Urična kiselina

Urična kiselina
IUPAC ime
Drugi nazivi 2,6,8 Trioksipurin
Identifikacija
CAS registarski broj 69-93-2 DaY
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 168g/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

 DaY (šta je ovo?)   (verifikuj)

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

Infobox references

Urična kiselina, mokraćna kiselina, ili urat, je heterociklično jedinjenje ugljenika, azota, kiseonika, i vodonika sa formulom C5H4N4O3.

Hemija

Urična kiselina je diprotonska kiselina sa pKa1=5.4 i pKa2=10.3[6]. Iz tog razloga u jakim alkalijama na visokom pH ona formira dualno naelektrisani uratni jon, dok na biološkom pH, ili u prisustvu ugljene kiseline, ili karbonatnog jona, ona formira jednostruko naelektrisani vodonik uratni jon pošto je njegov pKa2 veći od pKa1 ugljene kiseline. Pošto je njena jonizacija tako slaba, uratne soli su sklone hidrolizi nazad u vodonik uratne soli i slobodnu bazu na pH vrednostima oko neutralne. Ova kiseline je aromatična, jer je derivat purina.

Kao biciklični, heterociklični purinski derivat, urična kiselina se ne protonuje na isti način kao karboksilne kiseline. X-zrak difrakcione studije vodonik uratnog jona u kristalima amonijum vodonik urata, formiranih in vivo kao gihtni depoziti, pokazuju da keto-kiseonik u 2 poziciji 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 se većina organskih kiselina deprotonuje jonizacijom polarne vodonik-kiseonik veze, što je obično praćeno nekom vrtom rezonantne stabilizacije (rezultirajući u karboksilatnom jonu), ova kiselina se deprotonuje na atomu azota i koristi tautomernu keto/hidroksilnu grupu kao elektron-oduzimajuću grupu da uveća pKa1 vrednost. Petočlani prsten takođe poseduje keto grupu (u poziciji 8), flankiranu sa dve sekundare amino grupe (u 7 i 9 pozicijama), i deprotonacija jedne od njih na visokom pH može da objasni pKa2 i ponašanje poput diprotične kiseline. Slično tautomersko preuređivanje i pi-rezonantna stabilizacija bi proizveli jon sa određenim stepenom stabilnosti. (Na strukturi prikazanoj u gore levo, NH u gornjem levom uglu na šestočlanom prstenu je "1", numerišući u smeru kazaljki na satu oko šestočlanog prstena do "6" za keto ugljenik na vrhu tog prstena. Gornji NH u petočlanom prstenu je "7", numerišući u smeru kazaljki na satu oko ovog prstena do donjeg NH, koji je "9".)

Rastvorljivost urične kiseline i njenih soli

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

Jedinjenje Hladna voda Ključala voda
Mokraćna kiselina 15000 2000
NH4 H-urat - 1600
Li H-urat 370 39
Na H-urat 1175 124
K H-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 indiciraju kolika masa vode je neophodna da bi se rastvorila jedinica mase jedinjenja, što je ova vrednost manja, to je rastvorljivija supstanca u datom rastvaraču[6][9][10]

Biologija

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

Kod ljudi i viših primata, urična kiselina je krajnji oksidacioni proizvod metabolizma purina i izlučuje se u urin. Kod većine drugih sisara, enzim urikaza dalje oksidira uričnu kiselinu do alantoina.[13] Gubitak urikaze kod viših primata je u paraleli sa sličnim gubitkom sposobnosti sinteze askorbične kiseline.[14] Urična i askorbinska kiselina su jaki redukujući agensi (elektron donori) i potentni antioksidansi. Kod ljudi, više od polovine antioksidantskog kapaciteta krvne plazme dolazi od mokraćne kiseline.[15] Dalmatinski pas ima genetski defekat apsorpcije mokraćne kiseline u jetri. To rezultira u umanjenoj konverziji u alantoin, tako da ova vrsta izlučuje mokraćnu kiselinu, a ne alantoin, u urin.[16]

Kod ptica i reptila, i nekih pustinjskih sisara (npr. kengurskog pacova), urična 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 ureja (iz ciklusa ureje) ili amonijak, ali ima prednost umanjenja gubitka vode.[17]

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

Genetika

Deo ljudske populacije ima mutacije u proteinima odgovornim za ekskreciju urične kiseline putem bubrega. Devet gena je dosad bilo identifikovano: SLC2A9; ABCG2; SLC17A1; SLC22A11; SLC22A12; SLC16A9; GCKR; LRRC16A; i PDZK1.[19][20] Za SLC2A9 se zna da transportuje uričnu kiselinu i fruktozu.[18][21]

Povezano

Literatura

  1. ↑ „Uric Acid. Biological Magnetic Resonance Data Bank.”. Arhivirano iz originala na datum 2008-03-05. Pristupljeno 2012-01-17. 
  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. ↑ 6,0 6,1 Francis H. McCrudden (2008). Uric Acid. BiblioBazaar. 0554619911. 
  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., ur. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th izd.). Boca Raton, FL: CRC Press. 0-8493-0487-3. 
  10. ↑ Susan Budavari, ur. (2001). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (13th izd.). Merck Publishing. ISBN 0-911910-13-1. 
  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. [mrtav link]
  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). „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). „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. [mrtav link]
  16. ↑ Friedman, Meyer; and Byers, Sanford O. (1948-09-01). „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. Arhivirano iz originala na datum 2008-05-28. Pristupljeno 2012-01-17. 
  17. ↑ Hazard, Lisa C. (2004). Sodium and Potassium Secretion by Iguana Salt Glands. University of California Press. str. 84–85. ISBN 9780520238541. 
  18. ↑ 18,0 18,1 Vitart V, Rudan I, Hayward C, et al. (2008). „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. 

Vanjske veze