stringtranslate.com

Гиппуровая кислота

Гиппуровая кислота ( греч. hippos , лошадь, ouron , моча) — карбоновая кислота и органическое соединение. Она содержится в моче и образуется из комбинации бензойной кислоты и глицина . Уровни гиппуровой кислоты повышаются при потреблении фенольных соединений (например, фруктового сока , чая и вина ). Фенолы сначала преобразуются в бензойную кислоту , а затем в гиппуровую кислоту и выводятся с мочой . [1]

Гиппуровая кислота кристаллизуется в ромбических призмах, которые легко растворяются в горячей воде, плавятся при температуре 187 °C и разлагаются при температуре около 240 °C. [2] Высокие концентрации гиппуровой кислоты также могут указывать на отравление толуолом ; однако ученые поставили эту корреляцию под сомнение, поскольку существуют и другие переменные, которые влияют на уровень гиппуровой кислоты. [ 3] Когда многие ароматические соединения, такие как бензойная кислота и толуол, принимаются внутрь, они преобразуются в гиппуровую кислоту в результате реакции с аминокислотой глицином .

Синтез

Современный синтез гиппуровой кислоты включает ацилирование глицина бензоилхлоридом (« реакция Шоттена-Баумана » ) . [4]

Физиология

Биохимически гиппуровая кислота образуется из бензойной кислоты и глицина, что происходит в печени, кишечнике и почках. [5] С точки зрения механизма, бензойная кислота превращается в бензоил-КоА , ацилирующий агент. [6]

Гиппуровая кислота может быть образована из незаменимой аминокислоты фенилаланина по крайней мере двумя путями. Фенилаланин подвергается биотрансформации с образованием альфа-кетокислоты , фенилпировиноградной кислоты , которая может таутомеризоваться в реактивный енол. Бензильный углерод является реактивным, который подвергается перекисному окислению, за которым следуют конкурирующие пути, чтобы либо реагировать с альфа-углеродом с последующим образованием промежуточного продукта диоксетанола с последующим образованием щавелевой кислоты и бензальдегида, либо перекисное окисление может реагировать с карбоксильной группой с образованием промежуточного продукта альфа-кето-бета-пероксилактона с последующим образованием оксида углерода , диоксида углерода и бензальдегида . Альтернативно, при определенных условиях, фенилпировиноградная кислота может подвергаться окислительно-восстановительному механизму, такому как отдача электрона железом (II) , для непосредственного высвобождения диоксида углерода, за которым следует оксид углерода, для образования стабильного радикала толуола, который расщепляется антиоксидантом, таким как аскорбат. Во всех вышеупомянутых случаях бензальдегид подвергается биотрансформации через CYP450 в бензойную кислоту с последующей конъюгацией с глицином для образования гиппурата, который выводится с мочой. [7] Аналогичным образом толуол реагирует с CYP450 с образованием бензальдегида. [8]

Сообщается, что гиппуровая кислота является маркером болезни Паркинсона . [9]

Реакции

Гиппуровая кислота легко гидролизуется горячими едкими щелочами до бензойной кислоты и глицина. Азотистая кислота преобразует ее в бензоилгликолевую кислоту, C 6 H 5 C(=O)OCH 2 CO 2 H. [ необходима цитата ] Ее этиловый эфир реагирует с гидразином с образованием гиппурилгидразина, C 6 H 5 CONHCH 2 CONHNH 2 , который был использован Теодором Курциусом для получения азотистоводородной кислоты . [2]

