stringtranslate.com

Ксантин

Ксантин ( / ˈ z æ n θ iː n / или / ˈ z æ n θ aɪ n / , от древнегреческого ξανθός xanthós « жёлтый » из-за его желтовато-белого цвета; архаичное ксантиновая кислота ; систематическое название 3,7-дигидропурин-2,6-дион ) — пуриновое основание , встречающееся в большинстве тканей и жидкостей человеческого организма, а также в других организмах. [2] Несколько стимуляторов получены из ксантина, включая кофеин , теофиллин и теобромин . [3] [4]

Ксантин – это продукт распада пуринов . [2]

Ксантин впоследствии преобразуется в мочевую кислоту под действием фермента ксантиноксидазы . [2]

Использование и производство

Ксантин используется в качестве прекурсора лекарственных препаратов для людей и животных, а также производится как ингредиент пестицида . [2]

Клиническое значение

Производные ксантина (известные под общим названием ксантины ) представляют собой группу алкалоидов, которые обычно используются из-за их действия в качестве мягких стимуляторов и бронходилататоров , особенно при лечении симптомов астмы или гриппа . [2] В отличие от других, более мощных стимуляторов, таких как симпатомиметические амины , ксантины в основном действуют, противодействуя действию аденозина , и повышают бдительность в центральной нервной системе . [2]

Токсичность

Метилксантины ( метилированные ксантины), которые включают кофеин , аминофиллин , IBMX , параксантин , пентоксифиллин , теобромин , теофиллин и 7-метилксантин (гетероксантин), среди прочих, влияют на дыхательные пути, увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, а в высоких концентрациях могут вызывать сердечные аритмии. [2] В высоких дозах они могут приводить к судорогам, устойчивым к противосудорожным препаратам. [2] Метилксантины вызывают секрецию желудочной кислоты и пепсина в желудочно-кишечном тракте . [2] Метилксантины метаболизируются цитохромом P450 в печени. [2]

При проглатывании, вдыхании или попадании в глаза в больших количествах ксантины могут быть вредны, а при местном применении они могут вызвать аллергическую реакцию . [2]

Фармакология

В фармакологических исследованиях in vitro ксантины действуют как:

  1. конкурентные неселективные ингибиторы фосфодиэстеразы , которые повышают внутриклеточный цАМФ , активируют PKA , ингибируют синтез TNF-α [2] [5] [4] и лейкотриенов [6] , а также уменьшают воспаление и врожденный иммунитет [6] и
  2. неселективные антагонисты аденозиновых рецепторов [7], которые ингибируют аденозин, вызывающий сонливость . [2]

Однако различные аналоги демонстрируют различную эффективность в отношении многочисленных подтипов, и был разработан широкий спектр синтетических ксантинов (некоторые неметилированные) в поисках соединений с большей селективностью к подтипам фермента фосфодиэстеразы или аденозинового рецептора . [2] [8] [9] [10] [11] [12]

Ксантин: R 1 = R 2 = R 3 = H
Кофеин: R 1 = R 2 = R 3 = CH 3
Теобромин: R 1 = H, R 2 = R 3 = CH 3
Теофиллин: R 1 = R 2 = CH 3 , R 3 = H

Патология

Люди с редкими генетическими заболеваниями , в частности, ксантинурией и синдромом Леша-Нихана , не имеют достаточного количества ксантиноксидазы и не могут преобразовывать ксантин в мочевую кислоту . [2]

