Indoli-3-karboksyylihappo, joka tunnetaan myös nimellä indoli-3-karboksyylihappo, 3-karboksi-indoli, 3-indolikarboksyylihappo tai indoli-3-karboksyylihappo, CAS NO . 771-50-6, molekyylinen kaava C9H7NO2. Se on harmahtava valkoinen kide tai jauhemainen aine, liukoinen etanoliin, eetteriin ja asetaattiin, vaikeaa liukenevaa kiehuvaan veteen, bentseeniin ja liukenemattomaan öljyeetteriin. Se on vakaa huoneenlämpötilassa ja paineessa, mutta sen pitäisi välttää kosketusta oksidien kanssa. Farmaseuttisena välituotteena indoli-3-karboksyylihapolla on tärkeä rooli lääkkeen synteesissä, etenkin tropisetronin kaltaisten lääkkeiden synteesissä. Lisäksi sen on havaittu tuottavan virtsaindolin tryptofaanin aineenvaihdunnan aikana ja se on normaali metaboliitti kehossa, mutta sen pitoisuus kasvaa maksasairauksilla, joten sillä on tietty biolääketieteellinen tutkimusarvo.
|
|
|
| Kemiallinen kaava | C9H7NO2 |
| Molekyylipaino | 161.16 |
| Tarkka massa | 161.05 |
| m/z | m/z: 161.05 (100.0%), 162.05 (9.7%) |
| Alkuainianalyysi | Elementtianalyysi: C, 67,08; H, 4,38; N, 8,69; O, 19.85 |
| Kiehumispiste | 287,44 aste (karkea arvio) |
| Sulamispiste | 232-234 aste (joulukuu) (lit.) |
| Säilytysolosuhteet | 2-8 aste |
| Muodostaa | Jauhe |
| Väri | Kevyt beige |
| Liukoisuus | Liukenee 95 -prosenttisesti etanoliin: 50 mg/ml, liukenee myös metanoliin. |
Indoli-3-karboksyylihappoSillä on laaja käyttötarkoituksia, pääasiassa lääketieteen, biokemiallisen tutkimuksen ja orgaanisen synteesin aloilla. Tässä on joitain sen päätarkoituksia:
Farmaseuttiset välituotteet
Indoli-3-karboksyylihappoon tärkeä välituote monien lääkkeiden synteesille. Sitä voidaan esimerkiksi käyttää tropisetronin syntetisoimiseen, lääkkeen, jota käytetään kemoterapian - indusoiman pahoinvoinnin ja oksentelun estämiseen.
Sitä voidaan käyttää myös syntetisoimaan muita biologisesti aktiivisia yhdisteitä, joilla voi olla anti - tulehduksellisia, antibakteerisia, syöpälääkkeitä tai muita farmakologisia vaikutuksia.
Biokemiallinen tutkimus
Yhtenä virtsan indolin tryptofaanin metaboliiteista indoli-3-karboksyylihappo on suuri merkitys biokemiallisessa tutkimuksessa. Havaitsemalla sen kehon pitoisuuden muutokset, asiaankuuluvien aineenvaihduntareiteiden aktiivisuustila voidaan ymmärtää, ja sitten siihen liittyvät sairauksien esiintymismekanismia voidaan tutkia.
Sitä käytetään myös indoliyhdisteiden biosynteettisten reittien ja metabolisten säätelymekanismien tutkimiseen.
Orgaaninen synteesi
Funktionaalisena molekyylinä, joka sisältää indolirenkaan ja karboksyyliryhmän, indoli-3-karboksyylihapolla on laaja levityspotentiaali orgaanisessa synteesissä. Sitä voidaan käyttää aloitusmateriaalina tai avain välituotteena kompleksisten orgaanisten molekyylien synteesille, ja muut funktionaaliset ryhmät voidaan tuoda kemiallisten reaktioiden sarjan avulla syntetisoimaan yhdisteitä, joilla on spesifisiä rakenteita ja ominaisuuksia.
