L-异亮氨酸;异白氨酸;2-氨基-3-甲基戊酸;73-32-5;131598-62-4
异亮氨酸（别名：异白氨酸、2-氨基-3-甲基戊酸），化学式C₆H₁₃NO₂，是人体必需氨基酸之一，属脂肪族中性支链氨基酸，具有旋光性。性状为白色结晶或结晶性粉末，水中略溶，乙醇或乙醚中几乎不溶，药典规定干燥品含量需≤98.5%。
L-异亮氨酸
中文名称：L-异亮氨酸
英文名称：L-Isoleucine
中文别名：L-2-氨基-3-甲基戊酸;异亮氨酸
CAS RN：73-32-5;131598-62-4
EINECS号：200-798-2
分子式：C6H13NO2
分子量：131.17
熔点 168-170°C
L-异亮氨酸用途：用作氨基酸注射液、复合氨基酸输液、食品添加剂
作为支链氨基酸，异亮氨酸与亮氨酸、缬氨酸协同参与肌肉修复、血糖调节及能量代谢，可促进生长激素分泌并减少内脏脂肪堆积。其无法由人体自主合成，需通过糙米、豆类、肉类等食物或补充剂摄取，临床主要用于术后修复及营养支持。过量摄入可能引起肝肾功能损伤，需遵医嘱使用。贮存需遮光密封。
L-异亮氨酸化合物简介
异亮氨酸（Isoleucine）是人体八种必需氨基酸之一 ，化学式C6H13NO2，属脂肪族中性支链氨基酸 。异亮氨酸具有两个手性中心，存在4种立体异构体：(2S,3S)-L-异亮氨酸、(2R,3R)-D-异亮氨酸、(2S,3R)-L-别异亮氨酸和(2R,3S)-D-别异亮氨酸 。常用L-异亮氨酸CAS号为73-32-5 ，D-异亮氨酸CAS号为319-78-8，L-别异亮氨酸CAS号为1509-34-8 ，常用DL-异亮氨酸CAS号为443-79-8。L-别异亮氨酸的熔点约为278-281°C分解 ，D-异亮氨酸的熔点约为272-274°C，DL-异亮氨酸的熔点约为210°C。
L-异亮氨酸立体异构体
异亮氨酸具有两个手性中心，存在4种立体异构体：(2S,3S)-L-异亮氨酸、(2R,3R)-D-异亮氨酸、(2S,3R)-L-别异亮氨酸和(2R,3S)-D-别异亮氨酸 。
D-异亮氨酸是异亮氨酸的一种立体异构体，CAS号为319-78-8。D-异亮氨酸是Asc-1反转运蛋白的选择性激活剂，可通过释放内源性D-丝氨酸增强海马CA1-CA3的长期增效作用，相关研究领域涉及神经疾病。
L-别异亮氨酸CAS号为1509-34-8 。在健康人群的血浆中，L-别异亮氨酸浓度极低；但在枫糖尿症患者的血浆和尿液中，由于代谢缺陷，L-别异亮氨酸会显著累积，浓度可达5μM以上，因此其血浆浓度水平已作为诊断该病的重要指标之一 。其生物合成机制在微生物天然产物中已被阐明，涉及由磷酸吡哆醛依赖的氨基转移酶和异构酶组成的酶对催化L-异亮氨酸与L-别异亮氨酸间的可逆转化 。
DL-异亮氨酸是L-型和D-型异亮氨酸的外消旋混合物，CAS号为443-79-8。其研究领域包括作为人体内源性代谢物。
L-异亮氨酸研究简史
异亮氨酸（Ile）具有四个立体异构体，其中L-别异亮氨酸（L-allo-Ile）在自然界广泛存在，但其生物合成机制长期不明 。
2016年，中国科学院南海海洋研究所鞠建华研究团队首次阐明了天然产物中L-别异亮氨酸结构单元的生物合成机制。该团队从深海链霉菌中发现的抗生素Desotamides和Marformycins含有L-allo-Ile，并鉴定出负责其生物合成的由“氨基转移酶”和异构酶组成的酶对（如DsaD/DsaE） 。
该机制为发现含L-allo-Ile结构单元的新颖天然产物用于药物开发提供了遗传标记和思路，相关成果发表于《J. Am. Chem. Soc.》 。
L-异亮氨酸理化性质
异亮氨酸具有两个手性中心，存在4种立体异构体 ，包括D-异亮氨酸、DL-异亮氨酸、L-别异亮氨酸及N-BSMOC-L-异亮氨酸等衍生物 。
D-异亮氨酸分子式为C6H13NO2，分子量131.173，密度为1.0±0.1 g/cm³，沸点225.8±23.0 °C，熔点272-274°C，闪点90.3±22.6 °C，外观为白色至淡黄色粉末，比旋光度为-37°（C=1，水中）。
