Цинк протопорфирин
| |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена
Цинк протопорфирин IX
| |
| Идентификаторы | |
| КЭБ | |
| Информационная карта ECHA | 100.035.853 |
| КЕГГ | |
| МеШ | цинк+протопорфирин |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 34 Н 32 Н 4 О 4 Zn | |
| Молярная масса | 626.032 g/mol |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Цинк-протопорфирин ( ЦПП ) относится к координационным комплексам цинка и протопорфирина IX . Это красно-фиолетовое твердое вещество, растворимое в воде. Сложные и родственные виды обнаруживаются в эритроцитах , когда выработка гема ингибируется свинцом и/или недостатком железа . [ 1 ]
Клиническая полезность
[ редактировать ]Измерение протопорфирина цинка в эритроцитах использовалось для скрининга отравления свинцом . [ 2 ] [ 3 ] и при дефиците железа . [ 4 ] [ 1 ] [ 5 ]
Уровни цинк-протопорфирина могут быть повышены в результате ряда условий, например: [ 2 ]
- отравление свинцом
- дефицит железа
- серповидноклеточная анемия
- сидеробластная анемия
- анемия хронических заболеваний
- ванадия воздействие
- эритропоэтическая протопорфирия [ 6 ]
- Различные виды рака
Преимущество тестирования повышенного ZPP в качестве скрининга состоит в том, что все эти условия можно считать достойными изучения.
Флуоресцентные свойства ZPP в интактных эритроцитах позволяют быстро, недорого и в небольшом объеме образца измерить молярное соотношение ZPP/гем. [ 7 ]
ZnPP находит новое применение в качестве препарата в комбинированной терапии рака .
История
[ редактировать ]Порфириновые комплексы цинка известны с 1930-х годов. [ 1 ] В 1974 году ЗПП был идентифицирован как основной негемовый порфирин, образующийся в эритроцитах в результате отравления свинцом или дефицита железа. [ 8 ] В то время уже было известно, что уровни негемового протопорфирина IX повышались в этих условиях, но предыдущие исследователи использовали в своих анализах методы кислотной экстракции, которые превращали ZPP в несвязанный протопорфирин IX. [ 9 ] Ранняя литература по количественному определению уровней цинка-ПП может быть ненадежной. [ 1 ] [ 4 ]
Для терапии рака
[ редактировать ]ZnPP исследовался для лечения рака. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
ZnPP является конкурентным ингибитором гемоксигеназы. [ 12 ] Гемоксигеназа — это цитопротекторный фермент, который справляется с окислительным стрессом в клетке и демонстрирует более высокую экспрессию в раковых тканях. [ 13 ] Подавление ZnPP гемоксигеназы снижает жизнеспособность раковых клеток и увеличивает цитотоксичность раковых клеток. [ 13 ] ZnPP работает в сочетании с противораковыми препаратами для повышения цитотоксичности. [ 14 ] ZnPP подавляет рост опухолей, особенно солидных опухолей. [ 14 ] Опухоли рака головного мозга, рака толстой кишки, рака простаты, рака почек, плоскоклеточного рака полости рта и лейкемии проявляют восприимчивость к ZnPP из-за увеличения экспрессии гемоксигеназы. [ 14 ] Ингибирование гемоксигеназы приводит к увеличению количества реактивных окислительных форм в клетке, что повышает чувствительность клеток к химиотерапевтическим агентам. [ 10 ] Увеличение количества реактивных окислительных форм может вызвать апоптоз раковых клеток и снизить лекарственную устойчивость при воздействии ZnPP из-за потери механизма преодоления гемоксигеназы. [ 14 ] Комбинация этих двух методов лечения очень эффективна при лечении рака в экспериментах на данный момент и является возможным новым методом преодоления лекарственной устойчивости. Снижение способности