Возможное образование при отсутствии жизни

Исследования, опубликованные в 2008 году, основанные на изотопных соотношениях 12 C/ 13 C органических соединений, обнаруженных в метеорите Мерчисон , предположили, что ксантин и родственные ему химические вещества, включая компонент РНК урацил , были образованы внеземным путем . [13] [14] В августе 2011 года был опубликован отчет, основанный на исследованиях НАСА с метеоритами, обнаруженными на Земле, в котором предполагалось, что ксантин и родственные ему органические молекулы, включая компоненты ДНК и РНК аденин и гуанин , были обнаружены в космосе . [15] [16] [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Merck Index , 11-е издание, 9968 .
  2. ^ abcdefghijklmno "Ксантин, CID 1188". PubChem, Национальная медицинская библиотека, Национальные институты здравоохранения США. 2019. Получено 28 сентября 2019 г.
  3. ^ Спиллер, Джин А. (1998). Кофеин . Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 0-8493-2647-8.
  4. ^ ab Katzung, Bertram G. (1995). Базовая и клиническая фармакология . East Norwalk, Connecticut: Paramount Publishing. стр. 310, 311. ISBN 0-8385-0619-4.
  5. ^ Маркес Л.Дж., Чжэн Л., Пулакис Н., Гузман Дж., Костабель У. (февраль 1999 г.). «Пентоксифиллин ингибирует выработку TNF-альфа альвеолярными макрофагами человека». Являюсь. Дж. Респир. Крит. Уход Мед . 159 (2): 508–11. doi : 10.1164/ajrccm.159.2.9804085. ПМИД  9927365.
  6. ^ ab Peters-Golden M, Canetti C, Mancuso P, Coffey MJ (2005). «Лейкотриены: недооцененные медиаторы врожденных иммунных реакций». J. Immunol . 174 (2): 589–94. doi : 10.4049/jimmunol.174.2.589 . PMID  15634873.
  7. ^ Daly JW, Jacobson KA, Ukena D (1987). «Аденозиновые рецепторы: разработка селективных агонистов и антагонистов». Prog Clin Biol Res . 230 (1): 41–63. PMID  3588607.
  8. ^ Daly JW, Padgett WL, Shamim MT (июль 1986). «Аналоги кофеина и теофиллина: влияние структурных изменений на сродство к аденозиновым рецепторам». Журнал медицинской химии . 29 (7): 1305–8. doi :10.1021/jm00157a035. PMID  3806581.
  9. ^ Daly JW, Jacobson KA, Ukena D (1987). «Аденозиновые рецепторы: разработка селективных агонистов и антагонистов». Прогресс в клинических и биологических исследованиях . 230 : 41–63. PMID  3588607.
  10. ^ Daly JW, Hide I, Müller CE, Shamim M (1991). «Аналоги кофеина: взаимосвязь структуры и активности в рецепторах аденозина». Фармакология . 42 (6): 309–21. doi :10.1159/000138813. PMID  1658821.
  11. ^ González MP, Terán C, Teijeira M (май 2008 г.). «Поиск новых антагонистических лигандов для аденозиновых рецепторов с точки зрения QSAR. Насколько мы близки?». Medicinal Research Reviews . 28 (3): 329–71. doi :10.1002/med.20108. PMID  17668454. S2CID  23923058.
  12. ^ Baraldi PG, Tabrizi MA, Gessi S, Borea PA (январь 2008 г.). «Антагонисты аденозиновых рецепторов: перевод медицинской химии и фармакологии в клиническую практику». Chemical Reviews . 108 (1): 238–63. doi :10.1021/cr0682195. PMID  18181659.
  13. ^ Мартинс, З.; Ботта, О.; Фогель, М.Л.; Сефтон, МА; Главин, Д.П.; Уотсон, Дж.С.; Дворкин, Дж.П.; Шварц, АВ; Эренфройнд, П. (2008). «Внеземные азотистые основания в метеорите Мурчисон». Earth and Planetary Science Letters . 270 (1–2): 130–136. arXiv : 0806.2286 . Bibcode : 2008E&PSL.270..130M. doi : 10.1016/j.epsl.2008.03.026. S2CID  14309508.
  14. ↑ Сотрудники AFP (13 июня 2008 г.). «Мы все можем быть космическими пришельцами: исследование». AFP . Архивировано из оригинала 17 июня 2008 г. Получено 14 августа 2011 г.
  15. ^ Каллахан, MP; Смит, KE; Кливз, HJ; Ружичка, J.; Стерн, JC; Главин, DP; Хаус, CH; Дворкин, JP (2011). «Углеродистые метеориты содержат широкий спектр внеземных азотистых оснований». Труды Национальной академии наук . 108 (34): 13995–8. Bibcode : 2011PNAS..10813995C. doi : 10.1073/pnas.1106493108 . PMC 3161613. PMID  21836052 . 
  16. ^ Штайгервальд, Джон (8 августа 2011 г.). «Исследователи НАСА: строительные блоки ДНК можно изготавливать в космосе». НАСА . Получено 10 августа 2011 г.
  17. ^ Сотрудники ScienceDaily (9 августа 2011 г.). «Строительные блоки ДНК могут быть созданы в космосе, свидетельствуют данные НАСА». ScienceDaily . Получено 09.08.2011 .