Indol-3-karbonsav, más néven indol-3-karbonsavnak, 3-karboxi-indolnak, 3-indolos karbonsavnak vagy indol-3-karbonsavnak, CAS no . 771-50-6, C9H7NO2 molekuláris formula. Ez egy szürkés, fehér kristály vagy poros anyag, etanolban, éterben és acetátban oldódik, nehéz feloldódni forrásban lévő vízben, benzolban és oldhatatlan a kőolaj -éterben. Szobahőmérsékleten és nyomáson stabil, de el kell kerülnie az oxidokkal való érintkezést. Gyógyszerészeti közbenső termékként az indol-3-karbonsav fontos szerepet játszik a gyógyszer szintézisében, különösen a gyógyszerek, például a tropisetron szintézisében. Ezen túlmenően azt találták, hogy a húgyúti indol triptofán metabolizmusa során előállítják, és a testben normális metabolit, de koncentrációja növekszik a májbetegségben szenvedő betegekben, tehát bizonyos orvosbiológiai kutatási értékkel rendelkezik.
|
|
|
| Vegyi képlet | C9H7NO2 |
| Molekulatömeg | 161.16 |
| Pontos tömeg | 161.05 |
| m/z | m/z: 161.05 (100.0%), 162.05 (9.7%) |
| Elemi elemzés | Elemelem elemzése: C, 67,08; H, 4,38; N, 8,69; O, 19.85 |
| Forráspont | 287,44 fok (durva becslés) |
| Olvadáspont | 232-234 fok (december) (lit.) |
| Tárolási feltételek | 2-8 fokozat |
| Forma | Por |
| Szín | Fényes bézs |
| Oldhatóság | Oldódik 95% etanolban: 50 mg/ml, szintén oldódik metanolban. |
Indol-3-karbonsavSzámos felhasználási lehetősége van, elsősorban az orvostudomány, a biokémiai kutatás és a szerves szintézis területén. Íme néhány fő felhasználása:
Gyógyszerészeti közbenső termékek
Indol-3-karbonsavfontos közbenső termék a különféle gyógyszerek szintéziséhez. Például felhasználható a Tropisetron szintetizálására, egy olyan gyógyszer, amelyet a kemoterápia - által kiváltott hányinger és hányás kezelésére és megelőzésére használnak.
Használható más biológiailag aktív vegyületek szintetizálására is, amelyek anti - gyulladásos, antibakteriális, rákellenes vagy más farmakológiai hatásokkal rendelkezhetnek.
Biokémiai kutatás
A húgyúti indol triptofán egyik metabolitjaként az indol-3-karbonsav nagy jelentőséggel bír a biokémiai kutatásokban. A test tartalmának változásainak észlelésével megérthető a releváns anyagcsere -útvonalak aktivitási állapota, majd megvizsgálható a kapcsolódó betegségek előfordulásának mechanizmusa.
Arra is használják, hogy megvizsgálják az indolvegyületek bioszintézis útjait és metabolikus szabályozási mechanizmusait.
Szerves szintézis
Mint egy indolgyűrűt és karboxilcsoportot tartalmazó funkcionális molekulát, az indol-3-karbonsav széles körű alkalmazási potenciállal rendelkezik a szerves szintézisben. Használható kiindulási anyagként vagy kulcs közbenső termékként a komplex szerves molekulák szintéziséhez, és más funkcionális csoportok bevezethetők egy sor kémiai reakción keresztül, hogy a vegyületeket specifikus struktúrákkal és tulajdonságokkal rendelkező vegyületek szintetizálják.
Egyéb mezők
A fenti mezők mellett az indol-3-karbonsav más iparági területeken is részt vehet, például peszticideket, folyadékkristályos anyagokat és környezetvédelmi anyagokat. Azonban az ezeken a területeken található konkrét alkalmazások viszonylag kevés lehet, és további kutatást és fejlesztést igényelnek.
Az indol-3-karbonsav fontos alkalmazásokkal rendelkezik a gyógyszerészeti közbenső termékekben, elsősorban a következő szempontokban tükröződik:
Gyógyszer -szintézis
Tropisetron szintézise: Az indol-3-karbonsav kulcsfontosságú intermedier az antiemetikus gyógyszerek, például a tropisetron szintézisében. A tropisetront elsősorban a kemoterápia, a sugárterápia és a műtét által okozott hányinger és hányás kezelésére és megelőzésére használják. Jelentős gyógyító hatással és néhány mellékhatással rendelkezik.