Muut kentät
Yllä olevien kenttien lisäksi indoli-3-karboksyylihappo voi olla mukana myös muissa teollisuuden aloilla, kuten torjunta-aineilla, nestekidemateriaaleilla ja ympäristönsuojelumateriaaleilla. Näiden alojen erityiset sovellukset voivat kuitenkin olla suhteellisen vähän ja ne vaativat lisätutkimuksia ja kehitystä.
Indoli-3-karboksyylihapolla on tärkeitä sovelluksia farmaseuttisissa välituotteissa, jotka heijastuvat pääasiassa seuraavissa näkökohdissa:
Lääkkeen synteesi
Troopisetronin synteesi: indoli-3-karboksyylihappo on keskeinen välituote antiemeettisten lääkkeiden, kuten tropisetronin, synteesissä. Tropisetronia käytetään pääasiassa kemoterapian, sädehoidon ja leikkauksen aiheuttamaan pahoinvointia ja oksentelua. Sillä on merkittävä parantava vaikutus ja muutama sivuvaikutus.
Viruslääkkeiden synteesi: tropisetronin lisäksi indoli-3-karboksyylihappoa voidaan käyttää myös muiden viruslääkkeiden synteesissä. Viruslääkkeen jatkuvan syventämisen myötä tämän tyyppisten yhdisteiden sovellusnäkymät lääketieteen alalla ovat yhä laajempia.
Biologisen aktiivisuuden tutkimus
Metaboliittien rooli:Indoli-3-karboksyylihappoon tuote tietyillä kehon biologisilla aineenvaihduntareiteillä, kuten yksi virtsan indolin tryptofaanin metaboliitteista. Tutkimalla sen organismien pitoisuuden muutoksia, asiaankuuluvien aineenvaihduntareiteiden aktiivisuustila voidaan ymmärtää, mikä antaa vihjeitä sairauksien diagnosoinnille ja hoitoon.
Mahdolliset farmakologiset vaikutukset: sen erityisen kemiallisen rakenteen vuoksi indolin - 3 - karboksyylihapolla voi olla anti-inflammatorisia, antibakteerisia, syöpälääkkeitä ja muita mahdollisia farmakologisia vaikutuksia. Nämä vaikutukset vaativat lisätutkimuksia ja validointia uusien lääkkeiden tai hoidon kehittämiseksi.
Huumeiden suunnittelu ja optimointi
Rakenteellinen perusta: Indoli-3-karboksyylihapon indolirengas ja karboksyylirakenne tarjoavat tärkeän rakenteellisen perustan lääkimolekyylien suunnittelulle. Muokkaamalla ja optimoimalla niiden rakenteita voidaan suunnitella uudet lääkimolekyylit, joilla on parempi biologinen aktiivisuus ja pienempi toksisuus.
Lääkkeen seulonta: Lääkkeen seulontaprosessissa indoli-3-karboksyylihappoa ja sen johdannaisia voidaan käyttää ehdokasyhdisteinä alustavaan seulontaan ja arviointiin. Tämä auttaa nopeasti löytämään potentiaaliset lääkimolekyylit ja tarjoaa suunnan heidän seuraavalle tutkimukselle.
Yhteenvetona voidaan todeta, että indoli-3-karboksyylihapolla on laaja sovellusnäkymät farmaseuttisissa välituotteissa. Lääketieteellisen tekniikan jatkuvan edistymisen ja tutkimuksen syventämisen myötä sen soveltamisalat jatkavat laajentumista ja parantamista.
