L-Alanine (3-¹³C, 99%; 2-D, 96%) 是一种双标记的稳定同位素化合物。其核心是L-丙氨酸,一种在能量代谢和蛋白质合成中扮演关键角色的非必需氨基酸。该产品的独特之处在于其分子上的两个特定位点被精确标记:C3位的甲基碳被碳-13(¹³C)取代,C2位的α-碳上有一个氢原子被氘(D)取代。这种设计使其分子量比天然L-丙氨酸重2个质量单位(M+2),成为一个在代谢追踪和精准分析中极具价值的“分子探针”。
核心价值:精密的代谢“双通道探针”
该产品的核心价值在于其位点特异性的双重标记。¹³C标记的C3位碳原子,是丙氨酸进入中心碳代谢的“关键节点”;而C2位的氘原子,则为核磁共振(NMR)分析提供了独特的信号简化工具。这种设计使其能够同时追踪碳骨架的流向并解析分子结构细节。
核心用途
1. 代谢流分析的示踪剂
这是其最核心的应用。L-丙氨酸通过丙氨酸氨基转移酶(ALT) 可逆地转化为丙酮酸,直接连接糖酵解与三羧酸(TCA)循环。当使用L-Alanine (3-¹³C, 2-D)时,¹³C标记会转移到丙酮酸的C3位,随后可通过两条路径进入TCA循环:
经丙酮酸脱氢酶(PDH):¹³C标记会出现在乙酰辅酶A的甲基碳(C-2)上。
经丙酮酸羧化酶(PC):¹³C标记会出现在草酰乙酸的C-3位。
通过分析下游TCA循环中间体(如柠檬酸、苹果酸、谷氨酸)的¹³C标记模式,研究人员可以精确量化PDH与PC两条通路的相对通量,从而深入理解细胞代谢重编程。
2. 定量分析的内标
在液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS) 或气相色谱-质谱(GC-MS) 分析中,该标记物是理想的内标。其+2 Da的质量偏移使其能与样品中天然L-丙氨酸的信号清晰分离,从而精确校正样品前处理损失、基质效应和仪器波动带来的误差,实现对生物样本中丙氨酸的高精度绝对定量。
3. 生物大分子NMR的结构探针
在生物分子核磁共振(Bio-NMR) 中,C2位的氘代具有独特的优势:
简化谱图:氘的引入消除了C2位质子的²J(H-H)耦合,使谱图更简洁。
减少信号重叠:将质子数量减少50%,降低了自旋扩散(spin diffusion),有助于解析复杂分子结构。
主要应用领域
代谢组学与代谢流分析(MFA):作为示踪剂,用于量化中心碳代谢通量,研究糖异生、TCA循环回补反应以及糖尿病、癌症等疾病中的代谢紊乱。
生物分子NMR:用于蛋白质结构解析和分子动力学研究,特别适用于需要简化谱图的复杂体系。
定量蛋白质组学与靶向分析:作为内标,用于氨基酸谱分析、LC-MS方法开发和临床样本(如血浆)中丙氨酸的准确定量。
酶学与机理研究:用于研究ALT等酶的动力学,或追踪1H-2H交换过程,以理解代谢区室化。
药物研发:用于药代动力学(DMPK) 研究,追踪含丙氨酸结构药物或代谢物的体内转化。
L-Alanine (3-¹³C, 99%; 2-D, 96%) 并非普通的化学试剂,而是一款设计精密的 “双功能代谢探针” 。其核心价值在于,它既能作为¹³C示踪剂,精准追踪丙氨酸碳骨架在中心代谢网络中的流向与通量;又能作为氘代NMR探针,简化谱图以辅助结构解析。它是代谢组学、结构生物学、定量分析化学等领域中,用于解析代谢重编程和进行高精度定量的关键工具。










