Аллоксан - Alloxan

Аллоксан[1]
Аллоксан II.svg
Аллоксан
Alloxan Hydrate structure.png
Аллоксан гидрат
Имена
Предпочтительное название IUPAC
5,5-Дигидроксипиримидин-2,4,6 (1ЧАС,3ЧАС,5ЧАС) -трион
Другие имена
5,5-дигидроксибарбитуровая кислота
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.000.057 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 200-062-0
MeSHАллоксан
UNII
Свойства
C4ЧАС4N2О5
Молярная масса160,07 г / моль
Внешностьбледно-желтое твердое вещество
Плотность1,639 г / см3 (безводный)
Температура плавления 254 ° С (489 ° F, 527 К) (разложение)
0,29 г / 100 мл[2]
Опасности
Паспорт безопасностиMSDS
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Аллоксан, иногда называемый аллоксан гидрат, это имя органическое соединение с формулой OC (N (H) CO)2С (ОН)2. Классифицируется как производная от пиримидин. В безводный производная OC (N (H) CO)2Также известен CO, а также его димерное производное. Это одни из самых первых известных органических соединений. Они проявляют разнообразную биологическую активность.

История и литература

Соединение было открыто Юстусом фон Либихом и Фридрихом Велером. Это одно из старейших названных органических соединений. Первоначально он был подготовлен в 1818 г. Луиджи Валентино Бругнателли (1761-1818)[3][4] и был назван в 1838 г. Wöhler и Либих.[5] Название «Аллоксан» возникло из сочетания слов «аллантоин "и" Oxalsäure "(Щавелевая кислота ). Аллоксановая модель диабета была впервые описана на кроликах Данном, Шиханом и Маклетчи в 1943 году.[6] Название происходит от аллантоин, продукт мочевая кислота выводится плод в аллантоис, и щавелевая кислота полученный из Щавелевая кислота и мочевина, нашел в моча.

Аллоксан использовался при производстве пурпурного красителя. мурекид, обнаруженный Карл Вильгельм Шееле в 1776 г. Мурексид является продуктом комплекса на месте многоступенчатая реакция аллоксантина и газообразного аммиак.[7] Мурексид образуется в результате конденсации неизолированного промежуточного урамила с аллоксаном, высвобождающимся в ходе реакции.

Краситель Мурексид (справа) из реакции аллоксантина (слева)

Источник Шееле мочевая кислота от человека исчисления (такие как камни в почках ) и назвал соединение литиевой кислотой. Уильям Праут исследовал соединение в 1818 году и использовал удав экскременты с содержанием урата аммонийной кислоты до 90%.

В главе «Азот» его мемуаров. Периодическая таблица, Примо Леви рассказывает о своей тщетной попытке сделать аллоксан для производителя косметики, который читал, что он может вызывать постоянное покраснение губ. Леви считает, что помет питоны в качестве источника мочевой кислоты для производства аллоксана, но директор Турин зоопарк, потому что у зоопарка уже есть выгодные контракты с фармацевтическими компаниями, поэтому он обязан использовать куры как его источник мочевой кислоты. Однако синтез не удался, «и аллоксан и его звучное название остались звучным названием».[8]

Синтез

Первоначально он был получен окислением мочевая кислота от азотная кислота. Его получают окислением барбитуровая кислота от триоксид хрома.[9]

Димерное производное аллоксантин может быть получен частичным восстановлением аллоксана сероводородом.[2]

Аллоксан (слева) с диалюровой кислотой (в центре) и аллоксантином (справа)

Биологические эффекты

Аллоксан токсичен глюкоза аналог, который избирательно разрушает инсулин -продуцирующие клетки в поджелудочная железа (это, бета-клетки ) при введении в грызуны и многие другие виды животных. Это вызывает инсулинозависимую сахарный диабет (так называемый «аллоксановый диабет») у этих животных с характеристиками, аналогичными диабету 1 типа у людей. Аллоксан избирательно токсичен для продуцирующих инсулин бета-клеток поджелудочной железы, поскольку он преимущественно накапливается в бета-клетках за счет поглощения через GLUT2 переносчик глюкозы. Аллоксан, при наличии внутриклеточного тиолы, генерирует активные формы кислорода (ROS) в циклической реакции с продуктом его восстановления, диалюровая кислота. Токсическое действие аллоксана на бета-клетки инициируется свободные радикалы сформированный в этом окислительно-восстановительная реакция. Исследования показывают, что аллоксан не вызывает диабет у людей.[10] Другие обнаружили значительную разницу в уровнях аллоксана в плазме у детей с диабетом 1 типа и без него.[11]

