Jump to content

Аристолохиевая кислота

Аристолохиевая кислота I
Молекула аристолохиевой кислоты
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
8-Метокси-6-нитро-2 H -фенантро[3,4- d ][1,3]диоксол-5-карбоновая кислота
Другие имена
Аристиновая кислота; Аристолохия желтая; аристолохиевая кислота А; Аристолохин;Аристолохин; Дескресепт; Тардолит;TR 1736
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
ХЭМБЛ
ХимическийПаук
КЕГГ
НЕКОТОРЫЙ
Характеристики
С 17 Н 11 Н О 7
Молярная масса 341.275  g·mol −1
Появление желтый порошок
Температура плавления От 260 до 265 ° C (от 500 до 509 ° F; от 533 до 538 К)
Слегка растворим
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

Аристолохиевые кислоты ( Английский: / ə ˌ r ɪ s t ə ˈ l k ɪ k / ) — семейство канцерогенных , мутагенных и нефротоксичных фитохимических веществ, обычно встречающихся в цветковых растениях семейства Aristolochiaceae (животники). Аристолохиевая кислота (АА) I является наиболее распространенной. [ 1 ] Семейство Aristolochiaceae включает роды Aristolochia и Asarum (дикий имбирь), которые широко используются в китайской фитотерапии . [ 2 ] [ 3 ] Хотя эти соединения широко связаны с проблемами почек, раком печени и уротелия, использование растений, содержащих АК, в лечебных целях имеет долгую историю. FDA . выпустило предупреждения относительно употребления добавок, содержащих АК

Раннее медицинское использование

[ редактировать ]

Растения зверобоя и аристолоховые кислоты, которые они содержат, были довольно распространены в древнегреческих и римских медицинских текстах и ​​прочно зарекомендовали себя как лекарственное растение к пятому веку до нашей эры. [ 4 ] Первородные появились в аюрведических текстах к 400 году нашей эры, а в китайских текстах позже, в пятом веке. В те древние времена его использовали для лечения заболеваний почек и мочевыделительной системы, а также подагры, укусов змей и множества других заболеваний. Он также считался эффективным противозачаточным средством. Во многих из этих случаев зверобой был лишь одним из многих ингредиентов, используемых для создания мазей или мазей. В начале первого века в римских текстах аристолоховая кислота впервые упоминается как компонент часто принимаемых внутрь лекарств для лечения таких заболеваний, как астма, икота, спазмы, боли и изгнание последа . [ 4 ]

Открытие токсичности

[ редактировать ]

Повреждение почек

[ редактировать ]

Отравление аристолохиевой кислотой было впервые диагностировано в клинике Брюсселя, Бельгия, когда случаи нефрита, приводившего к быстрой почечной недостаточности, были замечены у группы женщин, которые принимали одну и ту же добавку для похудения, Aristolochia fangchi , содержащую аристолохиевую кислоту. [ 5 ] Этот нефрит получил название «нефропатия китайских трав» (CHN) из-за происхождения добавки для снижения веса. [ 6 ] Подобное состояние, ранее известное как Балканская эндемическая нефропатия (БЭН), впервые охарактеризованное в 1950-х годах в Юго-Восточной Европе, позже оказалось также результатом потребления аристолохиевой кислоты (АК). БЭН прогрессирует медленнее, чем нефрит, наблюдаемый при ХНН, но, вероятно, вызван низким уровнем воздействия АК, возможно, из-за загрязнения семян пшеничной муки растением семейства зверобоев, Aristolochia clematitis . [ 7 ] CHN и BEN подпадают под действие так называемой нефропатии аристолохиевой кислоты, распространенного симптома отравления АК. [ 6 ]

Растение клематис аристолохия
Аристолохия клематит , растение, ответственное за балканскую эндемическую нефропатию.

Рак печени

[ редактировать ]

Исследование, опубликованное в журнале Science Translational Medicine в октябре 2017 года, выявило высокий уровень заболеваемости раком печени в Азии, особенно на Тайване, который несет «четко выраженную мутационную сигнатуру» аристолоховых кислот. Такая же связь была обнаружена во Вьетнаме и других странах Юго-Восточной Азии. Это можно сравнить с гораздо более низкими показателями в Европе и Северной Америке. [ 8 ]

Биосинтез

[ редактировать ]