тканей, обработанных ZnPP, также повышает радиочувствительность. [ 15 ] Клетки, обработанные ZnPP и облучением, а не просто одним из двух, менее жизнеспособны и с большей вероятностью останутся в фазе G1 клеточного цикла, а не перейдут в фазу G2. [ 15 ] Комбинированная терапия ZnPP и лучевой терапией демонстрирует больший апоптоз, чем такое же количество радиации, демонстрируя, что ZnPP оказывает стресс на раковую ткань. [ 15 ] ZnPP вводился в ряде исследований солидных опухолей, но может использоваться более широко при эффективной доставке в раковые, а не в здоровые клетки. [ 10 ] Для полного использования ZnPP в качестве терапевтического агента и ингибитора гемоксигеназы необходима система адресной доставки из-за потенциальных побочных эффектов свободного ZnPP на здоровые ткани. [ 10 ] Снижение антиоксидантной способности здоровых клеток может уменьшить эффекты, которые были бы благоприятными. [ 10 ] Однако ZnPP инкапсулирован в наночастицы со специальным покрытием для доставки лекарств внутрь организма. [ 10 ] ZnPP не продемонстрировал какого-либо снижения ингибирующего потенциала гемоксигеназы при загрузке в наночастицы. [ 10 ] Аналогичным образом, ZnPP, загруженный в наночастицы, через два дня обладает более высокой цитотоксичностью, чем свободный ZnPP, из-за более благоприятной скорости высвобождения, а также лучшего биораспределения и интернализации. [ 10 ] Возможные негативные эффекты на основные органы не наблюдались, и распределение в крови более желательно в наночастицах, загруженных ZnPP, чем в свободном ZnPP. [ 10 ] Специфическое ингибирование гемоксигеназы с помощью наночастиц с инкапсулированным ZnPP снижает побочные эффекты и, вероятно, станет будущим методом лечения ZnPP. [ 10 ]
Структурная химия
[ редактировать ]Цинк-порфирины всегда пяти- или шестикоординатные. Поскольку аксиальные лиганды лабильны, эти комплексы часто изображают в виде плоских структур. Планарные комплексы цинка(II) неизвестны.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Лаббе РФ, Временан Х.Дж., Стивенсон Д.К. (декабрь 1999 г.). «Цинк-протопорфирин: метаболит с миссией» . Клиническая химия . 45 (12): 2060–2072. дои : 10.1093/clinchem/45.12.2060 . ПМИД 10585337 .
- ^ Jump up to: а б Мартин С.Дж., Вернц К.Л., Дукатман А.М. (декабрь 2004 г.). «Интерпретация изменений протопорфирина цинка при интоксикации свинцом: описание случая и обзор литературы» . Профессиональная медицина . 54 (8): 587–591. doi : 10.1093/ocmed/kqh123 . ПМИД 15576877 .
- ^ Вершуор М., Хербер Р., Зилхейс Р., Вибово А. (1987). «Цинковый протопорфирин как индикатор воздействия свинца: точность измерений цинкового протопорфирина». Международные архивы гигиены труда и окружающей среды . 59 (6): 613–621. Бибкод : 1987IAOEH..59..613V . дои : 10.1007/BF00377923 . ПМИД 3679557 . S2CID 7583183 .
- ^ Jump up to: а б Кроуэлл Р., Феррис А.М., Вуд Р.Дж., Джойс П., Сливка Х. (июль 2006 г.). «Сравнительная эффективность концентраций протопорфирина цинка и гемоглобина при выявлении дефицита железа в группе детей дошкольного возраста с низким доходом: практические последствия недавнего заболевания». Педиатрия . 118 (1): 224–232. дои : 10.1542/пед.2006-0156 . ПМИД 16818569 . S2CID 8050501 .
- ^ Мэй, З; Флорес-Аяла, RC; Груммер-Строун, LM; Бриттенхэм, генеральный менеджер (31 мая 2017 г.). «Является ли протопорфирин эритроцитов лучшим скрининговым тестом на дефицит железа по сравнению с гемоглобином или средним объемом клеток у детей и женщин?» . Питательные вещества . 9 (6): 557. дои : 10.3390/nu9060557 . ПМЦ 5490536 . ПМИД 28561801 .