Воздействие на бета-клетки

Потому что он выборочно убивает инсулин -производство бета-клетки обнаруженный в поджелудочной железе, аллоксан используется для индукции сахарный диабет у лабораторных животных.[12][13] Это происходит, скорее всего, из-за избирательного поглощения соединения из-за его структурного сходства с глюкоза а также высокоэффективный механизм захвата бета-клетками (GLUT2). Кроме того, аллоксан имеет высокое сродство к SH-содержащим клеточным соединениям и, как следствие, снижает содержание глутатиона. Кроме того, аллоксан ингибирует глюкокиназу, SH-содержащий белок, необходимый для секреции инсулина, индуцированной глюкозой.[14]

Большинство исследований показали, что аллоксан не токсичен для бета-клеток человека даже в очень высоких дозах, вероятно, из-за различных механизмов поглощения глюкозы у людей и грызунов.[15][16]

Однако аллоксан токсичен для печень и почки в высоких дозах.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Индекс Merck, 11-е издание, 281.
  2. ^ а б Типсон, Р. С. (1953). «Дигидрат аллоксантина». Органический синтез. 33: 3.; Коллективный объем, 4, п. 25
  3. ^ Луиджи Валентино Бругнателли; также цитируется как: Луиджи Гаспари Бругнателли и Луиджи Винченцо Бругнателли.
  4. ^ Увидеть:
  5. ^ Ф. Велер и Й. Либих (1838) "Untersuchungen über die Natur der Harnsäure" (Исследования природы мочевой кислоты), Annalen der Chemie und Pharmacie, 26 : 241-340. Аллоксан указан на с. 252, его приготовление и свойства приведены на стр. 256 и сл.
  6. ^ Dunn, J. S .; Sheehan, H.L .; Маклетчи, Н. Г. Б. (1943). «Некроз островков Лангерганса, полученный экспериментально». Ланцет. 241 (6242): 484–487. Дои:10.1016 / S0140-6736 (00) 42072-6.
  7. ^ Санчес-Виеска, Франсиско и Гомес, Рейна. (2019). О механизме мурексидной реакции.. Всемирный журнал органической химии. 7. 14-18. Дои:10.12691 / wjoc-7-1-3
  8. ^ Примо Леви, Периодическая таблица (Нью-Йорк: Шокен, 1984), перевод Раймонда Розенталя, 183.
  9. ^ Holmgren, A. V .; Веннер, В. (1952). «Аллоксана моногидрат». Органический синтез. 32: 6.; Коллективный объем, 4, п. 23
  10. ^ Лензен, С. (2008). «Механизмы диабета, вызванного аллоксаном и стрептозотоцином». Диабетология. 51 (2): 216–226. Дои:10.1007 / s00125-007-0886-7. PMID  18087688.
  11. ^ Mrozikiewicz, A .; Kielstrokczewska-Mrozikiewicz, D .; Lstrokowicki, Z .; Chmara, E .; Korzeniowska, K .; Мрозикевич, П. М. (1994). «Уровни аллоксана в крови у детей с инсулинозависимым сахарным диабетом». Acta Diabetologica. 31 (4): 236–237. Дои:10.1007 / bf00571958. PMID  7888696.
  12. ^ Данилова И.Г., Сарапульцев П.А., Медведева С.Ю., Гетте И.Ф., Булавинцева Т.С., Сарапульцев А.П. (2014). «Морфологическая перестройка миокарда на ранней стадии экспериментального сахарного диабета». Анат. Rec. 298 (2): 396–407. Дои:10.1002 / ar.23052. HDL:10995/73117.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  13. ^ Лорето Д., Элина В. 2009. Экспериментальные хирургические модели на лабораторных крысах. Бока-Ратон: CRC Press.
  14. ^ Шкудельски Т (2001). «Механизм действия аллоксана и стрептозотоцина в В-клетках поджелудочной железы крысы». Physiol Res. 50: 536–546.
  15. ^ Tyrberg, B .; Андерссон, А .; Борг, Л. А. (2001). «Видовые различия в восприимчивости трансплантированных и культивируемых островков поджелудочной железы к β-клеточному токсину аллоксану». Общая и сравнительная эндокринология. 122 (3): 238–251. Дои:10.1006 / gcen.2001.7638. PMID  11356036.
  16. ^ Эйзирик, Д. Л .; Пайпелеерс, Д. Г .; Ling, Z .; Валлийский, северный; Hellerström, C .; Андерссон, А. (1994). «Основные виды различий между людьми и грызунами в предрасположенности к поражению β-клетками поджелудочной железы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 91 (20): 9253–9256. Bibcode:1994PNAS ... 91.9253E. Дои:10.1073 / пнас.91.20.9253. ЧВК  44790. PMID  7937750.

внешние ссылки