亮氨酸（(2R)-2-amino-3,3-dimethylbutanoic acid）化學名稱為L-2-氨-4-甲基戊酸，白色結晶或結晶性粉末；無臭，味微苦。在甲酸中易溶，在水中略溶，在乙醇或乙醚中極微溶解。密度為1.038g/cm3 ，熔點大於300ºC，沸點為217.7ºC at 760 mmHg。
亮氨酸的作用包括與異亮氨酸和纈氨酸一起合作修復肌肉，控制血糖，並給身體組織提供能量。
亮氨酸，異亮氨酸和纈氨酸都是支鏈胺基酸，它們有助於促進訓練後的肌肉恢復。其中亮氨酸是最有效的一種支鏈胺基酸，可以有效防止肌肉損失，因為它能夠更快的分解轉化為葡萄糖。
基本介紹
- 中文名：亮氨酸
- 外文名：Leucine
- 分子式：C6H13NO2
- CAS號： 61-90-5
化合物簡介,理化性質,藥典標準,主要活性成分,性狀,比旋度,鑑別,檢查,含量測定,分析方法,製備方法,水解法,合成法,酶催化法,發酵法,生產工藝,作用用途,相關化合物藥品簡介,藥品名稱：,成份：,性狀：,藥理毒理：,藥代動力學：,適應症：,用法用量：,不良反應：,禁忌：,注意事項：,
化合物簡介
中文學名：亮氨酸、白氨酸中文別名：α-氨基-γ-甲基戊酸、α-氨基異己酸
英文名：Leucine
三字母符號：Leu
單字母符號：L
亮氨酸
化學式：C6H13NO2
分子式：(CH3)2CHCH2CH(NH2)COOH
分子量：131.18
類別：胺基酸類藥
本品為L-2-氨基-4- 甲基戊酸。按乾燥品計算，含C6H13NO2不得少於98.5%。
理化性質
外觀與性狀：本品為白色結晶或結晶性粉末；無臭，味微苦。
熔點：332℃（消旋體），293～295℃（左旋體）
酸鹼性：pH約為為5.5 ～6.5
溶解性：本品在甲酸中易溶，在水中略溶，在乙醇或乙醚中極微溶解。
相對密度（水=1）：左旋體1.293
比旋光度：取本品，精密稱定，加6mol/L鹽酸溶液溶解並釋稀成每1ml 中含40mg的溶液，依法測定（附錄Ⅵ E），比旋光度為+14.5°至+16.0°
儲存注意事項：本品應密封乾燥避光保存。
藥典標準
主要活性成分
L-2-氨基-4-甲基戊酸。按乾燥品計算，含C6H13NO2不得少於98.5%。
性狀
白色結晶或結晶性粉末；無臭，味微苦。
在甲酸中易溶，在水中略溶，在乙醇或乙醚中極微溶解
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40mg的溶液，依法測定（2010年版藥典二部附錄Ⅵ E），比旋度為+14.9°至+16.0°
鑑別
（1）取本品與亮氨酸對照品各適量，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。照其他胺基酸項下的色譜條件試驗，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（《藥品紅外光譜集》987圖）一致。
檢查
酸度 取本品0.50g，加水50ml，加熱使溶解，放冷至室溫，依法測定（2010年版藥典二部附錄Ⅵ H），pH值應為5.5～6.5。溶液的透光率 取本品0.50g，加水50ml，加熱使溶解，放冷至室溫，照紫外－可見分光光度法（2010年版藥典二部附錄Ⅳ A），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（2010年版藥典二部附錄Ⅷ A），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（2010年版藥典二部附錄Ⅷ B），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（2010年版藥典二部附錄Ⅷ K），與標準氯化銨溶液2.0ml製成的對照液比較，不得更深（0.02%）。