Аллоксан

Аллоксан ^{[ 1 ]}
Аллоксан	Аллоксан гидрат
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК 5,5-Дигидроксипиримидин-2,4,6(1H , 3H , 5H ) -трион
	Другие имена 5,5-Дигидроксибарбитуровая кислота
Идентификаторы
Номер CAS	50-71-5 (Безводный) ; 3237-50-1 (моногидрат) ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ:76451 ;
ХЭМБЛ	ХЕМБЛ1096009 ;
ХимическийПаук	5577 ;
Информационная карта ECHA	100.000.057
Номер ЕС	200-062-0 ;
МеШ	Аллоксан
ПабХим CID	5781 ;
НЕКОТОРЫЙ	6SW5YHA5NG (безводный) ; O2AAP9F8B6 (моногидрат) ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID5044946 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	C4H4N2OC4H4N2O5
Молярная масса	160.07 g/mol
Появление	бледно-желтое твердое вещество
Плотность	1,639 г/см 3 (безводный)
Температура плавления	254 ° C (489 ° F, 527 К) (разложение)
Растворимость в воде	0,29 г/100 мл
Опасности
Паспорт безопасности (SDS)	Паспорт безопасности
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Аллоксан , иногда называемый гидратом аллоксана , представляет собой органическое соединение с формулой OC(N(H)CO) ₂ C(OH) ₂ . Его классифицируют как производное пиримидина . также димерное производное _. Известно также безводное производное OC(N(H)CO) 2 CO, а Это одни из самых ранних известных органических соединений. Они проявляют разнообразную биологическую активность.

История и литература

Соединение было обнаружено Юстусом фон Либихом и Фридрихом Вёлером. Это одно из старейших органических соединений. Первоначально он был приготовлен в 1818 году Луиджи Валентино Бругнателли (1761-1818). ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} и был назван в 1838 году Вёлером и Либихом . ^{[ 5 ]} Название «Аллоксан» произошло от слияния 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 щавелевой кислоты, полученной из щавелевой кислоты и мочевины , обнаруженной в моче .

Аллоксан использовался при производстве пурпурного красителя мурексида , открытого Карлом Вильгельмом Шееле в 1776 году. Мурексид является продуктом сложной in-situ многоступенчатой реакции аллоксантина и газообразного аммиака . ^{[ нужна ссылка ]} Мурексид образуется в результате конденсации невыделенного промежуточного урамила с аллоксаном, высвобождающимся в ходе реакции.

Шееле получил мочевую кислоту из человеческих камней (например, камней в почках ) и назвал это соединение литиевой кислотой. Уильям Праут исследовал это соединение в 1818 году и использовал экскременты удава, содержащие до 90% урата аммонийной кислоты.

В главе «Азот» своих мемуаров «Таблица Менделеева » Примо Леви рассказывает о своей тщетной попытке создать аллоксан для производителя косметики, который прочитал, что он может вызвать необратимое покраснение губ. Леви рассматривает помет питонов зоопарка ему отказывает, как источник мочевой кислоты для производства аллоксана, но директор Туринского поскольку у зоопарка уже есть 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

Первоначально он был получен окислением мочевой кислоты кислотой азотной . Его получают окислением барбитуровой кислоты триоксидом хрома . ^{[ 8 ]}

Димерное производное аллоксантина можно получить частичным восстановлением аллоксана сероводородом. ^{[ 2 ]}

Биологические эффекты

Аллоксан — токсичный аналог глюкозы , который избирательно разрушает инсулин -продуцирующие клетки поджелудочной железы (то есть бета-клетки ) при введении грызунам и многим другим видам животных. Это вызывает у этих животных инсулинозависимый сахарный диабет (так называемый «аллоксановый диабет») с характеристиками, сходными с диабетом 1 типа у людей. Аллоксан избирательно токсичен для бета-клеток поджелудочной железы, продуцирующих инсулин, поскольку он преимущественно накапливается в бета-клетках за счет поглощения через транспортер глюкозы GLUT2 . Аллоксан в присутствии внутриклеточных тиолов генерирует активные формы кислорода (АФК) в циклической реакции с продуктом восстановления, диалуровой кислотой . Токсическое действие аллоксана на бета-клетки инициируется свободными радикалами, образующимися в результате 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 ]}

Влияние на бета-клетки

Поскольку он избирательно убивает инсулин, продуцирующие бета-клетки, обнаруженные в поджелудочной железе, аллоксан используется для индуцирования диабета у лабораторных животных. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Скорее всего, это происходит 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 обладает высоким сродством 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 различий в механизмах поглощения глюкозы у людей и грызунов. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Однако аллоксан токсичен для печени и почек в высоких дозах.