Растительный препарат, известный как аристолохиевая кислота, содержит смесь многочисленных структурно родственных нитрофенантренкарбоновых кислот, обычно состоящих из двух основных соединений: аристолохиевой кислоты I (AA-I) и аристолохиевой кислоты II (AA-II). Биосинтез этих соединений представляет значительный интерес во многом благодаря включению в их структуры как арилкарбоновой кислоты, так и арилнитрофункциональной группы (редко встречающейся в натуральных продуктах), что предполагает очевидную биогенетическую связь с хорошо известным апорфином. алкалоиды. [ 9 ] Более того, эта ассоциация, таким образом, предполагает биосинтетическую связь с норлауданозолином ( тетрагидропапаверолином ) или родственными предшественниками бензилизохинолина , которые, в свою очередь, являются производными тирозина (2). [ 10 ] Исследования кормления ( Aristolochia sipho ) самостоятельно с использованием уникального 14 C-меченные соединения [3- 14 С]-тирозин, [2- 14 C]-дофамин и [2- 14 C]-дигидроксифенилаланин привел к выделению [ 14 C]-AA-I в каждом случае, что показывает, что апорфиновый алкалоид стефанин (11) может быть предшественником AA-I, поскольку тирозин, L-ДОФА (3) и дофамин (4) были известными предшественниками норлауданозолина: тирозина ( 2) метаболизируется до L -ДОФА (3) который превращается в дофамин (4) метаболизируется до 3,4-дигидроксифенилацетальдегид (ДОПАЛ); циклизация этих двух соединений приводит к образованию норлауданозолина посредством конденсации типа Пикте-Шпенглера , катализируемой норлауданозолин-синтетазой. [ 11 ] [ 12 ]

Последующие исследования кормления, в которых использовались (±)‑[4‑ 14 C]-норлауданозолин также приводил к образованию 14 C-меченный-AAI, что также позволяет предположить, что норлауданозолин и стефанин (11) могут иметь возможное промежуточное значение в биосинтезе AA-I. Исследования деградации изолированных 14 C-меченый AA-I продемонстрировал, что атом углерода в положении кольца C4 бензилтетрагидроизохинолина норлауданозолина включен исключительно в карбоновую кислотную часть AAI. Когда это исследование было повторено, но с использованием [4‑ 14 C]-тетрагидропапаверин, меченых AAI не было выделено; это наблюдение установило, что для биосинтеза AA-I из норлауданозолина необходима фенольная окислительная реакция, что еще раз подтверждает промежуточную роль апорфиновых промежуточных продуктов. [ 13 ] Результаты эксперимента по кормлению ( A. sipho ) с (±)‑[3‑ 14 С, 15 N]-тирозин с последующей деградацией выделенного дважды меченного AA-I предоставил доказательства того, что нитрогруппа AA-I происходит от аминогруппы тирозина. [ 10 ]

Подтверждение участия промежуточных продуктов апорфина в биогенетическом пути от норлауданозолина до AA-I было получено примерно два десятилетия спустя в ходе серии исследований кормления ( Aristolochia bracteata ) с использованием нескольких меченых гипотетических бензилтетрагидроизохинолина и предшественников апорфина. [ 14 ] Эксперименты по кормлению (±)‑[5',8‑ 3 Н 2 ; 6- метокси‑ 14 C]-норориенталин привел к выделению дважды меченного AA-I. Отщепление метилендиоксигруппы с захватом образующейся 14 С-меченый формальдегид подтвердил, что эта функциональная группа образована из о -метоксифенольного сегмента тетрагидроизохинолинового кольца норориенталина. (±)‑[5',8‑ 3 H 2 ]‑Orientaline также был включен в состав AA-I. Эти наблюдения подразумевали, что апорфин престефанин (10) будет обязательным промежуточным продуктом в биосинтезе, который будет включать посредничество проапорфинов ориенталинона (8) и ориенталинола (9) через известную внутримолекулярную последовательность диенон-диенол-фенол для трансформации бензилтетрагидроизохинолины в апорфины. [ 15 ] Была предложена потенциальная роль CYP80G2, цитохрома P450, который, как было показано, катализирует внутримолекулярное CC-фенольное сочетание нескольких бензилтетрагидроизохинолинов, в этом превращении ориенталина (7) в престефанин (10). [ 16 ] (±)‑[ арил 3 H]-Престефанин был включен в состав AA-I, что подтвердило его посредническую роль в биосинтезе; а также (±)‑ арил‑ [ 3 H]-стефанин был включен в состав AA-I. [ 14 ] Это окончательное превращение стефанина (11) в AA-I (12) включает необычное окислительное расщепление кольца B апорфиновой структуры с образованием нитрозамещенной фенантренкарбоновой кислоты. Следовательно, в совокупности эти эксперименты подтверждают последовательность биосинтеза аристолохиевой кислоты I из норлауданозолина. 