其他胺基酸 取本品適量，加水溶解並稀釋製成每1ml中約含20mg的溶液，作為供試品溶液；精密量取1ml，置200ml量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，作為對照溶液；另取亮氨酸對照品與纈氨酸對照品各適量，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，作為系統適用性試驗溶液。照薄層色譜法（2010年版藥典二部附錄Ⅴ B）試驗，吸取上述三種溶液各5μl，分別點於同一矽膠G薄層板上，以正丁醇－水－冰醋酸（3：1：1）為展開劑，展開後，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。對照溶液應顯一個清晰的斑點，系統適用性試驗溶液應顯兩個完全分離的斑點。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%（2010年版藥典二部附錄Ⅷ L）。熾灼殘渣 取本品1.0g，依法檢查（2010年版藥典二部附錄Ⅷ N），遺留殘渣不得過0.1%。鐵鹽 取本品1.5g，依法檢查（2010年版藥典二部附錄Ⅷ G），與標準鐵溶液1.5ml製成的對照液比較，不得更深（0.001%）。重金屬 熾灼殘渣項下遺留的殘渣，依法檢查（2010年版藥典二部附錄Ⅷ H 第二法），含重金屬不得過百萬分之十。砷鹽 取本品2.0g，加水5ml，加硫酸1ml與亞硫酸10ml，在水浴上加熱至體積約剩2ml，加水5ml，滴加氨試液至對酚酞指示液顯中性，加鹽酸5ml，加水使成28ml，依法檢查（2010年版藥典二部附錄Ⅷ J 第一法），應符合規定（0.0001%）。細菌內毒素 取本品，依法檢查（2010年版藥典二部附錄Ⅺ E），每1g亮氨酸中含內毒素的量應小於25EU（供注射用）
含量測定
取本品約0.1g，精密稱定，加無水甲酸1ml溶解後，加冰醋酸25ml，照電位滴定法（2010年版藥典二部附錄Ⅶ A），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13.12mg的C6H13NO2。
分析方法
方法名稱： 亮氨酸測定—電位滴定法
套用範圍： 本方法採用滴定法測定亮氨酸的含量。本方法適用於亮氨酸 。
方法原理： 供試品置錐形瓶中，加無水甲酸與冰醋酸溶解後，照電位滴定法，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定。讀出高氯酸滴定液使用量，計算亮氨酸的含量。
試劑：
1.水（新沸放置至室溫）
2.高氯酸滴定液（0.1mol/L）
3.結晶紫指示液
4. 無水甲酸
5 .冰醋酸
6. 基準鄰苯二甲酸氫鉀
儀器設備： 電位滴定儀
試樣製備：
①高氯酸滴定液（0.1mol/L）
配製：取無水冰醋酸（按含水量計算，每1g水加醋酐5.22mL)750mL，加入高氯酸（70%-72%）8.5mL，搖勻，在室溫下緩緩滴加醋酐23mL，邊加邊搖，加完後再振搖均勻，放冷，加無水冰醋酸適量使成1000mL，搖勻，放置24小時。若所測供試品易乙醯化，則須用水份測定法測定本頁的含水量，再用水和醋酐調節至本液的含水量為0.01%-0.2%。
標定：取在105℃乾燥至恆重的基準鄰苯二甲酸氫鉀約0.16g，精密稱定，加無水冰醋酸20mL使溶解，加結晶紫指示液1滴，用本液緩緩滴定至藍色，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20.42mg的鄰苯二甲酸氫鉀。根據本液的消耗量與鄰苯二甲酸氫鉀的取用量，算出本液的濃度，即可。
貯藏：置棕色玻璃瓶中，密閉保存。
②結晶紫指示液