DL-异亮氨酸分子量为131.173，密度为1.0±0.1 g/cm³，沸点225.8±23.0 °C，熔点210°C，闪点90.3±22.6 °C，外观为白色粉末，水溶解性为22.3 g/L (25°C)。
L-别异亮氨酸分子式为C6H13NO2，分子量131.17，熔点278-281°C（分解），比旋光度为+15.9°（C=1，水中），溶于水，微溶于乙醇 。
N-BSMOC-L-异亮氨酸密度为1.355g/cm³，沸点606.5°C，熔点97-100°C，分子式为C16H19NO6S，分子量353.390，闪点320.6°C，为白色固体 。
L-异亮氨酸制备方法
目前工业上主要采用微生物发酵法大规模生产L-异亮氨酸，常用菌种为谷氨酸棒杆菌 [7-8]。
为提高产量和转化率，可采用优化培养基组分（如玉米浆、豆饼水解液、生物素的浓度）、采用指数流加营养物（如玉米浆和磷酸盐）并结合双阶段溶氧控制、以及添加表面活性剂（如Tween-80）等策略。一项于2014年完成的研究表明，通过整合上述优化策略进行分批补料发酵，可使L-异亮氨酸产量达到35.66 g/L，生物量为38.15 g/L，糖酸转化率为13.9%，发酵强度为0.59 g/L/h 。
D-异亮氨酸的制备可以L-别异亮氨酸为原料，与乙酸酐进行酰化反应后，产物以酰化酶处理分离，再经水解而得。
DL-异亮氨酸可通过化学合成法制备，例如将2-溴-3-甲基戊酸与浓氨水在室温反应，反应液浓缩后结晶出粗品，再经水溶解、活性炭脱色获得纯品。
L-异亮氨酸应用领域
异亮氨酸及其衍生物在营养与饲料、运动营养、医药研究及日用化工等领域具有应用。2025年1月30日，欧盟委员会发布法规(EU) 2025/143号条例，批准谷氨酸棒杆菌CGMCC 20437生产的L-异亮氨酸作为所有动物的饲料添加剂，授权作为营养添加剂，功能组别为“氨基酸、氨基酸盐及其类似物” 。
氨基酸和氨基酸衍生物已被商业化用作能量补充剂，影响合成代谢激素的分泌、运动期间的燃料供应、压力相关任务期间的精神表现，并防止运动引起的肌肉损伤。在医药研究领域，D-异亮氨酸是一种异亮氨酸立体异构体，是 Asc-1 反转运蛋白的选择性激活剂，可通过释放内源性 D-丝氨酸增强海马 CA1-CA3 的长期增效作用。L-别异亮氨酸在枫糖尿症患者的血浆和尿液中因代谢缺陷而累积，浓度达到5μM以上，已作为诊断该疾病的重要生物标志物 。异亮氨酸衍生物如Fmoc-D-异亮氨酸、N-BSMOC-L-异亮氨酸等是药物合成中的重要中间体 。此外，氨基酸组合在B16F0黑色素瘤细胞中显示出减少色素沉着的潜在应用价值。
L-异亮氨酸储存运输
异亮氨酸的标准品及不同构型或衍生物在储存和运输时需遵循特定条件 。
国家标准物质“D-异亮氨酸纯度标准物质（GBW06156）”需置于-20℃冰箱中保存，运输条件为常温，使用前需在贮存条件下取出，置于干燥器中平衡至室温再使用 。
D-异亮氨酸建议贮存在阴凉、干燥、通风处，保持容器密闭。N-BSMOC-L-异亮氨酸需在干燥、阴凉、密闭条件下，于5°C以下储存 。DL-异亮氨酸可在室温条件下储存。
L-异亮氨酸检测方法
L-异亮氨酸生物样本分析
高效液相色谱-串联质谱法（UHPLC-MS/MS）可用于同时测定血浆中包括D-异亮氨酸在内的18种D-氨基酸。
药品质量控制
在药品质量控制中，复方氨基酸注射液（如15-HBC）的检查包括pH值、透光率、渗透压等，含量测定涉及氨基酸的分离测定 。
标准物质纯度检测
D-异亮氨酸纯度标准物质采用质量平衡法和定量核磁法两种方法定值，保证溯源性 。
L-异亮氨酸相关法规
2025年1月30日，欧盟委员会发布法规(EU) 2025/143号条例，批准谷氨酸棒杆菌CGMCC 20437生产的L-异亮氨酸作为所有动物的饲料添加剂，授权有效期至2035年2月19日 。根据德国联邦风险研究所（BfR）2019年12月20日发布的第052/2019号科学建议，德国修订了《食品补充剂法令》中对L-异亮氨酸等物质的最大限量 [14]。根据中国海关归类，异亮氨酸及其盐通常归入编码2922499990（其他氨基酸及其酯及它们的盐），监管条件包括出入境货物通关单等。
