基本信息
中文名:D-[U-13C?]-葡萄糖(均勻標記碳-13葡萄糖)
英文名:D-[U-13C?]glucose
化學式:13C?H??O?
分子量:186.12 g/mol(普通D-葡萄糖為180.16 g/mol)
同位素標記:6個碳原子均為13C(13C?)
同位素豐度:≥99 atom% 13C
化學與物理性質
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外觀:白色結晶性粉末
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溶解性:易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚
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旋光性:右旋(D-構型,α/β異頭物混合物)
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穩定性:化學性質與天然葡萄糖相同,但所有碳原子均為穩定同位素13C
同位素標記特點
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標記類型:
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U-13C?(Uniformly labeled):所有6個碳原子均被13C取代
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高同位素純度:≥99 atom% 13C(普通葡萄糖中13C自然豐度僅約1.1%)
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核磁共振(NMR)特性:
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由于所有碳均為13C,在13C NMR中信號強度顯著增強
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適用于代謝流追蹤(flux analysis)
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質譜(MS)特性:
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分子離子峰(M+6)比天然葡萄糖(M+0)高6個質量單位
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常用于LC-MS/MS定量分析中的內標
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主要應用
1. 代謝研究
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糖代謝途徑示蹤(糖酵解、TCA循環、PPP途徑)
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代謝通量分析(MFA):研究細胞如何分配碳源
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癌癥代謝研究(如瓦氏效應、有氧糖酵解)
2. 核磁共振(NMR)研究
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用于13C NMR代謝組學分析
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研究酶動力學及代謝網絡
3. 質譜(MS)研究
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作為內標用于葡萄糖定量(如血糖代謝研究)
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穩定同位素標記實驗(SILAC)
4. 醫學與臨床研究
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糖尿病研究(胰島素敏感性、葡萄糖攝取)
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PET顯像劑前體(13C可用于合成11C或1?F標記的示蹤劑)
5. 植物與微生物研究
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光合作用碳固定途徑(C3/C4植物代謝差異)
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微生物發酵代謝工程(優化生物燃料生產)
儲存與使用
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儲存條件:2–8°C干燥避光保存,避免反復凍融
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溶解建議:無菌水或緩沖液配制,必要時過濾除菌
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穩定性:長期儲存穩定,但溶液建議現配現用
安全信息
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安全性:無放射性,常規實驗室操作即可
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廢棄物處理:按一般化學廢棄物處理
總結
D-[U-13C?]-葡萄糖是代謝研究中的關鍵示蹤劑,廣泛應用于生物醫學、NMR/MS分析及代謝工程。其高同位素純度(≥99% 13C)使其成為精準研究碳代謝網絡的理想工具。