Путь биосинтеза аристолохиевой кислоты

Симптомы и диагностика

[ редактировать ]

Воздействие аристолохиевой кислоты связано с высокой частотой уроэпителиального онкогенеза . [ 17 ] и связан с уротелиальным раком. [ 18 ] [ 19 ] Поскольку аристолохиевая кислота является мутагеном, она со временем наносит вред. У пациентов часто впервые диагностируют нефропатию аристолохиевой кислоты (ААН), которая представляет собой быстро прогрессирующую нефропатию и подвергает их риску развития почечной недостаточности и уротелиального рака. Однако рак уротелия наблюдается только спустя долгое время после употребления в пищу. По оценкам одного исследования, в среднем выявляемый рак развивается через десять лет после начала ежедневного потребления аристолохиевой кислоты. [ 6 ]

У пациента, предположительно страдающего ААН, можно подтвердить фитохимический анализ потребляемых растительных продуктов и обнаружение аддуктов ДНК аристолактама в почечных клетках. (Аристолоховая кислота метаболизируется в аристолактам.) Кроме того, мутированные белки при раке почки в результате трансверсии пар A : T в T:A характерно наблюдаются при мутациях, индуцированных аристолохиевой кислотой. В некоторых случаях раннее выявление, приводящее к прекращению употребления продуктов аристолохии, может привести к обращению вспять поражения почек. [ 7 ] [ 20 ]

Фармакология

[ редактировать ]

Всасывание, распределение, метаболизм и выведение

[ редактировать ]

При пероральном приеме аристолохиевая кислота I всасывается через желудочно-кишечный тракт в кровоток. [ 7 ] Он распределяется по всему организму через кровоток. [ 7 ]

Аристолактам I имеет R1=R2=H, R3=OMe; известно несколько других родственных натуральных продуктов с R-группами H, OH или OMe.

Аристолохиевые кислоты метаболизируются путями окисления и восстановления или метаболизмом фазы I. Восстановление аристолохиевой кислоты I приводит к образованию аристолактама I. [ 21 ] что наблюдалось в моче. Дальнейшая обработка аристолактама I путем O-деметилирования приводит к образованию аристолактама Ia, первичного метаболита. [ 7 ] [ 22 ] Кроме того, нитровосстановление приводит к образованию иона N-ацилнитрения, который может образовывать аддукты с основанием ДНК, тем самым придавая аристолохиевой кислоте I ее мутагенные свойства. [ 6 ] [ 7 ] [ 22 ]

Аддукты аристолактама I, связанные с ДНК, чрезвычайно стабильны; они были обнаружены в образцах биопсии пациентов, взятых через 20 лет после воздействия растений, содержащих аристолоховую кислоту. [ 23 ]

Экскреция аристолохиевых кислот и их метаболитов осуществляется с мочой. [ 7 ]

Механизм действия

[ редактировать ]

Точный механизм действия аристолохиевой кислоты неизвестен, особенно в отношении нефропатии. Считается, что канцерогенное действие аристолохиевой кислоты является результатом мутации гена-супрессора опухоли TP53 , который, по-видимому, уникален для канцерогенеза, связанного с аристолохиевой кислотой. [ 20 ] Нефропатия, вызванная потреблением аристолохиевой кислоты, не механистически понятна, но в почках пациентов с ААН обнаруживаются аддукты ДНК, характерные для мутаций, вызванных аристолохиевой кислотой, что указывает на то, что они могут играть определенную роль. [ 20 ]

Регулирование

[ редактировать ]

В апреле 2001 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов выпустило предупреждение для потребителей о вреде употребления растительных продуктов, продаваемых как « традиционные лекарства » или в качестве ингредиентов пищевых добавок, содержащих аристолоховую кислоту. [ 24 ] Агентство предупредило, что потребление продуктов, содержащих аристолоховую кислоту, связано с «необратимым повреждением почек, иногда приводящим к почечной недостаточности, которая требует диализа почек или трансплантации почек. Кроме того, у некоторых пациентов развиваются определенные типы рака, чаще всего возникающие в мочевыводящие пути». [ 24 ]

