Xantín

Xantín
Xantín
Xantín
Xantín
Xantín
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec C5H4N4O2
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť 152,11 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS 69-89-6
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.

Xantín[1][2][3] je purínová báza, ktorá sa nachádza vo väčšine ľudského tkaniva a tekutín a iných organizmov.[4] Niekoľko stimulantov je odvodených od xantínu, ako napríklad kofeín, teofylín a teobromín.[5][6]

Xantín je produktom purínovej degradácie:[4]

Xantín sa následne premieňa na kyselinu močovú pôsobením enzýmu xantínoxidázy.[4]

Výroba a použitie

Xantín sa používa ako prekurzor na syntézu liečiv pre ľudí i zvieratá a produkuje sa ako ingrediancia do pesticídov.[4]

Klinický význam

Deriváty xantínu (xantíny) sú alkoloidy, ktoré sa bežne užívajú ako mierne stimulanty a bronchodilatanty na liečenie astmy a príznakov chrípky.[4] Narozdiel od silnejších stimulantov, ako sú sympatomimetické amíny, xantíny pôsobia opačne ako adenozín a zvyšujú bdelosť v centrálnej nervovej sústave.[4]

Toxicita

Metylxantíny (metylované xantíny), ktoré zahŕňajú kofeín, amínofylín, IBMX, paraxantín, pentoxifylín, teobromín a teofylín, pôsobia nielen na dýchacie cesty, ale takisto zvyšujú aj tep srdca, silu sťahov a srdcovú arytmiu pri vyšších koncentráciách.[4] Vo vyšších dávkach môžu viesť ku kŕčom, ktoré sú odolné voči antikonvulzívam.[4] Metylxantíny podporujú sekréciu žalúdkovej kyseliny a pepsínu do gastrointestinálneho traktu.[4] Metylxantíny sú metabolizované cytochrómom P450 v pečeni.[4]

Xantíny môžu byť škodlivé pri požití, vdýchnutí alebo vystavení očiam a takisto môžu spôsobiť alergickú reakciu pri dotyku s kožou.[4]

Farmakológia

Xantín: R1 = R2 = R3 = H
Kofeín: R1 = R2 = R3 = CH3
Teobromín: R1 = H, R2 = R3 = CH3
Teofylín: R1 = R2 = CH3, R3 = H

V in vitro farmakologických štúdiách pôsobia xantíny ako:

  1. kompetitívne neselektívne inhibítory fosfodiesteráz, ktoré zvyšujú intracelulárne cAMP, aktivujú PKA, inhibujú TNF-α[4][6][7]a syntézu leukotriénu[8], znižujú zápaly a oslabujú nešpecifickú imunitu,[8] a
  2. antagonisti neselektívnych adenozínových receptorov,[9] ktoré inhibujú únavu spôsobenú adenozínom.[4]

Rôzne analógy však ukazujú rôznu potenciu na rôzne subtypy enzýmov a receptorov. Bolo vyvinutých mnoho syntetických xantínov (niektoré nemetylované) pri hľadaní zlúčenín s vyššou selektivitou pre subtypy fosfodiesterázy a adenozínových receptorov. [4][10][11][12][13][14]

Príklady xantínových derivátov
Názov R1 R2 R3 R8 Nachádza sa v
Xantín H H H H Rastliny, zvieratá
Kofeín CH3 CH3 CH3 H Káva, guarana, yerba maté, čaj, kola, guayusa
Teobromín H CH3 CH3 H Kakao (čokoláda), yerba maté, kola, guayusa
Teofylín CH3 CH3 H H Čaj, kakao (čokoláda), yerba maté, kola
Paraxantín CH3 H CH3 H Zvieratá, ktoré požili kofeín
8-Chlóroteofylín CH3 CH3 H Cl Syntetická farmaceutická ingrediencia
8-Brómoteofylín CH3 CH3 H Br Diuretický liek Pamabrom
Diprofylín CH3 CH3 C3H7O2 H Syntetická farmaceutická ingrediencia
IBMX CH3 C4H9 H H
Kyselina močová H H H O Vedľajší produkt metabolizmu purínových nukleotidov a bežný komponent moču

Patológia

Niektorí ľudia so vzácnymi genetickými poruchami, konkrétne xantínúriou a Leschov-Nyhanov syndrómom, nemajú dostatočné množstvo xantínoxidázy a nevedia premeniť xantín na kyselinu močovú.[4]