取結晶紫0.5g，加冰醋酸100mL使溶解，即得。
操作步驟： 精密稱取供試品約0.1g，置錐形瓶中，加無水甲酸1mL溶解後，加冰醋酸25mL，照電位滴定法，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定，並將滴定結果用空白試驗校正。記錄消耗高氯酸滴定液的體積數（mL），每1mL高氯酸滴定液（0.1mol/L）相當於13.12mg的C6H13NO2。
注1：“精密稱取”系指稱取重量應準確至所稱取重量的千分之一,“精密量取”系指量取體積的準確度應符合國家標準中對該體積移液管的精度要求。
製備方法
胺基酸的製造是從1820年水解蛋白質開始的。1908年日本人Ikeda發現谷氨酸鈉是鮮味的強化劑，開始了工業化生產胺基酸的歷史。1957年日本開始運用微生物進行谷氨酸發酵生產，從此揭開了微生物發酵方法生產胺基酸的歷史新篇章。20世紀六十年代左右，關於L一亮氨酸生物合成以及其代謝調節機制相繼闡明。這為微生物發酵法生產L一亮氨酸定向育種及酶法生產L-亮氨酸提供了理論基礎。
L一亮氨酸的生產方法主要有提取法、化學合成法、酶催化法、微生物發酵法等。
水解法
胺基酸是蛋白質的組成單位，在酸性條件下，將L一亮氨酸含量較高的蛋白質水解，得到各種胺基酸的混合物，經分離、純化、精緻等工序獲得L一亮氨酸產品。
我國大部分廠家採用蛋白質水解法生產L一亮氨酸和L-胱氨酸。蛋白質水解法生產L一亮氨酸的優點是生產設備簡單，技術要求不高，並且L一亮氨酸在蛋白質中的含量較高。但是蛋白質水解法生產的缺點是費時、污染嚴重、收率低、產品質量得不到保證，大規模生產受到限制。
合成法
亮氨酸化學合成法有A.Strecker, n一鹵代酸氨解、相轉移催化等幾種方法。雖然化學合成法原理簡單，價格低廉，但操作複雜，反應條件苛刻，副產物多，產率不高，並且有的方法涉及到有毒物質。化學合成法得到亮氨酸是消旋的DL一亮氨酸，為了得到L一亮氨酸，必須進行光學異構體的拆分。因此化學合成法很少用於L一亮氨酸的生產。
酶催化法
酶催化法生產L一亮氨酸通常是利用轉氨酶轉氨給a一酮基異己酸生成L一亮氨酸和組氨酸將相關的酶和NADH共價結合在膜上，讓底物緩緩地經過膜而進行酶催化反應生成L一亮氨酸。如1981年，Wichmann er al.建立了一種用超濾膜製成的膜反應器，膜上共價結合了亮氨酸轉氨酶、甲酸轉氨酶、和NADH，當底物。一酮基異己酸通過膜反應器後，可被催化生成L一亮氨酸，其中NADH通過甲酸同步氧化成CO2實現再生。
酶法生產胺基酸的優點是轉化能力強，可避免代謝調控中的反饋抑制和反饋阻遏，並且其生物反應器緊湊，產物組分相對單一，易進行後工序加工處理，可以提高產品質量，降低成本。但酶法生產中所用到的酶需通過微生物發酵生成並提取精製，工藝過程比較複雜，且成本較高，因此目前尚未得到廣泛的套用。如果能夠低成本獲得高酶活的酶，則酶法生產L一亮氨酸是一條經濟可行的工藝路線。
微生物發酵法
發酵法
1987年德國學者Groegere採用添加前體物。一酮基異己酸生產L一亮氨酸，當培養基中添加前體物。一酮基異己酸的濃度為20g/L，谷氨酸棒桿菌ATCC 13032發酵57h，可生成16g/L L一亮氨酸，質量轉化率91-96%;而採用分批流加培養法，可流加a一酮基異己酸32 g/L，發酵23h，產L一亮氨酸24 g/L，從。一酮基異己酸到L一亮氨酸的轉化是經過轉氨酶的催化生成的。
生產工藝
一． 濃縮段
原料：蒸汽
將一次母液通入濃縮罐內，通入蒸汽，溫度120℃，氣壓-0.09MPa，濃縮時間6h，結晶。
終點產物：結晶液（去一次中和段）
二，一次中和段
輔料：硫酸，純水
結晶液進入一次中和罐，通入硫酸，純水，溫度80℃，中和時間4h，過濾
終點產物：1，濾液（回收利用）2，濾渣（去氨解段）