Antivirális gyógyszerek szintézise: A tropisetronon kívül indol-3-karbonsav is használható más antivirális gyógyszerek szintézisében is. Az antivirális kutatások folyamatos elmélyítésével az ilyen típusú vegyületek alkalmazási kilátásai az orvosi területen egyre szélesebbé válnak.
Biológiai tevékenységi kutatás
A metabolitok szerepe:Indol-3-karbonsavegy termék a test bizonyos biológiai metabolikus útvonalaiban, például a húgyúti triptofán egyik metabolitja. Az organizmusok tartalmának változásainak tanulmányozásával megérthető a releváns anyagcsere -útvonalak aktivitási állapota, ezáltal nyomokat adva a betegségek diagnosztizálására és kezelésére.
Potenciális farmakológiai hatások: Különleges kémiai szerkezete miatt az indol - 3 - A karbonsav gyulladásgátló, antibakteriális, rákellenes és egyéb potenciális farmakológiai hatásokkal járhat. Ezeknek a hatásoknak az új gyógyszerek vagy kezelések kidolgozásához további vizsgálatot és validálást igényelnek.
Kábítószer -tervezés és optimalizálás
Strukturális alap: Az indol-3-karbonsav indolgyűrűje és karboxil-szerkezete fontos szerkezeti alapot nyújt a gyógyszermolekulák tervezéséhez. A struktúrák módosításával és optimalizálásával új gyógyszermolekulákat lehet megtervezni a jobb biológiai aktivitással és az alacsonyabb toxicitással.
Kábítószer-szűrés: A gyógyszer-szűrés során az indol-3-karbonsav és származékai használhatók jelölt vegyületekként az előzetes szűréshez és az értékeléshez. Ez elősegíti a potenciális gyógyszermolekulák gyors felfedezését, és útmutatást nyújt későbbi kutatásaikhoz.
Összefoglalva: az indol-3-karbonsav széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkezik a gyógyszerészeti közbenső termékekben. Az orvosi technológia folyamatos fejlődésével és a kutatás elmélyítésével az alkalmazási területek továbbra is bővülnek és javulnak.
Az indol-3-karbonsav mint enzim inhibitor mechanizmusa: kovalens rögzítés és átmeneti állapot szimuláció
Az enzimek, mivel az élő organizmusokban kémiai reakciókat katalizáló kulcsmolekulák központi szerepet játszanak a betegségkezelésben gyakorolt aktivitásuk szabályozásában. Az enzim -gátlók fontos célkitűzéseik lettek a gyógyszerfejlesztéshez azáltal, hogy zavarják az enzimek katalitikus funkcióját.Indol-3-karbonsav(I3CA, 3-indolekarbonsav) egy természetben előforduló indolszármazék, amelyet széles körben eloszlatnak az emberi metabolitokban, a növényi növekedési szabályozókban és a mikrobiális metabolitokban. Az utóbbi években a tanulmányok kimutatták, hogy az I3CA két mechanizmus révén gátolhatja a specifikus enzimek aktivitását: kovalens rögzítés és átmeneti állapot szimuláció, az egyedi farmakológiai potenciál bemutatása.
Kovalens elfogás: A visszafordíthatatlan enzim -gátló kötés kémiai alapja
A kovalens inhibitorok kovalens kötéseket képeznek aminosavmaradékokkal (például cisztein, szerin, lizin stb.) Az enzim aktív helyén, ami visszafordíthatatlan enzim inaktiváláshoz vezet. A reverzibilis inhibitorokkal ellentétben a kovalens kötés stabilitása hosszabb ideig tartja a hatást és a magasabb szelektivitást. Például az acetil -kolinészteráz inhibitorok (például a szerves foszfátok) hosszú - tartós gátlást érnek el az aktív helyen lévő szerinmaradványok foszforilálásával, és széles körben használják a peszticidekben és az idegi szerekben.
Az I3CA molekuláris szerkezete indolgyűrűt és karbonsavcsoportot tartalmaz. A karbonsav -csoportok (- COOH) részben disszociálhatók karboxilátcsoportokba (- COO ⁻) fiziológiai körülmények között, és elektronegativitásuk lehetővé teszi számukra nukleofil szubsztitúciós reakciókat nukleofilcsoportokkal az enzimet aktív helyeknél, a cisztein -thiol ({4}}}}}}}}}}) vagy amidkötések. Például a cisztein proteázokat célzó kísérletekben az I3CA karbonsavcsoportja kovalens komplexet képez a cisztein tiolcsoporttal nukleofil hozzáadási eliminációs reakción keresztül, ami az enzimaktivitás elvesztését eredményezi.