Indoli-3-karboksyylihapon mekanismi entsyymin estäjänä: kovalenttisen sieppaus- ja siirtymätilan simulaatio
Entsyymeillä, kun keskeisiä molekyylejä katalysoi kemiallisia reaktioita elävissä organismeissa, on keskeinen rooli niiden aktiivisuuden säätelyssä sairauden hoidossa. Entsyymin estäjistä on tullut tärkeitä lääkkeen kehityksen kohteita häiritsemällä entsyymien katalyyttistä toimintaa.Indoli-3-karboksyylihappo(I3CA, 3-indolekarboksyylihappo) on luonnossa esiintyvä indolijohdannainen, joka on levinnyt laajasti ihmisen metaboliiteihin, kasvien kasvun säätelijöihin ja mikrobien metaboliiteihin. Viime vuosina tutkimuksissa on havaittu, että I3CA voi estää spesifisten entsyymien aktiivisuuden kahden mekanismin kautta: kovalenttisen sieppauksen ja siirtymätilan simulaation kautta, mikä osoittaa ainutlaatuisen farmakologisen potentiaalin.
Covalent Capture: Kemiallinen perusta peruuttamattomalle entsyymin estäjälle sitoutumiselle
Kovalenttiset estäjät muodostavat kovalenttisia sidoksia aminohappotähteiden kanssa (kuten kysteiini, seriini, lysiini jne.) Entsyymin aktiivisessa kohdassa, mikä johtaa peruuttamattomaan entsyymin inaktivoitumiseen. Toisin kuin palautuvat estäjät, kovalenttisen sitoutumisen stabiilisuus antaa sille pidemmän vaikutuksen ja suuremman selektiivisyyden. Esimerkiksi asetyylikoliiniesteraasi -inhibiittorit (kuten organofosfaatit) saavuttavat pitkät - kestävän estämisen fosforyloimalla seriinitähteitä aktiivisessa kohdassa, ja niitä käytetään laajasti torjunta -aineissa ja hermo -aineissa.
I3CA: n molekyylirakenne sisältää indolirenkaan ja karboksyylihapporyhmän. Karboksyylihapporyhmät (- COOH) voivat dissosioitua osittain karboksylaattiryhmiin ({- COO ⁻) fysiologisissa olosuhteissa, ja niiden elektronegatiivisuus antaa heille mahdollisuuden käydä nukleofiilisiä substituutioreaktioita nukleofiilisten ryhmien kanssa entsyymi -aktiivisilla paikkoilla (kuten kysteissä oleva thiooli tai -). amidi -joukkovelkakirjalainat. Esimerkiksi kysteiiniproteaaseihin kohdistuvissa kokeissa I3CA: n karboksyylihapporyhmä muodostaa kovalenttisen kompleksin kysteiinin tioliryhmän kanssa nukleofiilisen lisäyksen eliminaatioreaktiolla, mikä johtaa entsyymiaktiivisuuden menetykseen.
Kokeellinen näyttö: Kysteiiniproteaasin estäminen i3CA: lla ja selektiivisyys ja kovalenttisen modifikaation kohdevaikutukset
Vuonna 2025 tutkimus vahvistettiin pintaplasmoniresonanssi (SPR) -teknologian avulla, jonka mukaan I3CA: n ja proteaasi B: n (kysteiiniproteaasi) välinen sitova vakio (KD) oli 0,8 μm ja estävä vaikutus oli peruuttamaton. Massaspektrometrianalyysi osoitti, että I3CA: n karboksyylihapporyhmä muodostaa kovalenttisen sidoksen proteaasi B: n CYS25 -jäännöksen kanssa, mikä johtaa konformaatiomuutokseen entsyymin aktiivisessa keskuksessa. Lisäksi molekyylidynamiikan simulaatiot osoittavat, että I3CA: n indolirengas voidaan upottaa entsyymin hydrofobiseen taskuun, stabiloi edelleen kovalenttisen kompleksin. Kovalenttisten estäjien selektiivisyys riippuu entsyymin aktiivisen kohdan aminohappokoostumuksesta ja alueellisesta konformaatiosta. I3CA: n korkea selektiivisyys kysteiiniproteaasia kohtaan johtuu sen karboksyylihapporyhmän ja kysteiinitioliryhmän välisestä spesifisestä reaktiosta. Kovalenttiset modifikaatiot voivat kuitenkin myös laukaista kohdevaikutukset. Esimerkiksi I3CA voi reagoida muiden kehossa olevien proteiinien (kuten glutationin) kanssa, mikä johtaa toksisuuden kertymiseen. Siksi I3CA: n kovalenttisen modifikaatiotehokkuuden optimointi vaatii tasapainon aktiivisuuden ja turvallisuuden välillä.