三, 氨解段
輔料：氨水，純水，蒸汽
濾渣進入氨解罐，通入氨水，純水，蒸汽，溫度80℃，氨解時間3h，過濾
終點產物，1，濾液（回收利用）2，濾渣（去脫色段）(胱氨酸)
四，脫色段。
輔料：蒸汽，純水，活性炭
濾渣進入脫色罐，通（投）入蒸汽，純水，活性炭，溫度80℃，脫色時間2h，過濾，
終點產物：1，濾渣（回收利用）2，濾液（去二次中和段）
五，二次中和段
輔料：氨水，蒸汽
濾液進入二次中和罐，通入氨水，蒸汽，溫度80℃，中和時間4h，過濾，
終點產物，1，濾液（回收利用）2，濾渣（即L-亮氨酸粗品，去精製段）
六，精製段
輔料：蒸餾水，蒸汽(組氨酸鹽酸鹽)
用蒸餾水沖洗上段工序產品並離心甩乾，送入烘乾機，通入蒸汽烘乾，包裝，入庫，烘乾溫度100℃，烘乾時間3h。
終點產物：L-亮氨酸成品
作用用途
亮氨酸可作為營養增補劑、調味增香劑。 可配製胺基酸輸液及綜合胺基酸製劑，降血糖劑，植物生長促進劑。
亮氨酸的作用包括與異亮氨酸和纈氨酸一起合作修復肌肉，控制血糖，並給身體組織提供能量。它還提高生長激素的產量，並幫助燃燒內臟脂肪，這些脂肪由於處於身體內部，僅通過節食和鍛鍊難以對它們產生有效作用。
亮氨酸，異亮氨酸和纈氨酸都是支鏈胺基酸，它們有助於促進訓練後的肌肉恢復。其中亮氨酸是最有效的一種支鏈胺基酸，可以有效防止肌肉損失，因為它能夠更快的分解轉化為葡萄糖。增加葡萄糖可以防止肌肉組織受損，因此它特別適合健美運動員。白氨酸還促進骨骼，皮膚，以及受損肌肉組織的癒合，醫生通常建議手術後患者採取亮氨酸補充劑。
由於它很容易轉化為葡萄糖，因此亮氨酸有助於調節血糖水平。白氨酸缺乏的人會出現類似低血糖的症狀，如頭痛，頭暈，疲勞，抑鬱，精神錯亂，和易怒等。
亮氨酸最好的食物來源包括糙米，豆類，肉類，堅果，大豆粉，和全麥。由於它是一種必不可少的胺基酸，這意味著身體不能自己生產，只能通過飲食獲得。從事高強度體力活動和低蛋白質飲食的人，應該考慮採取白氨酸補充。儘管有獨立補充形式，但是最好還是與異亮氨酸和纈氨酸一起攝入。因此，選擇混合型補充劑更為方便。
但是和任何東西一樣，過量攝入亮氨酸也會造成副作用，大量攝入已知與糙皮病，維生素A缺乏症等問題有關係，並會引起皮炎，腹瀉，精神失常等問題。飲食中含有過多亮氨酸還會增加體內氨的數量，並破壞肝，腎功能。因此，除非諮詢過醫生，否則肝或腎功能受損患者不應該採用大劑量的亮氨酸，這會導致病情惡化。
相關化合物藥品簡介
藥品名稱：
【通用名稱】 複方亮氨酸顆粒(3AA)
【英文名稱】 Compound Leucine Granules (3AA)
【漢語拼音】 Fu Fang Liang An Suan Ke Li(3AA)
成份：
本品為複方製劑，其組分為每袋含亮氨酸(C6H13NO2)1.375g 、異亮氨酸(C6H13NO 2)1.125g 、纈氨酸(C5H11NO2)1.050g.
性狀：
本品為黃色或淡黃色的顆粒。
藥理毒理：
纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸為支鏈胺基酸，進入體內後能糾正血漿中支鏈胺基酸和芳香胺基酸失衡，防止因腦內芳香胺基酸濃度過高引起的肝昏迷，本品能促進蛋白質合成和減少蛋白質分解，有利於促進肝細胞的再生和修復，並可改善低蛋白血症。
藥代動力學：
直接在肌肉、脂肪、心、腦等組織代謝，產生能量供機體利用。
適應症：
用於慢性肝性腦病、肝硬化、慢性活動性肝炎及慢性遷延性肝炎等疾病引起的胺基酸代謝紊亂。
用法用量：
口服。
肝性腦病：昏迷期 一次 2-3 袋，一日三次；清醒後 一次 1 袋。
慢性肝病：一次 1 袋。一日 3-4 次吞服或沖服，或遵醫囑。
不良反應：
尚未發現有不良反應報導。
禁忌：
對本品過敏者禁用。
注意事項：
當藥品性狀發生改變時禁止使用。