Vznik xantínu vo vesmíre

Štúdie publikované v roku 2008, založené na izotopickom pomere 12C/13C organických zlúčenín nájdených na Murchisonskom meteorite, narvhujú, že xantín a príbuzné molekuly, vrátane uracilu, vznikli vo vesmíre.[15][16] V auguste 2011 bola vydaná správa založená na štúdiách NASA ohľadne meteoritov nájdených na Zemi, ktorá predložila možnosť, že hypoxantín a iné príbuzné organické molekuly, vrátane komponentov DNA a RNA adenínu a guanínu, mohli vzniknúť mimo planéty vo vesmíre.[17][18][19]

Pozri aj

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Xanthine na anglickej Wikipédii.

Referencie

  1. ↑ ŠKÁRKA, Bohumil; FERENČÍK, Miroslav. Biochémia. 3. vyd. [s.l.] : [s.n.], 1992. ISBN 80-05-01076-1.
  2. ↑ Cudzie slová - Xantín [online]. cudzieslova.sk, [cit. 2022-03-23]. Dostupné online.
  3. ↑ Produkty v ADC Klasifikácii HLR03DA - Xantíny [online]. ADC.sk, [cit. 2022-03-23]. Dostupné online.
  4. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o Xanthine, CID 1188 [online]. PubChem, National Library of Medicine, US National Institutes of Health, 2019. Dostupné online.
  5. ↑ Spiller, Gene A.. Caffeine. Boca Raton : CRC Press, 1998. ISBN 0-8493-2647-8.
  6. ↑ a b KATZUNG, Bertram G.. Basic & Clinical Pharmacology. East Norwalk, Connecticut : Paramount Publishing, 1995. ISBN 0-8385-0619-4. S. 310, 311.
  7. ↑ Pentoxifylline inhibits TNF-alpha production from human alveolar macrophages. Am. J. Respir. Crit. Care Med., February 1999, s. 508–11. DOI: 10.1164/ajrccm.159.2.9804085. PMID 9927365.
  8. ↑ a b Leukotrienes: underappreciated mediators of innate immune responses. J. Immunol., 2005, s. 589–94. DOI: 10.4049/jimmunol.174.2.589. PMID 15634873.
  9. ↑ Adenosine receptors: development of selective agonists and antagonists. Prog Clin Biol Res, 1987, s. 41–63. PMID 3588607.
  10. ↑ Analogues of caffeine and theophylline: effect of structural alterations on affinity at adenosine receptors. Journal of Medicinal Chemistry, July 1986, s. 1305–8. DOI: 10.1021/jm00157a035. PMID 3806581.
  11. ↑ Adenosine receptors: development of selective agonists and antagonists. Progress in Clinical and Biological Research, 1987, s. 41–63. PMID 3588607.
  12. ↑ Caffeine analogs: structure-activity relationships at adenosine receptors. Pharmacology, 1991, s. 309–21. Dostupné online. DOI: 10.1159/000138813. PMID 1658821.
  13. ↑ Search for new antagonist ligands for adenosine receptors from QSAR point of view. How close are we?. Medicinal Research Reviews, May 2008, s. 329–71. DOI: 10.1002/med.20108. PMID 17668454.
  14. ↑ Adenosine receptor antagonists: translating medicinal chemistry and pharmacology into clinical utility. Chemical Reviews, January 2008, s. 238–63. DOI: 10.1021/cr0682195. PMID 18181659.
  15. ↑ Extraterrestrial nucleobases in the Murchison meteorite. Earth and Planetary Science Letters, 2008, s. 130–136. DOI: 10.1016/j.epsl.2008.03.026.
  16. ↑ AFP Staff. We may all be space aliens: study [online]. AFP, 13 June 2008. Dostupné online. Archivované 2008-06-17 z originálu.
  17. ↑ Carbonaceous meteorites contain a wide range of extraterrestrial nucleobases. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011, s. 13995–8. DOI: 10.1073/pnas.1106493108. PMID 21836052.
  18. ↑ STEIGERWALD, John. NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space [online]. NASA, 8 August 2011, [cit. 2021-12-02]. Dostupné online. Archivované 2015-06-23 z originálu.
  19. ↑ ScienceDaily Staff. DNA Building Blocks Can Be Made in Space, NASA Evidence Suggests [online]. 9 August 2011. Dostupné online.