В августе 2013 года два исследования выявили мутационный признак аристолохиевой кислоты у пациентов с раком верхних мочевых путей из Тайваня. [ 25 ] [ 26 ] Канцерогенный эффект является самым сильным из обнаруженных на данный момент и превышает количество мутаций при раке легких, вызванном курением, и меланоме, подвергшейся воздействию ультрафиолета. Воздействие аристолохиевой кислоты может также вызвать некоторые виды рака печени. [ 25 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ У, Тянь-Шун; и др. (2005). «Химические составляющие и фармакология видов Aristolochia » . В Рахмане, Атта-ур (ред.). Исследования по химии натуральных продуктов: биоактивные натуральные продукты (Часть L) . Профессиональное издательство Персидского залива. п. 863. ИСБН  978-0-444-52171-2 .
  2. ^ Генрих М., Чан Дж., Ванке С., Найнхейс К., Симмондс М.С. (август 2009 г.). «Местное использование видов Aristolochia и содержание нефротоксичной аристолохиевой кислоты 1 и 2 - глобальная оценка, основанная на библиографических источниках». Дж Этнофармакол . 125 (1): 108–44. дои : 10.1016/j.jep.2009.05.028 . ПМИД   19505558 .
  3. ^ Нолин, Томас Д. и Химмельфарб, Джонатан (2010). «Механизмы лекарственной нефротоксичности» . В Утрехте, Джек (ред.). Побочные реакции на лекарства . Спрингер. п. 123. ИСБН  978-3-642-00662-3 .
  4. ^ Jump up to: а б Скарборо, Джон (2011). «Древнее медицинское использование аристолохии: традиция и токсичность зверобоя» . Аптека в истории . 53 (1): 3–21. ПМИД   22702021 . Проверено 3 мая 2015 г.
  5. ^ Шоу, Д. (декабрь 2010 г.). «Токсикологические риски китайских трав» . Планта Медика . 76 (17): 2012–8. дои : 10.1055/s-0030-1250533 . ПМИД   21077025 .
  6. ^ Jump up to: а б с д Арльт, Волкер; Стиборова, Мария; Шмайзер, Хайнц (2002). «Аристолохиевая кислота как вероятная опасность рака для человека в растительных лекарственных средствах: обзор» . Мутагенез . 17 (4): 265–277. дои : 10.1093/mutage/17.4.265 . ПМИД   12110620 .
  7. ^ Jump up to: а б с д и ж г Ланн, Рут; Джеймсон, CW; Янке, Глория (2 сентября 2008 г.). «Отчет об исходном документе о канцерогенах аристолоховых кислот» (PDF) . Национальная программа токсикологии . Проверено 3 мая 2015 г.
  8. ^ «Во всей Азии рак печени связан с лекарственными травами – исследование» . Свободная пресса Гонконга . 19 октября 2017 г. Проверено 20 октября 2017 г.
  9. ^ Спенсер, ID; Тивари, HP (1966). «Биосинтез аристолохиевой кислоты». Химические коммуникации (2). Королевское химическое общество: 55–56. дои : 10.1039/c19660000055 .
  10. ^ Jump up to: а б Комер, Ф.; Тивари, HP; Спенсер, ID (1969), «Биосинтез аристолохиевой кислоты», Canadian Journal of Chemistry , 47 (3): 481–487, doi : 10.1139/v69-070
  11. ^ Рюффер, Мартина; Эль-Шаги, Ханнемари; Нагакура, Наотака; Зенк, Мейнхарт Х. (1981). «(S)-норлауданозолинтаза: первый фермент пути биосинтеза бензилизохинолина». Письма ФЭБС . 129 : 5–9. дои : 10.1016/0014-5793(81)80742-9 . S2CID   13456773 .
  12. ^ Гувер, Ларри К.; Му-Янг, Мюррей; Легге, Раймонд Л. (1991), «Биотрансформация дофамина в норлауданозолин с помощью Aspergillus niger», Biotechnology and Bioengineering , 38 (9): 1029–1033, doi : 10.1002/bit.260380911 , PMID   18600867 , S2CID   27365169
  13. ^ Шутте, HR; Орбан, У.; Мотес, К. (1967). «Биосинтез аристолохиевой кислоты» . Европейский журнал биохимии . 1 (1): 70–72. дои : 10.1111/j.1432-1033.1967.tb00045.x . ПМИД   6059349 .
  14. ^ Jump up to: а б Шарма, Видур; Джайн, Судха; Бхакуни, Деван С.; Рандхир С. (1982), «Биосинтез аристолохиевой кислоты», Журнал Химического общества, Perkin Transactions , 1 : 1 Капил , 1153–1155.
  15. ^ Баттерсби, Арканзас; Браун, RT; Клементс, Дж. Х.; Иверах, Г. (1965). «О биосинтезе изотебаина». Химические коммуникации (11). Королевское химическое общество: 230–232. дои : 10.1039/c19650000230 .