L-异亮氨酸药典信息
L-异亮氨酸基本信息
本品为L-2-氨基-3-甲基戊酸，按干燥品计算，含C6H13NO2得少于98.5%。
L-异亮氨酸性状
本品为白色结晶或结晶性粉末，无臭。
本品在水中略溶，在乙醇或乙醚中几乎不溶。
比旋度
取本品，精密称定，加6mol/L盐酸溶液溶解并定量稀释制成每1mL中约含40mg的溶液，依法测定（通则0621），比旋度为+38.9°至+41.8°。
L-异亮氨酸鉴别
1、取本品与异亮氨酸对照品各适量，分别加水溶解并稀释制成每1ml中约含0.4mg的溶液，作为供试品溶液与对照品溶液。照其他氨基酸项下的色谱条件试验，供试品溶液所显主斑点的位置和颜色应与对照品溶液的主斑点相同。
2、本品的红外光吸收图谱应与对照的图谱（光谱集 894图）一致。
L-异亮氨酸检查
L-异亮氨酸酸度
取本品0.20g，加水20mL溶解后，依法测定（通则0631），pH值应为5.5～6.5。
溶液的透光率
取本品0.5g，加水20mL溶解后，照紫外-可见分光光度法（通则0401），在430nm的波长处测定透光率，不得低于98.0%。
氯化物
取本品0.25g，依法检查（通则0801），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（通则0802），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（通则0808），与标准氯化铵溶液2.0mL成的对照液比较，不得更深（0.02%）。
L-异亮氨酸其他氨基酸
照薄层色谱法（通则0502）试验。
供试品溶液：取本品适量，加水溶解并定量稀释制成每1mL中约含20mg的溶液。
对照溶液：精密最取供试品溶液1mL，置200mL量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
系统适用性溶液：取异亮氨酸对照品与颉氨酸对照品各适量，置同一量瓶中，加水溶解并稀释制成每1mL中各约含0.4mg的溶液。
L-异亮氨酸色谱条件：采用硅胶G薄层板，以正丁醇-水-冰醋酸（3:1:1）为展开剂。
L-异亮氨酸测定法：吸取上述三种溶液各5µL，分别点于同一薄层板上，展开，晾干，喷以茚三酮的丙酮溶液（1→50），在80°C加热至斑点出现，立即检视。
系统适用性要求：对照溶液应显一个清晰的斑点，系统适用性溶液应显两个完全分离的斑点。
限度：供试品溶液如显杂质斑点，其颜色与对照溶液的主斑点比较，不得更深（0.5%）。
L-异亮氨酸干燥失重
取本品，在105℃干燥3小时，减失重量不得过0.2%（通则0831）。
炽灼残渣
取本品1.0g，依法检查（通则0841），遗留残渣不得过0.1%。
L-异亮氨酸铁盐
取本品2.0g，依法检查（通则0807），与标准铁溶液2.0mL制成的对照液比较，不得更深（0.001%）。
重金属
取炽灼残渣项下遗留的残渣，依法检查（通则0821第二法），含重金属不得过百万分之十。
L-异亮氨酸砷盐
取本品2.0g，加水5mL，加硫酸1mL与亚硫酸10mL，在水浴上加热至体积约剩2mL，加水5mL，滴加氨试液至对酚酞指示液显中性，加盐酸5mL，加水使成28mL，依法检查（通则0822第一法），应符合规定（0.0001%）。
细菌内毒素
取本品，依法检查（通则1143），每1g异亮氨酸中含内毒素的量应小于20EU。（供注射用）
含量测定
取本品约0.10g，精密称定，加无水甲酸1mL溶解后，加冰醋酸25mL，照电位滴定法（通则0701），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13.12mg的C6H13NO2。
L-异亮氨酸类别
氨基酸类药。
L-异亮氨酸贮藏
遮光，密封保存。
