مسحوق Uracil CAS 66-22-8

مسحوق يوراسيل(uracile) هو مركب عضوي مع صيغة جزيئية من C4H4N2O2 والوزن الجزيئي 112.087 ، CAS 66-22-8. إنه مسحوق بلوري أبيض رمادي ناعم. قابل للذوبان بسهولة في الماء الساخن ، الأمونيا المخفف ، قابل للذوبان قليلاً في الماء البارد ، غير قابل للذوبان في الإيثانول والأثير. Uracil هي قاعدة محددة من الحمض النووي الريبي ، والتي تعادل ثيمين (t) في الحمض النووي. إنها واحدة من قواعد الحمض النووي الريبي الأربعة. يحل محل الثيمين في الحمض النووي أثناء نسخ الحمض النووي ويتطابق مع الأدينين. يتم الحصول على ثيمين (T) عن طريق مثيلة uracil.

أظهر Uracil ، كقاعدة فريدة من الحمض النووي الريبي ، تطبيقات واسعة في مجالات مثل علوم الحياة ، والبحث والتطوير الصيدلاني ، والتكنولوجيا الزراعية. تنبع قيمتها الأساسية من بنيتها الكيميائية الفريدة - مجموعات الأمينية ( - NH ₂) و Carbonyl (C=o) على حلقة البيريميدين مع القدرة على المشاركة في الاقتران الأساسي ، وردود الفعل المحفزة للإنزيم ، والتعديلات الجزيئية.

البحث الأساسي في علوم الحياة: "المكون الأساسي" لنقل المعلومات الوراثية

 

1. تخليق الحمض النووي الريبي والبحث الوظيفي
إنها واحدة من القواعد الرئيسية الأربعة من الحمض النووي الريبي ، والتي تتزوج مع الأدينين (أ) من خلال الترابط الهيدروجين أثناء النسخ لتشكيل بنية تقطعت بهم السبل من الحمض النووي الريبي. على سبيل المثال ، في تخليق مرنا ، تؤثر كثافة توزيع URACIL بشكل مباشر على استقرارها وكفاءة الترجمة. لقد وجدت الأبحاث أن مرنا مع مستويات عالية من uracil تتحلل بسهولة بسبب النيوكلين داخل الخلايا ، في حين أن التعديلات المعتدلة (مثل الكاذب) يمكن أن تعزز بشكل كبير من ثباتها. تم تطبيق هذه الآلية على تصميم تحسين لقاحات الرنا المرسال.

2. البحث في آلية إصلاح الحمض النووي
أوراسيللا ينبغي أن يكون موجودًا في الحمض النووي ، ولكن عندما يتأثر السيتوزين (ج) تلقائيًا أو يتأثر بعوامل بيئية مثل الأشعة فوق البنفسجية ، يمكن تحويله بشكل غير طبيعي إلى uracil ، مما يؤدي إلى طفرات زوج قاعدة CG وموضوعات UA.

 

تعترف الخلايا ويلق uracil من خلال Uracil DNA glycosidase (UNG) ، وبدء مسار إصلاح الختان الأساسي (BER). هذه العملية أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الاستقرار الجيني ، وأصبح اكتشاف النشاط للإنزيمات ذات الصلة علامة بيولوجية للتشخيص المبكر للسرطان.
3. استكشاف التنظيم اللاجيني
يمكن أن ينظم تعديل الميثيل (مثل 5 ميثيلوراسيل) التعبير الجيني. في النباتات ، يشارك مثيلة URACIL في استجابات مقاومة الأمراض من خلال التأثير على مسار تداخل الحمض النووي الريبي (RNAi) ؛ في الحيوانات ، يمكن أن يغير تعديل URACIL في الحمض النووي الريبي (مثل 5-methoxycarbonylmethyl uracil) كفاءة الربط مع الريبوسومات ، وبالتالي تنظيم معدل توليف البروتين.