История

Юстус фон Либих показал в 1829 году, что гиппуровая кислота отличается от бензойной кислоты, и дал ей название [10] , а в 1834 году он определил ее состав [11] , в то время как в 1853 году французский химик Виктор Десень (1800–1885) синтезировал ее путем воздействия бензоилхлорида на цинковую соль глицина [12] . Она также была получена путем нагревания бензойного ангидрида с глицином [13] и нагревания бензамида с монохлоруксусной кислотой [2] .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Уишарт, Дэвид С.; Го, Ань Чи; Олер, Эпонина; Ван, Фел; Анджум, Афия; Питерс, Харрисон; Дизон, Рейнард; Сайида, Зинат; Тянь, Сиянг; Ли, Брайан Л.; Бержанский, Марк; Ма, Роберт; Ямамото, Май; Ховел Кастильо, Хуан; Торрес Кальсада, Клаудия; Хиберт Гисбрехт, Микель; Луи, Вики В.; Варшави, Дорна; Варшави, Дорса; Аллен, Дана; Арндт, Дэвид; Кетарпал, Нитья; Сивакумаран, Адхавья; Харфорд, Карксена; Сэнфорд, Селена; Да, Кристен; Цао, Сюань; Будинский, Закари; Лийганд, Яанус; Чжан, Лунь; Чжэн, Цзямин; Мандал, Рупасри; Кару, Наама; Дамброва, Майя; Шиот, Хельги Б.; Гаутам, Васук. «Показана метабокарта для гиппуровой кислоты (HMDB0000714)». База данных метаболомов человека, HMDB . 5.0.
  2. ^ abc  Одно или несколько из предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Hippuric Acid". Encyclopaedia Britannica . Vol. 13 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 523.
  3. ^ Перо, РВ (2010). «Последствия для здоровья катаболического синтеза гиппуровой кислоты у людей». Current Clinical Pharmacology . 5 (1): 67–73. doi :10.2174/157488410790410588. PMID  19891605.
  4. ^ Ingersoll, AW; Babcock, SH (1932). "Гиппуровая кислота". Органические синтезы . 12 : 40. doi :10.15227/orgsyn.012.0040; Собрание томов , т. 2, стр. 328.
  5. ^ Wikoff WR, Anfora AT, Liu J, Schultz PG, Lesley SA, Peters EC, Siuzdak G (март 2009 г.). «Анализ метаболомики выявляет большое влияние микрофлоры кишечника на метаболиты крови млекопитающих». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 106 (10): 3698–3703. Bibcode : 2009PNAS..106.3698W. doi : 10.1073/pnas.0812874106 . PMC 2656143. PMID  19234110 . 
  6. ^ Чиба, М.; Пун, К.; Холландс, Дж.; Панг, К.С. (1994). «Активность конъюгации глицина бензойной кислоты и ее ацинарная локализация в перфузируемой печени крысы». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 268 (1): 409–416. PMID  8301581.
  7. ^ Хоппер, Кристофер П.; Де Ла Круз, Леди Кимберли; Лайлс, Кристин В.; Уэрхэм, Лорен К.; Гилберт, Джек А.; Эйхенбаум, Зехава; Магировски, Марчин; Пул, Роберт К.; Воллборн, Якоб; Ван, Бинхэ (2020-12-23). ​​«Роль оксида углерода в коммуникации хозяина и микробиома кишечника». Chemical Reviews . 120 (24): 13273–13311. doi :10.1021/acs.chemrev.0c00586. ISSN  0009-2665. PMID  33089988. S2CID  224824871.
  8. ^ Хоппер, Кристофер П.; Замбрана, Пейдж Н.; Гебель, Ульрих; Воллборн, Якоб (2021). «Краткая история оксида углерода и его терапевтического происхождения». Оксид азота . 111–112: 45–63. doi :10.1016/j.niox.2021.04.001. ISSN  1089-8603. PMID  33838343. S2CID  233205099.
  9. ^ "Тест на обоняние при болезни Паркинсона объяснен наукой". BBC News . BBC. 20 марта 2019 г. Получено 11 марта 2023 г.
  10. ^ Либих, Юстус (1829). «Ueber die Säure, welche in dem Harn der grasfressenden vierfüssigen Thiere enthalten ist» [О кислоте, которая содержится в моче травоядных четвероногих животных]. Annalen der Physik und Chemie (на немецком языке). 17 (11): 389–399. Бибкод : 1829АнП....93..389Л. дои : 10.1002/andp.18290931104.Либих назвал гиппуровую кислоту на с. 390: «Da ich die Säure aus dem Pferdeharn vorzugsweise untersucht habe, so werde ich sie, in Ermanglung eines passenderen Namens, mit Hippursäure bezeichnen». (Поскольку я специально исследовал кислоту из лошадиной мочи, то, за неимением более подходящего названия, я буду обозначать ее [названием] «гиппуровая кислота».)
  11. ^ Либих, Юстус (1834) «Ueber die Zusammensetzung der Hippursäure» (О составе гиппуровой кислоты), Annalen der Physik und Chemie , 32  : 573–574.
  12. ^ Десень В. (1853). «Ueber die Regeneration der Hippursäure» [О регенерации гиппуровой кислоты]. Аннален дер Химии и Фармации . 87 (3): 325–327. дои : 10.1002/jlac.18530870311. См. также: Dessaignes (1853) «Note sur la régénération de l'acide hipparique», Comptes rendus , 37  : 251–252.
  13. ^ Курций Т. (1884). «Synthese von Hippursäure und Hippursäureäthern» [Синтез гиппуровой кислоты и ее эфиров]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 17 (2): 1662–1663. дои : 10.1002/cber.18840170225.