См. также

Стрептозотоцин

Ссылки

^ Индекс Merck , 11-е издание, 281 .
^ Jump up to: ^а ^б Типсон, Р.С. (1953). «Аллоксантина дигидрат» . Органические синтезы . 33 :3 ; Сборник томов , т. 4, с. 25 .
^ Луиджи Валентино Бругнателли ; также цитируется как: Луиджи Гаспари Бругнателли и Луиджи Винченцо Бругнателли.
^
См.:
- Гаспаре Бругнателли (1818) «Об изменениях, происходящих в мочевой кислоте (мочевой кислоте), обработанной азотной кислотой ( азотной кислотой)», Журнал физики, химии, естествознания, медицины и искусств , 2-я серия, 1 :117 -129. Бругнателли назвал ее эритриновой кислотой [с. 117].
- (Гаспар Бругнателли) (1818) «О новой кислоте, полученной обработкой мочевой кислоты азотной кислотой» , Annales de Chimie et de Physique , 2-я серия, 8 : 201-204.
^ Ф. Вёлер и Дж. Либих (1838) «Исследования природы мочевой кислоты» , Annals of Chemistry and Pharmacie , 26 : 241-340. Аллоксан назван на с. 252, а его приготовление и свойства приведены на стр. 256 и далее.
^ Данн, Дж. С.; Шиэн, HL; Маклетчи, НГБ (1943). «Некроз островков Лангерганса, полученный экспериментально». Ланцет . 241 (6242): 484–487. дои : 10.1016/S0140-6736(00)42072-6 .
^ Примо Леви, Периодическая таблица (Нью-Йорк: Schocken, 1984), перевод Раймонда Розенталя, 183.
^ Холмгрен, А.В.; Веннер, В. (1952). «Аллоксан моногидрат» . Органические синтезы . 32 :6 ; Сборник томов , т. 4, с. 23 .
^ Ленцен, С. (2008). «Механизмы диабета, вызванного аллоксаном и стрептозотоцином» . Диабетология . 51 (2): 216–226. дои : 10.1007/s00125-007-0886-7 . ПМИД 18087688 .
^ Мрозикевич А.; Кельстрокчевска-Мрозикевич, Д.; Лстроковицкий, З.; Чмара, Э.; Корженёвска, К.; Мрозикевич, ПМ (1994). «Уровень аллоксана в крови у детей с инсулинзависимым сахарным диабетом». Акта Диабетологика . 31 (4): 236–237. дои : 10.1007/bf00571958 . ПМИД 7888696 . S2CID 12726659 .
^ Данилова ИГ; Сарапульцев П.А.; Медведева С.У.; Гетте ЕСЛИ; Булавинцева Т.С.; Сарапульцев А.П. (2014). «Морфологическая перестройка миокарда на ранней стадии экспериментального сахарного диабета». Анат. Рек . 298 (2): 396–407. дои : 10.1002/ar.23052 . hdl : 10995/73117 . ПМИД 25251897 . S2CID 205412167 .
^ Альфредо Ригалли; Лорето, Вероника Ди, ред. (12 мая 2009 г.). Экспериментальные хирургические модели на лабораторных крысах . Бока-Ратон: CRC Press. дои : 10.1201/9781420093278 . ISBN 978-0-429-14721-0 .
^ Шкудельски Т (2001). «Механизм действия аллоксана и стрептозотоцина в В-клетках поджелудочной железы крыс». Физиол Рес . 50 (6): 536–546. ПМИД 11829314 .
^ Тирберг, Б.; Андерссон, А.; Борг, Луизиана (2001). «Видовые различия в чувствительности 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 . ПМИД 11356036 .
^ Эйзирик, Д.Л.; Трубопроводчики, генеральный директор; Линг, З.; Уэлш, Н.; Хеллерстрем, К.; Андерссон, А. (1994). «Основные видовые различия между людьми и грызунами в восприимчивости к повреждению β-клеток поджелудочной железы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (20): 9253–9256. Бибкод : 1994PNAS...91.9253E . дои : 10.1073/pnas.91.20.9253 . ПМК 44790 . ПМИД 7937750 .

Внешние ссылки

Маклетчи, Н.Г. (2002). «Аллоксановый диабет — открытие, хотя и незначительное» (PDF) . Журнал Королевского колледжа врачей Эдинбурга . 32 (2): 134–142. ПМИД 12434795 .
История и химический состав красителя Мурексид. Архивировано 5 мая 2013 г. в Wayback Machine.

[1] Индекс Merck , 11-е издание, 281 .