البحوث الطبية والتنمية: الأسلحة المزدوجة من الآثار المضادة للورم والمضادة للفيروسات

 

1. المكونات الأساسية للعقاقير الكيميائية
5-fluorouracil (5-FU): بصفته مشتقًا مفلورًا من uracil ، يقتل 5-FU على وجه التحديد خلايا السرطانية المتناثرة بسرعة عن طريق تثبيط سينثاز الثيميدين (TS) وحظر إنتاج ديوكسيثيميدين (DTMP) المطلوب لتوليف الحمض النووي. تُظهر البيانات السريرية أن نظام FOLFOX من 5-FU مقترنًا بأوكساليبلاتين والكالسيوم يمكن أن يزيد من معدل البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات لمرضى سرطان القولون والمستقيم إلى أكثر من 50 ٪.
Capecitabine: النداس الفموي ، الذي يتم تحويله إلى 5-FU في الجسم الحي للعلاج المساعد لسرطان الثدي وسرطان القولون والمستقيم. تكمن ميزتها في تقليل مضاعفات الحقن عن طريق الوريد وتحسين الامتثال للمريض.

2. تطوير الأدوية المضادة للفيروسات
علاج التهاب الكبد B: نظائر Uracil (مثل Entecavir) تمنع تكرار الفيروس عن طريق الارتباط التنافسي مع بوليميريز الحمض النووي لفيروس التهاب الكبد B (HBV).

 

وقد أظهرت التجارب السريرية أنه بعد 48 أسبوعًا من العلاج مع Entecavir ، يمكن أن يصل معدل التحويل المصلي لـ HBV DNA إلى أكثر من 90 ٪.

تثبيط فيروس الحمض النووي الريبي: يمكن أن تتداخل مشتقات URACIL مع نشاط إنزيم النسخ المتماثل من الحمض النووي الريبي الفيروسي. على سبيل المثال ، وجدت الأبحاث التي أجريت على Covid-19 (SARS-Cov-2) أن بعض نظائر uracil يمكن أن ترتبط ببوليميريز RNA المعتمد على الحمض النووي الريبي (RDRP) لمنع تكرار الجينوم الفيروسي.
3. المعدلات المناعية
يمكن أن تنظم Uracil ومشتقاتها وظيفة الخلايا التائية. على سبيل المثال ، يمكن أن يعزز URACIL جرعة منخفضة تمايز الخلايا التائية التنظيمية (TREGs) ، ويمنع الاستجابات المناعية المفرطة ، ويتم استخدامها لعلاج أمراض المناعة الذاتية مثل التهاب المفاصل الروماتويدي ؛ جرعة عالية uracil يعزز الاستجابة المناعية المضادة للورم عن طريق تنشيط الخلايا التائية المستجيب (TEFF).

التكنولوجيا الزراعية: الأدوات الجزيئية لتحسين المحاصيل وتعزيز مقاومة الإجهاد

 

1. تحرير الجينات المساعد
في نظام تحرير الجينات CRISPR-CAS9 ، يمكن لـ SGRNA المعدلة URACIL تحسين استقرارها واستهدافها. أظهرت الأبحاث أن معدل نجاح تحرير SGRNAs المعدلة مع غليكوزيل Uracil في الخلايا النباتية أعلى بنسبة 30 ٪ من النسخة غير المعدلة. تم تطبيق هذه التكنولوجيا على التحرير الدقيق لجينات مقاومة أمراض الأرز (مثل XA21).
2. منظمات نمو النبات
يمكن للنوكليوسيد Uracil (Uridine) ، كسلائف للسيتوكينين ، تعزيز انقسام الخلايا النباتية والتمايز. على سبيل المثال ، يمكن للتطبيق الخارجي للأوريدين أن يزيد بشكل كبير من معدل تحديد الفاكهة من ثمار الطماطم ويزيد من وزن الفواكه الفردية.

 

بالإضافة إلى ذلك ، يشارك Uracil أيضًا في استجابة النباتات إلى الشدائد مثل الجفاف والملوحة. في ظل الظروف الناقصة البورون ، يتم إعاقة تخليق الجلوكوز في أوراسيل ديبوسفات (UDPG) في النباتات ، مما يؤدي إلى ضعف نقل السكروز. ومع ذلك ، يمكن لمكمل البورون استعادة هذه العملية وتعزيز مقاومة إجهاد المحاصيل.