Siirtymätilan simulointi: Entsyymin katalysoidujen reaktioiden dynaaminen estäminen
Entsyymi katalysoidut reaktiot kiihdyttävät reaktioprosessia vähentämällä aktivointienergiaa, avainvaiheessa on korkea - energiansiirtotilojen muodostuminen. Siirtymätilan analogit (TSA) estävät kilpailukykyisesti entsyymiaktiivisuutta simuloimalla siirtymätilojen geometristä rakennetta ja elektronien jakautumista muodostaen korkeat affiniteettikompleksit entsyymien kanssa. Esimerkiksi metotreksaatista on tullut tärkeä edustaja syöpälääkkeille simuloimalla dihydrofolaattireduktaasin siirtymätilaa.
I3CA: n indolirenkaassa on tasomainen konjugoitu rakenne, joka voi simuloida siirtymätilaa aromaattisten aminohappojen, kuten tryptofaanin, hapettumisreaktiossa. Esimerkiksi tryptofaanissa 2,3 - -dioksigenaasi (TDO) katalysoitu reaktio, tryptofaanin indolirengas on suoritettava renkaan avautumiseen sutensojen välituotteen muodostamiseksi, mikä lopulta tuottaa muurahaishappoa ja orto -aminobentsoiinihappoa. I3CA simuloi avoimen silmukan siirtymätilan tasomaista konformaatiota sen jäykän indolirengasrakenteen kautta ja muodostaa stabiilin sitoutumisen TDO-aktiiviseen kohtaan.
Kokeellinen todentaminen: I3CA: n estävä vaikutus TDO: hon ja siirtymätilan simulaation edut ja rajoitukset
Vuonna 2025 entsyymikinetiikkaanalyysin avulla havaittiin tutkimus, jonka mukaan I3CA: n inhibitiovakio (KI) TDO: lla oli 0,3 μm ja estotyyppi oli kilpailukykyinen esto. X - säteen kristallografia osoittaa, että I3CA: n indolirengas sitoutuu Fe ² ⁺ -ioniin TDO -aktiivisessa kohdassa koordinaatiosidoksen kautta, kun taas sen karboksyylihapporyhmä muodostaa vety sidoksen Arg144 -jäännöksen kanssa, simuloimalla substraatin ja entsyymin välistä vuorovaikutusmuotoa. Lisäksi kvanttikemialliset laskelmat osoittavat, että I3CA: n sitoutumisenergia on 12 kcal/mol pienempi kuin perusarginiinin, tukee edelleen sen siirtymätilan simulaatiomekanismia. Siirtymätilan simulaation etu on sen korkea selektiivisyys ja vahva affiniteetti. Koska TSAS: n sitoutumismuoto entsyymeihin on lähellä luonnollista siirtymätilaa, substraattipitoisuus ei yleensä vaikuta niiden estävään vaikutukseen. Tehokkaan TSA: n suunnittelu vaatii kuitenkin entsyymin siirtymätilan rakenteen tarkkaa analysointia, joka perustuu korkean - resoluution kristallografian ja laskennallisen kemian tukeen. Lisäksi TSA: n synteesin vaikeus on suhteellisen korkea, mikä voi rajoittaa niiden kliinistä käyttöä.
Suositut Tagit: Indoli-3-karboksyylihappo CAS 771-50-6, toimittajat, valmistajat, tehdas, tukkumyynti, osta, hinta, irtotavara, myytävänä