，下丘脑分泌，能刺激垂体前叶促甲状腺素释放，发挥作用浓度极低。
脑啡肽（enkephalin）： 神经递质的一种，能改变神经元对经典神经递质的反应，起到修饰经典神经递质的作用，又称神经调质（neuromodulator），又被称为“脑内吗啡”。
牛催产素（oxytocin）： 引发分娩时的子宫收缩，刺激乳汁分泌。减少肾上腺酮等压力激素水平，降低血压。
牛加压素（vasopressin）： 又名抗利尿激素，可调节细胞的进水量，增加肾中水的重吸收，并刺激血管收缩而增加血压。
鹅膏蕈碱（Amanita phalloides，Α-Amanitin）： 双环8肽毒素，分泌与毒蘑菇，对动物有致死作用，真核生物RNA聚合酶II有抑制转录作用。
多亚基蛋白质： 含有两条或更多条非共价结合的多肽链的蛋白质。
原体： 不同的亚基形成小的寡聚体(oligomer) ，并以此进一步装配。这种小的寡聚体被称为原体。
胰岛素： 胰岛β细胞分泌的，受到内源性或外源性物质如葡萄糖刺激分泌的蛋白质激素，能够降低血糖。胰岛素的两条多肽以二硫共价键连接，不是多亚基结构。
天冬氨酸氨甲酰磷酸转移酶由6个调节亚基（R）和6个催化亚基（C）组成，装配时先由1个C亚基和1个R亚基组成一个原体CR ，再由6个原体装配成一个有活性的酶。
从蛋白质的大小估算氨基酸残基数：
可以从一个不含有其他化学基团的蛋白质分子估算其中的氨基酸残基的大概数目，用蛋白质的分子量除以110，即为组成氨基酸的数目。
【20种氨基酸的平均分子量为138，较小的氨基酸在多数蛋白质中的丰度高，如果考虑不同氨基酸在蛋白质中出现的比例，氨基酸的平均分子量只有128，形成肽键时失去一分子量18的水分子，因此，蛋白质分子中氨基酸残基的平均分子量为128-18=110。】
二面角(Dihedral Angle)： 肽键平面之间的α-碳原子，可以作为一个旋转点形成二面角(dihedral angle)，绕Cα-N键轴旋转的二面角（C-N-Cα-C）称为φ，绕Cα-C键轴旋转的二面角（N-Cα-C-N）称为ψ。
寡聚蛋白质： 几条多肽链借助非共价键连接在一起，称为寡聚蛋白质，如血红蛋白为四聚体，烯醇化酶为二聚体。可用8 mol/L尿素或6 mol/L盐酸胍处理，即可分开多肽链(亚基)。
蛋白质的酸水解： 常用6 mol/L HCl或4 mol/L H2SO4在105-110℃条件下进行水解，反应时间约20小时。优点是不容易引起水解产物的消旋化。缺点是Trp被沸酸完全破坏；含有羟基的氨基酸如Ser或Thr有一小部分被分解；Asn和Gln侧链的酰胺基被水解成了羧基。
蛋白质的碱水解： 一般用5 mol/L NaOH煮沸10-20小时。由于水解过程中许多氨基酸都受到不同程度的破坏，产率不高。部分的水解产物发生消旋化。该法的优点是Trp在水解中不受破坏。
蛋白质的酶法水解： 用于蛋白质肽链断裂的酶称为蛋白水解酶（proteolytic
enzyme）或称蛋白酶（proteinase）。应用酶水解多肽不会破坏氨基酸，也不会发生消旋化。水解的产物为较小的肽段。蛋白酶分为内切酶（胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胃蛋白酶、嗜热菌蛋白酶）和外切酶（羧肽酶、氨肽酶）。
胰蛋白酶（Trypsin）： 属于内切酶一类，水解位点为Lys（K）和Arg（R）的C端，但若其C端连接的是Pro则水解会被抑制，该酶专一性强，水解速度快。
胃蛋白酶（Pepsin）： 属于内切酶一类，水解位点为Phe（F）、Trp（W）、Tyr（Y）、Leu（L）及其他疏水性氨基酸的N端，如果其N端连接的是Pro则水解会被抑制，该酶水解速度快，胃蛋白酶一般处于pH2的环境。
糜蛋白酶/胰凝乳蛋白酶（Chymotrypsin）： 属于内切酶一类，水解位点为芳香族氨基酸的C端，如果其C端连接的是Pro则水解会被抑制，存在于pH8·9的环境。
嗜热菌蛋白酶（Thermolysin)： 属于内切酶一类，水解位点为水解位点为除了Pro和Gly的疏水性氨基酸的N端，若其N端连接的是Pro则水解会被抑制，水解速度和氨基酸疏水性大致成正比。
专一性水解：
1. BrCN水解Met的C端