3.
مسحوق يوراسيلتتداخل المشتقات (مثل bromobenzonitrile) مع التمثيل الضوئي النباتي وتحقيق التحكم في الأعشاب الضارة عن طريق تثبيط تخليق بروتين D1 في نظام الصور II (PSII). هذا النوع من مبيدات الأعشاب له تأثير تحكم يزيد عن 95 ٪ على الحشائش ذات الأوراق العريضة مثل Amaranth و Quinoa ، وهو آمن للغاية لمحاصيل الحبوب مثل القمح والذرة. في زراعة القطن ، يمكن أن يعزز Uracil defoliants سفك الأوراق ، وتسهيل الحصاد الميكانيكي ، وتحسين كفاءة الحصاد بنسبة 20 ٪ -30 ٪.

التوليف الصناعي: "الوسيط متعدد الوظائف" للكيمياء العضوية وعلوم المواد

 

1. الوسطيات المخدرات
إنها مادة خام رئيسية لتوليف الأدوية المتعددة. على سبيل المثال:
Fluorouracil: أعدها تفاعل التكثيف من uracil و fluoroacetate ، فهو دواء العلاج الكيميائي المضاد للتمثيل الغذائي شائع الاستخدام في الممارسة السريرية.
سيتارابين: تم تصنيعه من uraCil من خلال ردود فعل متعددة ، يستخدم لعلاج سرطان الدم النخاعي الحاد.
2. تخليق نظائر الحمض النووي
المشتقات المعدلة من Uracil ، مثل pseudouracil و 5-methyluracil ، هي أساس لتجميع الأحماض النووية الاصطناعية ، مثل PNA و LNA.

 

هذه النظائر لها تقارب وملزم أعلى ، وتستخدم على نطاق واسع في تطور تحقيقات الحمض النووي ، رقائق الجينات ، وأدوية قلة النوكليوتيدات المضادة للضث.

3. إضافات مادة البوليمر
يمكن إدخال مجموعات Uracil في سلاسل البوليمر لتحسين خصائص المواد. على سبيل المثال ، تتمتع مواد البولي يوريثان التي تحتوي على URACIL بتوافق حيوي ممتازة ويمكن استخدامها كطلاءات سطحية للزرع مثل القسطرة الطبية والمفاصل الاصطناعية ، مما يقلل من خطر الإصابة بعد الجراحة.

المراقبة البيئية وسلامة الأغذية: "تحقيقات الكشف" للعلامات الحيوية

 

1. اكتشاف تلوث المياه
يمكن أن تكون بمثابة علامة بيولوجية للنشاط الأيضي الميكروبي ، وتستخدم لتقييم نشاط المجتمعات الميكروبية في المسطحات المائية. من خلال اكتشاف تركيز uracil في مياه الصرف الصحي ، يمكن أن تنعكس كفاءة تدهور الملوثات العضوية بشكل غير مباشر. على سبيل المثال ، في معالجة مياه الصرف الصناعية عن طريق عملية الحمأة المنشطة ، يرتبط معدل تدهور URACIL بشكل إيجابي بشكل كبير بمعدل إزالة COD (R =0.85).
2. تقييم الأصالة للطعام
يمكن استخدام محتوى Uracil وأيابه (مثل Uridine) لتحديد أنواع الطعام أو الغش.

 

على سبيل المثال ، يرتبط محتوى Uridine في العسل ارتباطًا وثيقًا بمصدر النبات. من خلال اكتشاف نسبة اليوريدين/الجلوكوز ، يمكن تمييز العسل الطبيعي عن المنتجات المخلوطة بشكل مصطنع بمعدل دقة يزيد عن 90 ٪.

3. تحليل السموم الشرعي
المستقلبات لمشتقات Uracil (مثل 5-fluorouracil) في الجسم (مثل الفلورايد ألفا - - alanine) لها عمر طويل من العمر ويمكن استخدامها كعلامات حيوية لتعاطي المخدرات أو التسمم. يمكن اكتشاف المستقلبات النزرة في البول باستخدام تقنية قياس الطيف السائل للكروماتوغرافيا (LC-MS) ، مما يوفر أساسًا علميًا لتحديد الطب الشرعي.

