Urinska kiselina

Из Википедије, слободне енциклопедије
Urinska kiselina
Harnsäure Ketoform.svg
Uric acid3D.png
IUPAC ime
Drugi nazivi 2,6,8 Trioksipurin
Identifikacija
CAS registarski broj 69-93-2 YesY
PubChem[2][3] 1175
ChemSpider[4] 1142
EINECS broj 200-720-7
KEGG[5] C00366
Jmol-3D slike Slika 1
Svojstva
Molekulska formula C5H4N4O3
Molarna masa 168 g/mol
Agregatno stanje Beli kristali
Gustina 1,87
Tačka topljenja

razlaže se pri zagrevanju

Tačka ključanja

N/A

Rastvorljivost u vodi neznatna
pKa 5,8

 YesY (šta je ovo?)   (verifikuj)

Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje (25 °C, 100 kPa) materijala

Infobox references

Urinska kiselina, mokraćna kiselina je heterociklično jedinjenje ugljenika, azota, kiseonika, i vodonika sa formulom C5H4N4O3.

Hemija[уреди]

Urinska kiselina je dvobazna kiselina sa pKa1=5,4 i pKa2=10,3[6]. Iz tog razloga ona u jakim bazama sa visokim pH formira dvostruko naelektrisani uratni jon, dok na biološkom pH, ili u prisustvu ugljene kiseline ili karbonatnog jona, formira jednostruko naelektrisani vodonik-uratni jon pošto je njegov pKa2 veći od pKa1 ugljene kiseline. Pošto se tako slabo jonizuje, njene soli teže hidrolizi nazad u vodonik-uratne soli i slobodnu bazu sa približno neutralnim vrednostima pH. Ova kiselina je aromatična jer je derivat purina.

Kao dvociklični, heterociklični purinski derivat, urinska kiselina ne prima protone na isti način kao karboksilne kiseline. Studije difrakcije vodonik-uratnog jona rendgenskim zracima u kristalima amonijumvodonik-urata, formiranih in vivo kao gihtni depoziti, pokazuju da keto-kiseonik u poziciji 2 tautomera purinske strukture postoji kao hidroksilna grupa i da dva susedna atoma azota u pozicijama 1 i 3 dele jonsko naelektrisanje u šestočlanom, pi-rezonancom stabilizovanom prstenu.[7][8]

Dok većina organskih kiselina gubi protone jonizacijom polarne vodonično-kiseonične veze, što je obično praćeno nekom vrstom rezonantne stabilizacije (pri čemu nastaje karboksilatni jon), ova kiselina gubi protone na atomu azota i koristi tautomernu keto-hidroksilnu grupu kao oksidacionu grupu da bi se uvećala pKa1 vrednost. Petočlani prsten takođe poseduje keto grupu (u poziciji 8), okruženu sa dve sekundarne amino grupe (u pozicijama 7 i 9), a gubitak protona u jednoj od njih pri visokom pH može da objasni pKa2 i ponašanje poput dvobazne kiseline. Slično tautomerno preuređivanje i pi-rezonantna stabilizacija bi proizveli jon sa određenim stepenom stabilnosti. (Na strukturi prikazanoj gore levo, NH u gornjem levom uglu na šestočlanom prstenu je pozicija 1, brojeći u smeru kazaljki na satu duž šestočlanog prstena do pozicije 6 za keto ugljenik na vrhu tog prstena. Gornji NH u petočlanom prstenu je pozicija 7, brojeći u smeru kazaljki na satu duž ovog prstena do donjeg NH, koji ima poziciju 9.)

Rastvorljivost urinske kiseline i njenih soli[уреди]

Rastvorljivost mokraćne kiseline, njenih alkalnih i zemnoalkalnih soli u vodi je veoma niska. Rastvorljivost ovih materijala u toploj vodi je nešto veća i omogućava rekristalizaciju. Rastvorljivost ove kiseline i njenih soli u etanolu je veoma niska ili zanemarljiva. U mešavinama etanola i vode rastvorljivosti su negde između krajnjih vrednosti za čist etanol i čistu vodu.

