色氨酸

色氨酸
科技名词定义
中文名称：色氨酸
英文名称：tryptophan;tryptophane;Trp
定义：
学名：2-氨基-3-吲哚基丙酸。

一种芳香族、杂环、非极性α氨基酸。

L-色氨酸是组成蛋白质的常见20种氨基酸中的一种，是哺乳动物的必需氨基酸和生糖氨基酸。

在自然界中，某些抗生素中有D-色氨酸。

符号：W。

应用学科：
生物化学与分子生物学（一级学科）；氨基酸、多肽与蛋白质（二级学科）
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色氨酸
色氨酸β-吲哚基丙氨酸，为白色或微黄色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。

水中微溶，在乙醇中极微溶解，在氯仿中不溶，在甲酸中易溶，在氢氧化钠试液或稀盐酸中溶解。

色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质，其结构与IAA相似，在高等植物中普遍存在。

简介
[1]
拼音名：Se'ansuan
学名：β-吲哚基丙氨酸
英文名：Tryptophan
CAS号：73-22-3
熔点：281~282℃[2]
密度：1.362g/cm3
书页号：2010年版二部－281
C11H12N2O2 204.23
本品为L-2-氨基-3(β-吲哚)丙酸。

按干燥品计算，含C11H12N2O2不得少于99%。

结构式
球棍模型
性能
本品为白色或微黄色结晶或结晶性粉末；无臭，味微苦。

熔点281~282℃（右旋体），289℃分解，左旋体。

外消旋体微溶于水（0.4%，25℃）和乙醇，溶于甲酸、稀酸和稀碱，不溶于氯仿和乙醚。

0.2%的水溶液pH为5.5~7.0。

生产方法
1、3-吲哚乙腈与氨基脲缩合后，氰加成、水解得到外消旋色氨酸。

2、以3-吲哚甲醛与苯胺缩合，然后与a-硝基乙酸脂缩合，经氢化水解得到DL-色氨酸。

3、丙烯醛-苯肼法：丙烯醛与N-丙二酸基乙酸胺在乙醇钠存在下缩合，然后与苯肼缩合、环化，经水解脱羧得到外消旋产品（此方法是最常用、最具经济的生产方法）。

产品标准
中国药典2010版
Storage：Preserve in well-closed containers密封保存[3]
（FCC——1992）
含量（%）98.5~101.5
干燥失重（105℃，3h，%）≤0.3
灼烧残渣（%）≤0.1
铅（%）≤0.001
重金属（以pb计，%）≤0.004
砷（以As计，%）≤0.00015
鉴别
本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱(光谱集156图)一致。

检查
酸度取本品0.5g，加水50ml溶解后，依法测定（附录ⅥH），pH值应为5.4～6.4。

溶液的透光度取本品0.5g，加2mol/L盐酸溶液20ml溶解后，照分光光度法（附录ⅣA），在430nm的波长处测定透光率，不得低于95.0%。

氯化物取本品0.25g，依法检查（附录ⅧA）,与标准氯化钠溶液5.0ml制成的对照液比较，不得更浓(0.02%)。

硫酸盐取本品1.0g，依法检查（附录ⅧB），与标准硫酸钾溶液2.0ml制成的对照液比较，不得更浓（0.02%）。

铵盐取本品0.10g，依法检查（附录ⅧK），与标准氯化铵溶液2.0ml制成的对照液比较，不得更深(0.02%)。

其他氨基酸取本品0.30g，加1mol/L盐酸溶液1ml，加水适量使溶解，并稀释成20ml，作为供试品溶液；精密量取适量，加水稀释成每1ml中含75μg的溶液，作为对照溶液。

照薄层色谱法(附录ⅤB)试验，吸取上述两种溶液各2μl，分别点于同一硅胶G薄层板上，以正丁醇－冰醋酸－水(3：1：1)为展开剂，展开后，晾干，喷以茚三酮的丙酮溶液(1→50)，在80℃干燥10分钟，立即检视，供试品溶液所显杂质斑点的颜色与对照溶液的主斑点比较，不得更深(0.5%)。

干燥失重取本品，在105℃干燥3小时，减失重量不得过0.2%(附录ⅧL)。

炽灼残渣取本品1.0g，依法检查（附录ⅧN），遗留残渣不得过0.1%。

铁盐取本品1.0g，炽灼灰化后，残渣加盐酸2ml，置水浴上蒸干,再加稀盐酸4ml,微热溶解后，加水30ml与过硫酸铵50mg，依法检查(附录ⅧG)，与标准铁溶液2.0ml制成的对照液比较，不得更深(0.002%)。