- ^ Казанова-Гонсалес М.Дж., Траперо-Маруган М., Джонс Э.А., Морено-Отеро Р. (сентябрь 2010 г.). «Заболевания печени и эритропоэтическая протопорфирия: краткий обзор» . Всемирный журнал гастроэнтерологии . 16 (36): 4526–31. дои : 10.3748/wjg.v16.i36.4526 . ПМЦ 2945483 . ПМИД 20857522 .
- ^ Блумберг В.Е., Эйзингер Дж., Ламола А.А., Цукерман Д.М. (февраль 1977 г.). «Гематофлюориметр» . Клиническая химия . 23 (2 Пт. 1): 270–274. дои : 10.1093/клинчем/23.2.270 . ПМИД 832391 .
- ^ Ламола А.А., Ямане Т. (декабрь 1974 г.). «Цинк-протопорфирин в эритроцитах больных свинцовой интоксикацией и железодефицитной анемией». Наука . 186 (4167): 936–938. Бибкод : 1974Sci...186..936L . дои : 10.1126/science.186.4167.936 . ПМИД 4469690 . S2CID 24011145 .
- ^ Пиомелли С. (июнь 1973 г.). «Микрометод определения свободных порфиринов эритроцитов: тест FEP». Журнал лабораторной и клинической медицины . 81 (6): 932–940. ПМИД 4710372 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Конгпетч С., Куконгвирияпан В., Праван А., Сенгунпрай Л., Куконгвирияпан У., Буранрат Б. (13 апреля 2012 г.). Сим Р.Б. (ред.). «Решающая роль гемоксигеназы-1 в чувствительности клеток холангиокарциномы к химиотерапевтическим агентам» . ПЛОС ОДИН . 7 (4): e34994. Бибкод : 2012PLoSO...734994K . дои : 10.1371/journal.pone.0034994 . ПМК 3325916 . ПМИД 22514698 .
- ^ Рухани Х., Сепери Н., Монтазери Х., Хошаянд М.Р., Гахремани М.Х., Остад С.Н. и др. (август 2014 г.). «Полимерные наночастицы протопорфирина цинка: мощный ингибитор гемоксигеназы для терапии рака». Фармацевтические исследования . 31 (8): 2124–2139. дои : 10.1007/s11095-014-1313-7 . ПМИД 24558012 . S2CID 254885235 .
- ^ Jump up to: а б Ван С., Ханнафон Б.Н., Линд С.Э., Дин WQ (22 мая 2015 г.). Тан М. (ред.). «Цинк-протопорфирин подавляет экспрессию белка β-катенина в раковых клетках человека: потенциальное участие в деградации, опосредованной лизосомами» . ПЛОС ОДИН . 10 (5): e0127413. Бибкод : 2015PLoSO..1027413W . дои : 10.1371/journal.pone.0127413 . ПМЦ 4441374 . ПМИД 26000787 .
- ^ Jump up to: а б Кан К.А., Маенг Ю.Х., Чжан Р., Ян Ю.Р., Пяо М.Дж., Ким К.К. и др. (август 2012 г.). «Вовлечение гемоксигеназы-1 в корейский рак толстой кишки». Биология опухолей . 33 (4): 1031–1038. дои : 10.1007/s13277-012-0336-0 . ПМИД 22302482 . S2CID 18067203 .
- ^ Jump up to: а б с д Инь Х, Фанг Дж, Ляо Л, Маэда Х, Су Ц (июнь 2014 г.). «Повышение регуляции гемоксигеназы-1 у пациентов с колоректальным раком с повышенным уровнем угарного газа в крови потенциально влияет на химиотерапевтическую чувствительность» . БМК Рак . 14 (1): 436. дои : 10.1186/1471-2407-14-436 . ПМЦ 4075569 . ПМИД 24927633 .
- ^ Jump up to: а б с Чжан В., Цяо Т., Чжа Л. (октябрь 2011 г.). «Ингибирование гемоксигеназы-1 повышает радиочувствительность клеток немелкоклеточного рака легкого человека a549». Биотерапия рака и радиофармацевтические препараты . 26 (5): 639–645. дои : 10.1089/cbr.2010.0939 . ПМИД 21950555 .