Jedinjenje Hladna voda Ključala voda
Mokraćna kiselina 15000 2000
NH4H-urat - 1600
LiH-urat 370 39
NaH-urat 1175 124
KH-urat 790 75
Mg(H-urat)2 3750 160
Ca(H-urat)2 603 276
Na2-urat 77 -
K2-urat 44 35
Ca-urat 1500 1440
Sr-urat 4300 1790
Ba-urat 7900 2700

Numeričke vrednosti u gornjoj tabeli indikuju kolika je masa vode neophodna da bi se rastvorila jedinica mase jedinjenja. Što je ova vrednost manja, to je rastvorljivija supstanca u datom rastvaraču[9][10][6]

Biologija[уреди]

Mokraćnu kiselinu proizvodi ksantin oksidaza iz ksantina i hipoksantina, dok se ti supstrati formiraju iz purina. Urinska kiselina je toksičnija za tkiva nego ksantin ili hipoksantin.[11] Urinska kiselina se oslobađa u hipoksičnim uslovima.[12]

Kod ljudi i viših primata, urinska kiselina je krajnji oksidacioni proizvod metabolizma purina i izlučuje se u urin. Kod većine drugih sisara, enzim urikaza dalje oksiduje urinsku kiselinu do alantoina.[13] Gubitak urikaze kod viših primata je u paraleli sa sličnim gubitkom sposobnosti sinteze askorbinske kiseline.[14] Urinska i askorbinska kiselina su jaki redukcioni agensi (elektron donori) i snažni antioksidansi. Kod ljudi više od polovine antioksidantskog kapaciteta krvne plazme potiče od mokraćne kiseline.[15] Pas dalmatinac ima genetski defekt apsorpcije mokraćne kiseline u jetri. To dovodi do smanjenog pretvaranja u alantoin, tako da ova vrsta psa u urin izlučuje mokraćnu kiselinu, a ne alantoin.[16]

Kod ptica, reptila i nekih pustinjskih sisara (npr. kengurskog pacova), urinska kiselina je takođe krajnji proizvod metabolizma purina, ali se izlučuje izmetom kao suva masa. To je omogućeno kompleksnim metaboličkim putem koji je energetski neefikasan u poređenju sa probavom drugog azotnog otpada kao što su urea (iz ciklusa uree) ili amonijak, ali mu je prednost manji gubitak vode.[17]

Kod ljudi se oko 70% dnevnog izlučivanja urinske kiseline odvija putem bubrega. Kod 5-25% ljudi smanjena renalna ekskrecija dovodi do hiperuricemije.[18]

Genetika[уреди]

Deo ljudske populacije ima mutacije u proteinima odgovornim za ekskreciju urinske kiseline putem bubrega. Dosad je identifikovano devet gena povezanih sa tim: SLC2A9; ABCG2; SLC17A1; SLC22A11; SLC22A12; SLC16A9; GCKR; LRRC16A; i PDZK1.[19][20] Za SLC2A9 se zna da transportuje urinsku kiselinu i fruktozu.[18][21]

Vidi još[уреди]

Reference[уреди]