重金属取炽灼残渣项下遗留的残渣，依法检查（附录ⅧH第二法），含重金属不得过百万分之十。

砷盐取本品2.0g，加盐酸5ml与水23ml溶解后，依法检查(附录ⅧJ第一法)，应符合规定(0.0001%)。

热原取本品，加氯化钠注射液制成每1ml中含10mg的溶液，依法检查(附录ⅪD)，剂量按家兔体重每1kg注射10ml，应符合规定。

含量测定
取本品约0.25g，精密称定，加无水甲酸3ml溶解后,加冰醋酸50ml,
照电位滴定法(附录ⅦA)，用高氯酸滴定液(0.1mol/L)滴定，并将滴定的结果用空白试验校正。

每1ml高氯酸滴定液(0.1mol/L)相当于20.42mg的C11H12N2O2。

测定法
方法名称：色氨酸原料药—色氨酸的测定—电位滴定法
应用范围：本方法采用滴定法测定色氨酸原料药中色氨酸的含量。

本方法适用于色氨酸原料药。

方法原理：供试品加无水甲酸溶解后，加冰醋酸，照电位滴定法，用高氯酸滴定液滴定，并将滴定的结果用空白试验校正，根据滴定液使用量，计算色氨酸的含量。

试剂：1.无水甲酸
2.冰醋酸
3. 高氯酸滴定液（0.1mol/L）
4. 结晶紫指示液
5. 基准邻苯二甲酸氢钾
仪器设备：电位滴定仪
试样制备：1. 高氯酸滴定液（0.1mol/L）
配制：取无水冰醋酸（按含水量计算，每1g水加醋酐5.22mL）750mL，加入高氯酸（70~72%）8.5mL，摇匀，放冷，加无水冰醋酸适量使成1000mL，摇匀，放置24小时。

若所测供试品易乙酰化，则须用水分测定法测定本液的含水量，再用水和醋酐调节至本液的含水量为0.01%~0.2%。

标定：取在105℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约0.16g，精密称定，加无水冰醋酸20mL使溶解，加结晶紫指示液1滴，用本液缓缓滴定至蓝色，并将滴定结果用空白试验校正。

每1mL高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于20.42mg的邻苯二甲酸氢钾。

根据本液的消耗量与邻苯二甲酸氢钾的取用量，算出本液的浓度。

2. 结晶紫指示液
取结晶紫0.5g，加冰醋酸100mL使溶解。

操作步骤：精密称取供试品约0.15g，加无水甲酸3mL溶解后，加冰醋酸50mL，照电位滴定法，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定，并将滴定的结果用空白试验校正。

