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組氨酸

鎖定
組氨酸,是一種α-氨基酸,化學式為C6H9N3O2,組氨酸在1896年由德國物理學家艾布瑞契·科塞爾首次分離出來。在營養學的範疇裏,組氨酸被認為是一種人類必需氨基酸,主要是對兒童。在成年之後,人類開始可以自己合成組氨酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添加少量的組氨酸,氨基酸結合進入血紅蛋白的速度增加,腎原性貧血減輕,所以組氨酸也是尿毒症患者的必需氨基酸。在組氨酸脱羧酶的作用下,組氨酸脱羧形成組胺。組胺具有很強的血管舒張作用,並與多種變態反應及炎症有關。 [2]  此外,組胺會刺激胃蛋白酶與胃酸。
中文名
組氨酸
外文名
histidine
化學式
C6H9N3O2
分子量
155
CAS登錄號
71-00-1
英文縮寫
His
等電點
7.59

組氨酸理化性質

α-氨基β-咪唑基丙酸,屬於鹼性氨基酸或雜環氨基酸。由Pa-uli反應即和重氮苯磺酸反應產生紅色。有D,D,L-及混旋體(L為拉丁文左的意思,D是拉丁文DEXTRO,右的意思,D與L指的是氨基酸分子結構的手性)存在於珠蛋白內。也是存在肌肉中的一種肌肽成分。L-組氨酸無色片狀或針狀結晶,無臭,稍有苦味。227℃軟化,277℃分解。溶於水。旋光度 -39.4°(c=1.13,水中)。以乾麪粉,豬、牛血粉,豬毛或蹄甲為原料製取,也可由葡萄糖發酵製得。組氨酸與其他氨基酸相比,除一些常見的化學反應外,由於其右側鏈咪唑基與重氮苯磺酸能形成棕紅色化合物,即波利(Pauly)反應。由於咪唑基解離常數為6.0,即解離的質子濃度與水的相近,因此組氨酸既可作為質子供體,又可作為質子受體。 [1] 

組氨酸用途

氨基酸輸液及綜合氨基酸製劑的極重要成分,醫藥上用於治療胃潰瘍、貧血、過敏症等。
另一方面,咪唑基供出質子和接受質子的速度十分快,半壽期小於10-10s,且供出質子和接受質子的速度幾乎相等。組氨酸殘基在活性蛋白中常為活性中心。組氨酸為半必需氨基酸,可作為藥物或生化試劑。對人體來説,組氨酸可由普通的中間代謝產物合成,因此一直被認為是非必需氨基酸,但隨研究的深入,人們發現幼齡動物和嬰兒體內的組氨酸合成量不能滿足機體生長需要,即使是成年動物,若不從食物中補充,體內合成的也不能滿足需要,所以人們又稱之為半必需氨基酸。
組氨酸還是一些醫藥中間體合成的必備原材料之一,比如藍銅胜肽ghk-cu.
已經知道,在生物體內的主要代謝途徑有通過組氨酸脱氨酶進行脱氨,通過脱羧酶形成組胺以及氨基轉移反應。生物合成是從ATP的腺嘌呤部分和磷酸核糖絲磷酸形成咪唑甘油磷酸,進行氨基轉換反應。
L-組氨酸是一種半必需氨基酸,對於嬰幼兒及動物的成長尤其重要。可作為生化試劑和藥劑,還可用於治療心臟病,貧血,風濕性關節炎等的藥物。 [1]  組氨酸存在於香蕉,葡萄,肉類,禽畜,牛奶以及奶類製品中。此外,組氨酸也存在於綠色蔬菜中,不過含量較少。

組氨酸藥理作用

組氨酸的咪唑基能與Fe2+或其他金屬離子形成配位化合物,促進鐵的吸收,因而可用於防治貧血。組氨酸能降低胃液酸度,緩和胃腸手術的疼痛,減輕妊娠期嘔吐及胃部灼熱感,抑制由植物神經緊張而引起的消化道潰爛,對過敏性疾病,如哮喘等也有功效。此外,組氨酸可擴張血管,降低血壓,臨牀上用於心絞痛、心功能不全等疾病的治療。類風濕性關節炎患者血中組氨酸含量顯著減少,使用組氨酸後發現其握力、走路與血沉等指標均有好轉。