في التكنولوجيا الحالية ، طرق توليفمسحوق يوراسيلكما يلي:

أولاً ، أضف 70 مل من حمض الكبريتيك الدخاني إلى زجاجة تفاعل نظيفة 200 مل ، وقم بتشغيل آلة الثلج لتقليلها إلى 0 درجة ، وإضافة 25 غرام من اليوريا تحت التحريك ، والتحكم في درجة حرارة العملية أقل من 10 درجة. أضف 50 جرامًا من حمض الماليك ، ورفع درجة الحرارة بمقدار 90 درجة ، ويُحرَّك المزيج لمدة 3 ساعات ، وضبط الرقم الهيدروجيني لمحلول هيدروكسيد الصوديوم إلى 6. بعد ترشيح الشفط ، تم الحصول على 70 جم من المنتجات الخام الأحمر الفاتح. يتم إعادة بلورة المنتج الخام مع 350 مل من الماء للحصول على 50 جرام من يوراسيل الأبيض.

أوجه القصور: يمكن أن تنتج هذه العملية 30 طنًا من حمض الكبريتيك و 50 طنًا من مياه الصرف الصحي لكل طن من منتج Uracil. كما أنها عملية إنتاج تقليدية مع ضغط بيئي رائع.

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 ٪. يستخدم مسار اليوريا اليوريا بدلاً من ثيوريا ، وتبقى الحالات التجريبية الأخرى دون تغيير ، ويحدث رد الفعل أعلاه. مزيج التفاعل هو سائل بني محمر داكن. بارد إلى 20 درجة ، اضبط الرقم الهيدروجيني مع حمض الهيدروكلوريك المركّز ، واحصل على محلول صافي فاتح فاتح ، يتم إنشاء كمية صغيرة فقط من ترسب أبيض قشاري.

أوجه القصور في الطريق 2: على الرغم من أن هذه العملية تتغلب على توليد كمية كبيرة من حمض الكبريتيك النفايات في العملية التقليدية ، فإن كمية مياه الصرف الصحي تزيد إلى 40 طن من مياه الصرف الصحي لكل طن من المنتج.

Uracil هي قاعدة محددة من الحمض النووي الريبي ، والتي تعادل ثيمين (t) في الحمض النووي. في عملية نسخ الحمض النووي ، يتم فك ضغط الحمض النووي بواسطة الهليكوباس في النواة ، ثم يقترن بأزواج قاعدة حرة لتشكيل الحمض النووي الريبي المنخفضة ، والذي يصبح RNA Messenger (mRNA). في هذه العملية ، مبادئ الاقتران الأساسية هي: AU ، CG ، TA ، GC. واحدة من قواعد البيريميدين ، وهي مكون من الحمض النووي الريبي مع السيتوزين. ويرد أيضًا في الجلوكوز ديبوسفات يوريدين وغيرها من السلائف المهمة للسكريات. ويظهر امتصاص الأشعة فوق البنفسجية محددة (259 النانومتر الحد الأقصى). الفرق الرئيسي بين الحمض النووي الريبي والحمض النووي هو الفرق في تكوين السكر. يحتوي الحمض النووي الريبي على uracil والحمض النووي يحتوي على ثيمين.

في الآونة الأخيرة ، قام علماء ناسا بتوليفمسحوق يوراسيل، مكون رئيسي للمواد الوراثية للحياة ، بطريقة غير بيولوجية في بيئة الفضاء المحاكاة. في السنوات الأخيرة ، قام العلماء في مركز Ames Research Center التابع لناسا بمحاكاة بيئة الفضاء بين النجوم. وضعوا عينة الجليد التي تحتوي على uraCil في بيئة المساحة المحاكاة للمختبر ، وتعرضت للإشعاع الأشعة فوق البنفسجية ، وأخيراً حصلوا على قاعدة محددة من حمض الريبونوكليك (RNA) - uracil. Uracil هو مكون مهم من الحمض النووي الريبي ومصدر الحياة على الأرض.

في السابق ، وجد العلماء البيريميدين في النيازك ، وقد أثبتت هذه التجربة أن البيريميدين يمكن أن يمتص الإشعاع الكوني ويتحول إلى uraCil في بيئة الفضاء. يعتقد الباحثون أنه في بداية تكوين الأرض ، قد يكون "حجر الزاوية" للحياة قد تشكلت في الفضاء ، وقد سقطوا على الأرض ، وخلق ظروفًا لأصل الحياة. في الفضاء الشاسع ، قد يوجد موقف مماثل على أي كوكب.

الوسم : مسحوق Uracil CAS 66-22-8 ، الموردين ، المصنعين ، المصنع ، الجملة ، شراء ، السعر ، الجزء الأكبر ، للبيع