  16. ^ Икезава, Нобухиро; Иваса, Кинуко; Сато, Фумихико (2008). «Молекулярное клонирование и характеристика CYP80G2, цитохрома P450, который катализирует внутримолекулярное CC-фенольное связывание (S)-ретикулина в биосинтезе магнофлорина, из культивируемых клеток Coptis japonica» . Журнал биологической химии . 283 (14): 8810–8821. дои : 10.1074/jbc.M705082200 . ПМИД   18230623 .
  17. ^ Ронко, Клаудио; и др., ред. (2008). Реанимационная нефрология . Elsevier Науки о здоровье. п. 1699. ISBN  978-1-4160-4252-5 .
  18. ^ Чен Ч., Дикман К.Г., Мория М., Завадил Дж., Сидоренко В.С., Эдвардс К.Л., Гнатенко Д.В., Ву Л., Турески Р.Дж., Ву XR, Пу Ю.С., Гроллман А.П. (май 2012 г.). «Уротелиальный рак, связанный с аристолохиевой кислотой, на Тайване» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 109 (21): 8241–6. дои : 10.1073/pnas.1119920109 . ПМК   3361449 . ПМИД   22493262 .
  19. ^ Лай, М.-Н.; Ван, С.-М.; Чен, ПК-К.; Чен, Ю.-Ю.; Ван, Ж.-Д. (2009). «Популяционное исследование «случай-контроль» китайских растительных продуктов, содержащих аристолоховую кислоту, и риска рака мочевых путей» . Журнал JNCI Национального института рака . 102 (3): 179–186. дои : 10.1093/jnci/djp467 . ПМЦ   2815723 . ПМИД   20026811 .
  20. ^ Jump up to: а б с Гёкмен, М. Рефик; Козинс, Жан-Пьер; Арльт, Волкер М.; Стиборова, Мария; Филлипс, Дэвид Х.; Шмайзер, Хайнц Х.; Симмондс, Моник С.Дж.; Кук, Теренс; Ванхервегем, Жан-Луи; Нортье, Жоэль Л.; Лорд, Грэм М. (2013). «Эпидемиология, диагностика и лечение нефропатии аристолохиевой кислоты: описательный обзор» (PDF) . Анналы внутренней медицины . 158 (6): 469–477. дои : 10.7326/0003-4819-158-6-201303190-00006 . ПМИД   23552405 . S2CID   8007069 . Проверено 3 мая 2015 г.
  21. ^ Михл, Йоханна; Ингруй, Мартин Дж.; Симмондс, Моник С.Дж.; Генрих, Майкл (2014). «Природные аналоги аристолохиевой кислоты и их токсичность». Отчеты о натуральных продуктах . 31 (5): 676–93. дои : 10.1039/c3np70114j . ПМИД   24691743 .
  22. ^ Jump up to: а б «Растения, содержащие аристолохиевую кислоту» (PDF) . Монографии МАИР-100А : 347–361 . Проверено 3 мая 2015 г.
  23. ^ Шмайсер; Нортье; Сингх; да Кошта; Сеннесаи; Кассуто-Вигье; Амбросетти; Рорив; Поздик; Филлипс; Стиборова; Арльт (2014). «Исключительно длительное сохранение аддуктов ДНК, образованных канцерогенной аристолохиевой кислотой I, в почечной ткани пациентов с нефропатией аристолохиевой кислоты» . Международный журнал рака . 135 (2): 502–507. doi : 10.1002/ijc.28681 . ПМИД   24921086 . S2CID   28784835 .
  24. ^ Jump up to: а б FDA предупреждает потребителей прекратить использование растительных продуктов, содержащих аристолоховую кислоту. 11 апреля 2001 г.
  25. ^ Jump up to: а б Пун, СЛ; Панг, С.-Т.; Макферсон-младший; Ю, В.; Хуанг, КК; Гуань, П.; Венг, WH; Сью, EY; Лю, Ю. (2013). «Общегеномные мутационные признаки аристолохиевой кислоты и ее применение в качестве инструмента скрининга». Наука трансляционной медицины . 5 (197): 197ра101. doi : 10.1126/scitranslmed.3006086 . ПМИД   23926199 . S2CID   25923013 .
  26. ^ Хоанг, ML; Чен, Ч.-Х.; Сидоренко В.С.; Он, Дж.; Дикман, КГ; Юн, Б.Х.; Мория, М.; Никнафс, Н.; Дувиль, К. (2013). «Мутационная подпись воздействия аристолохиевой кислоты, выявленная с помощью секвенирования всего экзома» . Наука трансляционной медицины . 5 (197): 197ра102. doi : 10.1126/scitranslmed.3006200 . ПМЦ   3973132 . ПМИД   23926200 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 68100e457d7874af19e70bfd71124063__1711569720
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/68/63/68100e457d7874af19e70bfd71124063.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Aristolochic acid - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)