Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Аллоксан [1]
Аллоксан, скелетная формула.svg
Аллоксан
Alloxan Hydrate structure.png
Аллоксан гидрат
Имена
Предпочтительное название IUPAC
5,5-дигидроксипиримидин-2,4,6 (1 H , 3 H , 5 H ) -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
  • InChI = 1S / C4H2N2O4 / c7-1-2 (8) 5-4 (10) 6-3 (1) 9 / ч (H2,5,6,8,9,10) проверитьY
    Ключ: HIMXGTXNXJYFGB-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C4H2N2O4 / c7-1-2 (8) 5-4 (10) 6-3 (1) 9 / ч (H2,5,6,8,9,10)
    Ключ: HIMXGTXNXJYFGB-UHFFFAOYAQ
  • C1 (= O) C (= O) NC (= O) NC1 = O
Характеристики
C 4 H 4 N 2 O 5
Молярная масса160,07 г / моль
Внешностьбледно-желтое твердое вещество
Плотность1,639 г / см 3 (безводный)
Температура плавления 254 ° С (489 ° F, 527 К) (разложение)
0,29 г / 100 мл [2]
Опасности
Паспорт безопасностиПаспорт безопасности
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Аллоксан , иногда называемый гидратом аллоксана , - это название органического соединения с формулой OC (N (H) CO) 2 C (OH) 2 . Классифицируется как производное пиримидина . Также известно безводное производное OC (N (H) CO) 2 CO, а также димерное производное. Это одни из самых первых известных органических соединений. Они проявляют разнообразную биологическую активность.

История и литература [ править ]

Соединение было обнаружено Юстусом фон Либихом и Фридрихом Велером. Это одно из старейших названных органических соединений. Первоначально он был подготовлен в 1818 году Луиджи Валентино Бругнателли (1761-1818) [3] [4] и был назван в 1838 году Велером и Либихом . [5] Название «Аллоксан» возникло от объединения слов « аллантоин » и «Oxalsäure» ( щавелевая кислота ). Аллоксановая модель диабета была впервые описана у кроликов Данном, Шиханом и Маклетчи в 1943 году. [6] Название происходит от аллантоина , продукта мочевой кислоты, выделяемого плодом.в аллантоис и щавелевую кислоту, полученную из щавелевой кислоты и мочевины , обнаруженную в моче .

Аллоксан был использован в производстве пурпурного красителя мурексида , открытого Карлом Вильгельмом Шееле в 1776 году. Мурексид является продуктом сложной многоступенчатой ​​реакции аллоксантина и газообразного аммиака in situ . [ необходима цитата ] Мурексид образуется в результате конденсации неизолированного промежуточного урамила с аллоксаном, высвобождающимся в ходе реакции.

Краситель мурексид (справа) из реакции аллоксантина (слева)

Шееле получил мочевую кислоту из человеческих камней (таких как камни в почках ) и назвал ее составной литиевой кислотой. Уильям Праут исследовал это соединение в 1818 году и использовал экскременты удавов с содержанием урата аммонийной кислоты до 90%.

В главе «Азот» в его мемуарной Периодической таблицы , Примо Леви рассказывает о своей тщетной попытке сделать аллоксан для производителя косметики , который читал , что это может привести к покраснению губ. Леви считает, что помет питонов является источником мочевой кислоты для производства аллоксана, но директор Туринского зоопарка отвергает его предложение, поскольку зоопарк уже имеет выгодные контракты с фармацевтическими компаниями, поэтому он вынужден использовать кур в качестве источника мочевая кислота. Однако синтез не удался, «а аллоксан и его резонансное название остались резонансным именем». [7]

Синтез [ править ]

Первоначально он был получен при окислении мочевой кислоты с помощью азотной кислоты . Его получают путем окисления барбитуровой кислоты с помощью триоксида хрома . [8]

Димерное производное аллоксантина может быть получено частичным восстановлением аллоксана сероводородом. [2]

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

Биологические эффекты [ править ]

Аллоксан - токсичный аналог глюкозы , который избирательно разрушает продуцирующие инсулин клетки поджелудочной железы (то есть бета-клетки ) при введении грызунам и многим другим видам животных. Это вызывает инсулинозависимый сахарный диабет (называемый «аллоксановым диабетом») 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 переносчик глюкозы GLUT2 . Аллоксан в присутствии внутриклеточных тиолов генерирует активные формы кислорода.(ROS) в циклической реакции с продуктом его восстановления, диалюровой кислотой . Токсическое действие аллоксана на бета-клетки инициируется свободными радикалами, образующимися в этой окислительно-восстановительной реакции . Исследования показывают, что аллоксан не вызывает диабет у людей. [9] Другие обнаружили значительную разницу в уровнях аллоксана в плазме у детей с диабетом 1 типа и без него. [10]

Воздействие на бета-клетки [ править ]

Поскольку он избирательно убивает бета-клетки, продуцирующие инсулин, обнаруженные в поджелудочной железе, аллоксан используется для индукции диабета у лабораторных животных. [11] [12] Это происходит, скорее всего, из-за избирательного поглощения соединения из-за его структурного сходства с глюкозой, а также из-за высокоэффективного механизма поглощения 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. [13]

Большинство исследований показали, что аллоксан не токсичен для бета-клеток человека даже в очень высоких дозах, вероятно, из-за различных механизмов захвата глюкозы у людей и грызунов. [14] [15]

Однако аллоксан в высоких дозах токсичен для печени и почек .