每1mL 高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于20.42mg的C11H12N2O2。

注：“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一。

“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。

参考文献：中华人民共和国药典，国家药典委员会编，中国医药科技出版社，2010年版，二部，p.281。

类别
氨基酸类药。

色氨酸案例
1989年9月，一位44岁的美国妇女出现了浮肿、脸红、腹痛、粘膜溃疡、肌肉痛及无力等症状。

检验发现她的白细胞数达到了每毫升11900个，其中有42%是嗜酸性粒细胞。

在正常情况下，白细胞含量在每毫升4500到10000之间，而嗜酸性粒细胞不应该超过350。

到了10月份，她的症状进一步恶化，白细胞达到了每毫升18200个，而其中45%是嗜酸性粒细胞。

她的医生束手无策，去咨询一位风湿病专家。

那位专家也没有什么线索，倒是发现另外还有一个类似病例。

到了10月中旬，又出现了第三个病例。

这三个病人都是嗜酸性粒细胞急剧增加，共同症状有：肌痛、乏力、口腔溃疡、腹痛、呼吸急促、皮肤疹等。

这三个病人都是色氨酸的使用者。

色氨酸是一种人体必需的氨基酸，普通人每天会通过蛋白质摄入几克。

而纯品的色氨酸，在市场上作为一种帮助睡眠的膳食补充剂销售。

因为它在常规饮食中普遍存在，没有人怀疑它的安全性。

这三位病人都在服用色氨酸，所以它是罪魁祸首吗？还是说，仅仅是一种巧合？
医生们不知道，科学家们也不知道。

从科学逻辑的角度来说，不能从这三位病人都服用色氨酸做出任何结论。

但是，事关人命，人们必须基于这一点极为有限的证据作出公共卫生决策。

11月7日，一家杂志报道了这些奇怪的病例。

11日，美国FDA发布公告，反对色氨酸的使用。

随即，美国疾控中心把这些症状命名为“嗜酸性粒细胞增多-肌痛综合征”，简称EMS，并开始在全国范围内展开调查。

17日，FDA下令召回每日服用剂量在100毫克以上的色氨酸制品。

到了第二年3月下旬，出现了一个每日剂量低于100毫克的病例。

FDA接着把召回范围扩大到了所有含色氨酸的制品，只有特别批准的用途例外。

而疾控中心收到了1500多起病例报告，死亡38人，推测实际的受害人数还要远远高于此。

显然，FDA禁止色氨酸并没有充分的证据支持。

如果这一决定是“正确”的，倒也不会有人抗议“程序不公”——在健康领域的公共决策上，从来是“宁可错杀一千，不可放过一个”。

但如果色氨酸是无辜的，那么拉了色氨酸做替罪羊丝毫不能保护公众。

禁止色氨酸，只是一个权宜之计，找出幕后黑手的工作刻不容缓。

EMS的病因研究，一时间成了热门。

很快有两项“病例——对照”研究发表。

研究收集了一些EMS“病例”，同时找了一些在其他方面跟病例情况相似、但没有得EMS的“对照”。

比较他们的生活方式，发现病人中多数服用色氨酸，而对照中则很少。

于是，在EMS事件中，色氨酸脱不了干系。

不过，色氨酸毕竟是人体需要且从食物中大量摄取的氨基酸，要给它定罪这两项调查研究也还是“证据不足”。

更让人关注的是，所有EMS病人服用的色氨酸都是由同一家公司生产的，当时共有六家公司生产这种产品。

人们很容易地想到：不是色氨酸本身，而是其中的杂质在作祟。

在EMS爆发之前，那家公司换了一个菌株来生产色氨酸。

因为这个菌株经过基因工程改造，所以直到现在还有“反转基因人士”用它来“证明”转基因的危害。

其实，在此之前，那家公司采用的菌株也是经过基因工程改造的。

而跟这次菌株更新一起的更新的，还有后续分离纯化的步骤。

也就是说，拿这个例子来“显示”转基因技术的危害，完全是断章取义。

于是，许多研究者比较导致EMS的那些色氨酸和其他“正常”色氨酸产品的异同。

在现代分离和分析技术的“火眼金睛”之下，确实发现了致病的那些色氨酸中含有某些“正常”色氨酸产品中没有的杂质。

在1990年的《科学》杂志上，还有一篇论文报道了这样的发现。

要确认是那些杂质在作祟，还需要证明那些杂质本身能够导致EMS症状。

因为伦理原因，这显然不能拿人来做实验。

后来，也出现了一些论文，宣称用这些杂质在动物身上重现了EMS的某些症状。

一切似乎水落石出，可以定案了。

也确实有许多人接受了EMS的“杂质致病说”。

欧洲生物技术联盟在2000年发表的一份公报中就持这种观点。

支持这一结论和决策的还有一个证据是：89年那一次EMS爆发之后，确实没有再出现过EMS病人。

在修正了色氨酸的生产流程之后，色氨酸也被解禁了。

但是也有科学家对这个结论不以为然。

在90年代的一些文献中，有学者指出：当初的那两项“病例—对照”研究很不严谨，缺陷很多，并不能得出补充色氨酸导致EMS的结论。

另一方面，关于杂质的研究是“先定罪，再办案”的思路，后来用杂质使动物出现EMS的研究也有设计上的缺陷。

到底EMS的病因是啥，依然是雾里看花。

另一些研究则发现，过多摄入色氨酸，会增加多种代谢产物，而这些代谢产物中有些种类会抑制组胺的分解，最终导致EMS的症状。

此外，还有研究发现，EMS的病人和非病人在身体内因方面也有差异。

贮藏
遮光，密封，在凉处保存。

生理作用
色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质，其结构与IAA相似，在高等植物中普遍存在。

可以通过
色氨酸生成生长素的路线
色氨酸合成生长素，有两条途径：
（1）色氨酸首先氧化脱氨形成吲哚丙酮，再脱羧形成吲哚乙醛；吲哚乙醛在相应酶的催化下最终氧化为吲哚乙酸。

（2）色氨酸先脱羧形成色胺，然后再由色胺氧化脱氨形成吲哚乙酸。

用途
本品是重要的营养剂。

可参与动物体内血浆蛋白质的更新，并可促使核黄素发挥作用，还有助于烟酸及血红素的合成，可显著增加怀孕动物胎仔体内抗体，对泌乳期的乳牛和母猪有促进泌乳作用。

当畜禽缺乏色氨酸时，生长停滞，体重下降，脂肪积累降低，种公畜睾丸萎缩。

在医药上用做癞皮病的防治剂。