2. NH2OH（羟胺）较为专一的断裂Asn-Gly，对Asn-Leu及Asn-Ala键也能部分断裂。
3. NTCB（2-硝基-5-硫氰苯甲酸）专一裂解-Cys-，产率高于90%。
N末端氨基酸测定方法：
1. Sanger法
2. Edman法
3. DNS-Cl
4. 酶降解法
C末端氨基酸测定方法：
1. 肼解法
2. 酶降解法
3. 硼氢化锂法
二硫键的断裂： 在8 mol/L尿素或6 mol/L盐酸胍存在下，用过量的β-巯基乙醇处理，使二硫键还原为巯基，然后用烷基化试剂保护生成的巯基，以防止它重新被氧化。
二硫键的切割与保护：
1. 过甲酸（performic acid）氧化，巯基被氧化为-CH2SO3H；
2. 还原+氧化；
3. 亚硫酸（Sulfitolysis）分解。
Cys 的不稳定性：
1. Cys受空气氧化而形成Cys-Cys。
2. Cys和Cys-Cys会发生交换反应。
3. 分析氨基酸组成时，Cys容易受修饰而不利于定量。
4. S-S键使蛋白酶难于作用。Edman反应中不能形成稳定的PTH-AA。
5. 多条肽链以S-S键相连，拥有两个以上N末端，无法用Edman法测序。
N端的测定方法：
1. Sanger法
2. Edman法
3. Dansyl chloride/Edman法
4. 酶降解法-氨肽酶法
酶解法末端测序： 外切蛋白水解酶（exo-peptidase）将肽链的氨基酸从N端（氨肽酶，aminopeptidase）或C端（羧肽酶，carboxypeptidase）一个接一个游离出来，在不同时间取样进行分析，根据所游离的氨基酸的摩尔数的多少来判断氨基酸的排列顺序。
氨肽酶（aminopeptidase）法： 优点是可连续测定N-端多个AA；条件温和；缺点是酶反应通常是可逆的，水解不彻底，易因酶对末端AA的反应性不同而导致判断失误。
C端的测定方法：
1. 肼法（Hydrazine）
2. 3H标记法
3. 酶降解法-羧肽酶法
4. PFPA和PFPAA法
二硫键位置测定： 一般采用胃蛋白酶水解+对角线电泳方法。胃蛋白酶的作用pH有利于防止二硫键发生交换。
2 测定蛋白质分子中多肽链的数目。通过测定末端氨基酸残基的摩尔数与蛋白质分子量之间的关系，即可确定多肽链的数目。
3 二硫键的断裂。几条多肽链通过二硫键交联在一起，可在8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍存在下，用过量的-巯基乙醇处理，使二硫键还原为巯基，然后用烷基化试剂保护生成的巯基，以防止它重新被氧化。
二硫键的切割与保护（元素后数字为下标）
a 过甲酸〔performic acid〕 不可逆
－CH2SO3H
b、还原＋氧化 不可逆
[ 巯基乙醇，DTT ] ＋ 碘乙酸等
－S-CH2-COOH
c、亚硫酸分解〔Sulfitolysis〕 可逆
－R1-S-S-R2 ＋ HSO3-
R1-S- + R2-S-SOH3
可以通过加入盐酸胍的方法解离多肽链之间的非共价力；应用过甲酸氧化法或巯基还原法拆分多肽链间的二硫键。
巯基（-SH）的保护4 测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨基酸成分的分子比（如右图）
5 分析多肽链的N-末端和C-末端
多肽链端基氨基酸分为两类：N-端氨基酸(amino-terminal)和C-端氨基酸(Carboxyl-terminal) 。在肽链氨基酸顺序分析中，最重要的是N-端氨基酸分析法。N末端分析法（Sanger法；Edman法；DNS-Cl；酶降解法），C末端分析法（肼解法；酶降解法；硼氢化锂法）。
6 多肽链断裂成多个肽段。可采用两种或多种不同的断裂方法将多肽样品断裂成两套或多套肽段或肽碎片，并将其分离开来。
7 测定每个肽段的氨基酸顺序
8 确定肽段在多肽链中的次序。
利用两套或多套肽段的氨基酸顺序彼此间的交错重叠，拼凑出整条多肽链的氨基酸顺序。
9 确定原多肽链中二硫键的位置
一般采用胃蛋白酶处理没有断开二硫键的多肽链，再利用双向电泳技术分离出各个肽段，用过甲酸处理后，将可能含有二硫键的肽段进行组成及顺序分析，然后同其它方法分析的肽段进行比较，确定二硫键的位置。