См. Также [ править ]

  • Стрептозотоцин

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Merck Index , 11-е издание, 281 .
  2. ^ a b Типсон, RS (1953). «Дигидрат аллоксантина» . Органический синтез . 33 : 3.; Сборник , 4 , с. 25
  3. ^ Луиджи Валентино Бругнателли ; также цитируется как: Луиджи Гаспари Бругнателли и Луиджи Винченцо Бругнателли.
  4. ^ См .:
    • Гаспаре Бругнателли (1818) «Сопра i cangiamenti che avvengono nell 'ossiurico (ac. Urico) trattato coll' ossisettonoso (ac. Nitroso)» (Об изменениях, происходящих в мочевой кислоте (мочевой кислоте), обработанной азотной кислотой (азотной кислотой) ), Giornale di Fisica, Chimica, Storia Naturale, Medicina, ed Arti , 2-я серия, 1  : 117-129. Бругнателли назвал его ossieritrico (эритриновая кислота) [стр. 117].
    • (Гаспар Бругнателли) (1818) «Sur un acide nouveau obtenu en traitant l'acide urique paracide nitrique» (О новом ациде, полученном обработкой мочевой кислоты азотной кислотой), Annales de Chimie et de Physique , 2-я серия, 8  : 201-204.
  5. ↑ F. Wöhler und J. Liebig (1838) «Untersuchungen über die Natur der Harnsäure» (Исследования природы мочевой кислоты), Annalen der Chemie und Pharmacie , 26  : 241-340. Аллоксан назван на с. 252, его приготовление и свойства приведены на стр. 256 и сл.
  6. ^ Данн, JS; Sheehan, HL; Маклетчи, NGB (1943). «Некроз островков Лангерганса, полученный экспериментально». Ланцет . 241 (6242): 484–487. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (00) 42072-6 .
  7. ^ Примо Леви, Периодическая таблица (Нью-Йорк: Шокен, 1984), перевод Раймонда Розенталя, 183.
  8. ^ Holmgren, А. В.; Веннер, В. (1952). «Моногидрат аллоксана» . Органический синтез . 32 : 6.; Сборник , 4 , с. 23
  9. ^ Lenzen, S. (2008). «Механизмы диабета, вызванного аллоксаном и стрептозотоцином» . Диабетология . 51 (2): 216–226. DOI : 10.1007 / s00125-007-0886-7 . PMID 18087688 . 
  10. ^ Mrozikiewicz, A .; Kielstrokczewska-Mrozikiewicz, D .; Lstrokowicki, Z .; Chmara, E .; Korzeniowska, K .; Mrozikiewicz, PM (1994). «Уровни аллоксана в крови у детей с инсулинозависимым сахарным диабетом». Acta Diabetologica . 31 (4): 236–237. DOI : 10.1007 / bf00571958 . PMID 7888696 . S2CID 12726659 .  
  11. ^ Данилова И.Г., Сарапульцев П.А., Медведева С.У., Гетте И.Ф., Булавинцева Т.С., Сарапульцев А.П. (2014). «Морфологическая перестройка миокарда на ранней стадии экспериментального сахарного диабета». Анат. Рек . 298 (2): 396–407. DOI : 10.1002 / ar.23052 . hdl : 10995/73117 . PMID 25251897 . S2CID 205412167 .  CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Лорето D, Элина В. 2009. Экспериментальные хирургические модели на лабораторных крысах. Бока-Ратон: CRC Press.
  13. ^ Szkudelski Т (2001). «Механизм действия аллоксана и стрептозотоцина в В-клетках поджелудочной железы крысы». Physiol Res . 50 (6): 536–546. PMID 11829314 . 
  14. ^ Tyrberg, B .; Андерссон, А .; Борг, Лос-Анджелес (2001). «Различия видов в восприимчивости трансплантированных и культивируемых островков поджелудочной железы к β-клеточному токсину аллоксану». Общая и сравнительная эндокринология . 122 (3): 238–251. DOI : 10,1006 / gcen.2001.7638 . PMID 11356036 . 
  15. ^ Эйзирик, DL; Пайпелеры, ДГ; Ling, Z .; Валлийский, северный; Hellerström, C .; Андерссон, А. (1994). «Основные виды различий между людьми и грызунами в восприимчивости к поражению β-клетками поджелудочной железы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (20): 9253–9256. Bibcode : 1994PNAS ... 91.9253E . DOI : 10.1073 / pnas.91.20.9253 . PMC 44790 . PMID 7937750 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Маклетчи, Н.Г. (2002). «Аллоксановый диабет, открытие, хотя и незначительное» (PDF) . Журнал Королевского колледжа врачей Эдинбурга . 32 (2): 134–142. PMID  12434795 .
  • История и химия красителя мурексида