[OS-2] Jump up to: ^а ^б Типсон, Р.С. (1953). «Аллоксантина дигидрат» . Органические синтезы . 33 :3 ; Сборник томов , т. 4, с. 25 .

[3] Луиджи Валентино Бругнателли ; также цитируется как: Луиджи Гаспари Бругнателли и Луиджи Винченцо Бругнателли.

[4] См.:
Гаспаре Бругнателли (1818) «Об изменениях, происходящих в мочевой кислоте (мочевой кислоте), обработанной азотной кислотой ( азотной кислотой)», Журнал физики, химии, естествознания, медицины и искусств , 2-я серия, 1 :117 -129. Бругнателли назвал ее эритриновой кислотой [с. 117].

(Гаспар Бругнателли) (1818) «О новой кислоте, полученной обработкой мочевой кислоты азотной кислотой» , Annales de Chimie et de Physique , 2-я серия, 8 : 201-204.

[5] Гаспаре Бругнателли (1818) «Об изменениях, происходящих в мочевой кислоте (мочевой кислоте), обработанной азотной кислотой ( азотной кислотой)», Журнал физики, химии, естествознания, медицины и искусств , 2-я серия, 1 :117 -129. Бругнателли назвал ее эритриновой кислотой [с. 117].

[6] (Гаспар Бругнателли) (1818) «О новой кислоте, полученной обработкой мочевой кислоты азотной кислотой» , Annales de Chimie et de Physique , 2-я серия, 8 : 201-204.

[5] Ф. Вёлер и Дж. Либих (1838) «Исследования природы мочевой кислоты» , Annals of Chemistry and Pharmacie , 26 : 241-340. Аллоксан назван на с. 252, а его приготовление и свойства приведены на стр. 256 и далее.

[6] Данн, Дж. С.; Шиэн, HL; Маклетчи, НГБ (1943). «Некроз островков Лангерганса, полученный экспериментально». Ланцет . 241 (6242): 484–487. дои : 10.1016/S0140-6736(00)42072-6 .

[7] Примо Леви, Периодическая таблица (Нью-Йорк: Schocken, 1984), перевод Раймонда Розенталя, 183.

[8] Холмгрен, А.В.; Веннер, В. (1952). «Аллоксан моногидрат» . Органические синтезы . 32 :6 ; Сборник томов , т. 4, с. 23 .

[literature1-9] Ленцен, С. (2008). «Механизмы диабета, вызванного аллоксаном и стрептозотоцином» . Диабетология . 51 (2): 216–226. дои : 10.1007/s00125-007-0886-7 . ПМИД 18087688 .

[literature2-10] Мрозикевич А.; Кельстрокчевска-Мрозикевич, Д.; Лстроковицкий, З.; Чмара, Э.; Корженёвска, К.; Мрозикевич, ПМ (1994). «Уровень аллоксана в крови у детей с инсулинзависимым сахарным диабетом». Акта Диабетологика . 31 (4): 236–237. дои : 10.1007/bf00571958 . ПМИД 7888696 . S2CID 12726659 .

[11] Данилова ИГ; Сарапульцев П.А.; Медведева С.У.; Гетте ЕСЛИ; Булавинцева Т.С.; Сарапульцев А.П. (2014). «Морфологическая перестройка миокарда на ранней стадии экспериментального сахарного диабета». Анат. Рек . 298 (2): 396–407. дои : 10.1002/ar.23052 . hdl : 10995/73117 . ПМИД 25251897 . S2CID 205412167 .

[12] Альфредо Ригалли; Лорето, Вероника Ди, ред. (12 мая 2009 г.). Экспериментальные хирургические модели на лабораторных крысах . Бока-Ратон: CRC Press. дои : 10.1201/9781420093278 . ISBN 978-0-429-14721-0 .

[13] Шкудельски Т (2001). «Механизм действия аллоксана и стрептозотоцина в В-клетках поджелудочной железы крыс». Физиол Рес . 50 (6): 536–546. ПМИД 11829314 .

[14] Тирберг, Б.; Андерссон, А.; Борг, Луизиана (2001). «Видовые различия в чувствительности 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 . ПМИД 11356036 .

[15] Эйзирик, Д.Л.; Трубопроводчики, генеральный директор; Линг, З.; Уэлш, Н.; Хеллерстрем, К.; Андерссон, А. (1994). «Основные видовые различия между людьми и грызунами в восприимчивости к повреждению β-клеток поджелудочной железы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (20): 9253–9256. Бибкод : 1994PNAS...91.9253E . дои : 10.1073/pnas.91.20.9253 . ПМК 44790 . ПМИД 7937750 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]