組氨酸藥典信息

組氨酸來源

本品為L-2-氨基-3-(1H-咪唑-4)丙酸,按乾燥品計算,含C6H9N3O2不得少於99.0%。

組氨酸性狀

本品為白色或類白色結晶或結晶性粉末,無臭。
本品在水中溶解,在乙醇中極微溶,在乙醚中不溶。
比旋度
取本品,精密稱定,加6mol/L鹽酸溶液溶解並定量稀釋製成每1mL中約含0.11g的溶液,依法測定(通則0621),比旋度為+12.0°至+12.8°。

組氨酸鑑別

1、取本品與組氨酸對照品各適量,分別加水溶解並稀釋製成每1mL中約含0.4mg的溶液,作為供試品溶液與對照品溶液。照其他氨基酸項下的方法試驗,供試品溶液所顯主斑點的位置和顏色應與對照品溶液的主斑點相同。
2、本品的紅外光吸收圖譜應與對照的圖譜(光譜集981圖)一致。

組氨酸檢查

酸鹼度
取本品1.0g,加水50mL溶解後,依法測定(通則0631),pH值應為7.0~8.5。
溶液的透光率
取本品0.60g,加水20mL溶解後,照紫外-可見分光光度法(通則0401),在430nm的波長處測定透光率,不得低於98.0%。
氯化物
取本品0.25g,依法檢查(通則0801),與標準氯化鈉溶液5.0mL製成的對照液比較,不得更濃(0.02%)。
硫酸鹽
取本品1.0g,依法檢查(通則0802),與標準硫酸鉀溶液2.0mL製成的對照液比較,不得更濃(0.02%)。
銨鹽
取本品0.10g,依法檢查(通則0808),與標準氯化銨溶液2.0mL製成的對照液比較,不得更深(0.02%)。
其他氨基酸
照薄層色譜法(通則0502)試驗。
供試品溶液:取本品適量,加水溶解並稀釋製成每1mL中約含10mg的溶液。
對照溶液:精密量取供試品溶液1mL,置200mL量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。
系統適用性溶液:取組氨酸對照品與脯氨酸對照品各適量,置同一量瓶中,加水溶解並稀釋製成每1mL中各約含0.4mg的溶液。
色譜條件:採用硅膠G薄層板,以正丙醇-濃氨溶液(67:33)為展開劑。
測定法:吸取上述三種溶液各5µL,分別點於同一薄層板上,展開,晾乾,噴以茚三酮的丙酮溶液(1→50),在80℃加熱至斑點出現,立即檢視。
系統適用性要求:對照溶液應顯一個清晰的斑點,系統適用性溶液應顯兩個完全分離的斑點。
限度:供試品溶液如顯雜質斑點,其顏色與對照溶液的主斑點比較,不得更深(0.5%)。
乾燥失重
取本品,在105℃乾燥3小時,減失重量不得過0.2%(通則0831)。
熾灼殘渣
不得過0.1%(通則0841)。
鐵鹽
取本品1.0g,依法檢查(通則0807),與標準鐵溶液1.0mL製成的對照液比較,不得更深(0.001%)。
重金屬
取本品1.0g,依法檢查(通則0821第一法),含重金屬不得過百萬分之十。
砷鹽
取本品2.0g,加水23mL溶解後,加鹽酸5mL,依法檢查(通則0822第一法),應符合規定(0.0001%)。
細菌內毒素
取本品,依法檢查(通則1143),每1g組氨酸中含內毒素最應小於6.0EU。(供注射用)

組氨酸含量測定

取本品約0.15g,精密稱定,加無水甲酸2mL使溶解,加冰醋酸50mL,照電位滴定法(通則0701),用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定,並將滴定的結果用空白試驗校正。每1mL高氯酸滴定液(0.1mol/L)相當於15.52mg的C6H9N3O2

組氨酸類別

氨基酸類藥。

組氨酸貯藏

遮光,密封保存。 [3] 
參考資料
  • 1.    王鏡巖 朱聖庚 徐長法.生物化學教程.北京:高等教育出版社,2008:17
  • 2.    熊方武,餘傳隆,白秋江,修成娟主編. 中國臨牀藥物大辭典 化學藥卷 下[M]. 北京:中國醫藥科技出版社, 2018:2536
  • 3.    中國藥典委員會.中華人民共和國藥典(二部):中國醫藥科技出版社,2020:P863