  1. ^ „Uric Acid. Biological Magnetic Resonance Data Bank.“. 
  2. ^ Li Q, Cheng T, Wang Y, Bryant SH (2010). „PubChem as a public resource for drug discovery.“. Drug Discov Today 15 (23-24): 1052-7. DOI:10.1016/j.drudis.2010.10.003. PMID 20970519.  edit
  3. ^ Evan E. Bolton, Yanli Wang, Paul A. Thiessen, Stephen H. Bryant (2008). „Chapter 12 PubChem: Integrated Platform of Small Molecules and Biological Activities“. Annual Reports in Computational Chemistry 4: 217-241. DOI:10.1016/S1574-1400(08)00012-1. 
  4. ^ Hettne KM, Williams AJ, van Mulligen EM, Kleinjans J, Tkachenko V, Kors JA. (2010). „Automatic vs. manual curation of a multi-source chemical dictionary: the impact on text mining“. J Cheminform 2 (1): 3. DOI:10.1186/1758-2946-2-3. PMID 20331846.  edit
  5. ^ Joanne Wixon, Douglas Kell (2000). „Website Review: The Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes — KEGG“. Yeast 17 (1): 48–55. DOI:10.1002/(SICI)1097-0061(200004)17:1<48::AID-YEA2>3.0.CO;2-H. 
  6. ^ а б McCrudden, Francis H. (2008). Uric Acid. BiblioBazaar. ISBN 0-554-61991-1. 
  7. ^ P. Friedel, J. Bergmann, R. Kleeberg, G. Schubert (2006). „A proposition for the structure of ammonium hydrogen (acid) urate from uroliths“. Zeitschrift für Kristallographie Supplements 2006 (23). DOI:10.1524/zksu.2006.suppl_23.517. 
  8. ^ „European Powder Diffraction Conference, EPDIC-9“. 
  9. ^ Lide David R., ed. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. 0-8493-0487-3. 
  10. ^ Susan Budavari, ed. (2001). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (13th ed.). Merck Publishing. ISBN 0911910131. 
  11. ^ Yen-Kuang Ho, Michael J. Guthrie, Andrew J. Clifford and Charlene C. Ho (1992). „Effect of adenine metabolites on survival of Drosophila melanogaster of low xanthine dehydrogenase activity“. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Comparative Biochemistry 103 (2): 413-417. DOI:10.1016/0305-0491(92)90313-G. 
  12. ^ Baillie, J.K.; M.G. Bates, A.A. Thompson, W.S. Waring, R.W. Partridge, M.F. Schnopp, A. Simpson, F. Gulliver-Sloan, S.R. Maxwell, D.J. Webb (2007-05). „Endogenous urate production augments plasma antioxidant capacity in healthy lowland subjects exposed to high altitude“. Chest 131 (5): 1473–1478. DOI:10.1378/chest.06-2235. PMID 17494796. 
  13. ^ Angstadt, Carol N. (1997-12-04). Purine and Pyrimidine Metabolism: Purine Catabolism. NetBiochem, 4 December 1997. Retrieved from http://library.med.utah.edu/NetBiochem/pupyr/pp.htm#Pu%20Catab.
  14. ^ Proctor P (1970-11). „Similar functions of uric acid and ascorbate in man?“. Nature 228 (5274): 868. DOI:10.1038/228868a0. PMID 5477017. 
  15. ^ S. R. J. Maxwell, H. Thomason, D. Sandler, C. Leguen, M. A. Baxter, G. H. G. Thorpe, A. F. Jones, A. H. Barnett. (1997). „Antioxidant status in patients with uncomplicated insulin-dependent and non-insulin-dependent diabetes mellitus“. European Journal of Clinical Investigation (Blackwell Science Ltd.) 27: 484-490. 
  16. ^ Friedman, Meyer; and Byers, Sanford O. (1. 09. 1948.). „Observations concerning the causes of the excess excretion of uric acid in the Dalmatian dog“. The Journal of Biological Chemistry 175 (2): 727–35. PMID 18880769. 
  17. ^ Hazard 2004, стране 84–85
  18. ^ а б Vitart V, Rudan I, Hayward C, et al. (2008-04). „SLC2A9 is a newly identified urate transporter influencing serum urate concentration, urate excretion and gout“. Nature Genetics 40 (4): 437–42. DOI:10.1038/ng.106. PMID 18327257. 
  19. ^ Aringer M, Graessler J (December 2008). „Understanding deficient elimination of uric acid“. Lancet 372 (9654): 1929–30. DOI:10.1016/S0140-6736(08)61344-6. PMID 18834627. 
  20. ^ Kolz M, Johnson T, et al. (June 2009). „Meta-analysis of 28,141 individuals identifies common variants within five new loci that influence uric acid concentrations“. PLoS Genet 5 (6): e1000504. DOI:10.1371/journal.pgen.1000504. PMC 2683940. PMID 19503597. 
  21. ^ Döring A, Gieger C, Mehta D, et al. (April 2008). „SLC2A9 influences uric acid concentrations with pronounced sex-specific effects“. Nature Genetics 40 (4): 430–6. DOI:10.1038/ng.107. PMID 18327256. 

Literatura[уреди]

  • Hazard, Lisa C. (2004). Sodium and Potassium Secretion by Iguana Salt Glands. University of California Press. стр. 84–85. ISBN 9780520238541. 
  • McCrudden, Francis H. (2008). Uric Acid. BiblioBazaar. ISBN 0-554-61991-1. 

Spoljašnje veze[уреди]