Kísérleti bizonyítékok: A cisztein proteáz gátlása az I3CA -val, valamint a szelektivitás és a kovalens módosítás célhatásai
2025 -ben egy tanulmány megerősítette a felszíni plazmon -rezonancia (SPR) technológián keresztül, hogy az I3CA és a B proteáz (cisztein proteáz) közötti kötődési állandó (KD) 0,8 μm volt, és a gátló hatás visszafordíthatatlan volt. A tömegspektrometriás elemzés azt mutatta, hogy az I3CA karbonsav -csoportja kovalens kötést képez a B proteáz Cys25 maradékával, ami konformációs változáshoz vezet az enzim aktív központjában. Ezenkívül a molekuláris dinamikai szimulációk azt jelzik, hogy az I3CA indolgyűrűje beágyazható az enzim hidrofób zsebébe, tovább stabilizálva a kovalens komplexet. A kovalens inhibitorok szelektivitása az aminosav összetételétől és az enzim aktív helyének térbeli konformációjától függ. Az I3CA magas szelektivitása a cisztein proteáz felé a karbonsav -csoport és a cisztein -tiolcsoport közötti specifikus reakciónak köszönhető. A kovalens módosítások azonban a célhatásokat is kiválthatják. Például az I3CA reagálhat más thiol -tartalmú fehérjékkel (például glutation) a testben, ami a toxicitás felhalmozódásához vezet. Ezért az I3CA kovalens módosítási hatékonyságának optimalizálása egyensúlyt igényel az aktivitás és a biztonság között.
Átmeneti állapot szimuláció: Az enzim katalizált reakciók dinamikus gátlása
Az enzim katalizált reakciók felgyorsítják a reakciófolyamatot az aktivációs energia csökkentésével, a kulcs lépés pedig a magas - energiaátmeneti állapotok képződése. Az átmeneti állapot analógok (TSA) versenyképes módon gátolják az enzimaktivitást az átmeneti állapotok geometriai szerkezetének és elektron -eloszlásának szimulálásával, nagy affinitású komplexeket képezve az enzimekkel. Például a metotrexát a rákellenes gyógyszerek fontos képviselőjévé vált a dihidrofolát -reduktáz átmeneti állapotának szimulálásával.
Az I3CA indolgyűrűjének síkkonjugált szerkezete van, amely szimulálhatja az átmeneti állapotot aromás aminosavak, például triptofán oxidációs reakciójában. Például a 2,3 triptofánban - dioxigenáz (TDO) katalizált reakcióban a triptofán indolgyűrűjének gyűrűnyíláson kell átmennie, hogy lineáris közbenső terméket képezzen, végső soron hangyasavat és orto -aminobenzosavat generál. Az I3CA a nyitott hurok átmeneti állapotának síkbeli konformációját a merev indolgyűrű-szerkezetén keresztül szimulálja, és stabil kötődést képez a TDO aktív helyével.
Kísérleti ellenőrzés: Az I3CA gátló hatása a TDO -ra, és az átmeneti állapot szimulációjának előnyei és korlátai
2025 -ben egy enzim -kinetikai elemzés során egy tanulmány megállapította, hogy az I3CA gátlási állandója (KI) a TDO -n 0,3 μm volt, és a gátlási típus versenyképes gátlás volt. X - Ray Crystallography azt mutatja, hogy az I3CA indolgyűrűje a TDO aktív helyén a Fe ² -ionhoz kötődik egy koordinációs kötésen keresztül, míg a karbonsavcsoportja az Arg144 maradékkal, az interakciós módot szimulálva az átmeneti állapotban. Ezenkívül a kvantumkémiai számítások azt mutatják, hogy az I3CA kötődési energiája 12 kcal/mol alacsonyabb, mint a bazális argininé, tovább támogatva annak átmeneti állapot szimulációs mechanizmusát. Az átmeneti állapot szimulációjának előnye a nagy szelektivitásban és az erős affinitásban rejlik. Mivel a TSA -k kötődése az enzimekhez a természetes átmeneti állapothoz közel áll, gátló hatását általában nem befolyásolja a szubsztrátkoncentráció. A hatékony TSA megtervezéséhez azonban az enzim átmeneti állapotának szerkezetének pontos elemzését igényli, amely a magas -} oldatú kristálytográfia és a számítási kémia támogatására támaszkodik. Ezenkívül a TSA -k szintézis nehézsége viszonylag magas, ami korlátozhatja klinikai alkalmazását.
Népszerű tags: Indol-3-karbonsav CAS 771-50-6, beszállítók, gyártók, gyár, nagykereskedelem, vétel, ár, ömlesztett, eladó