Sarkosin - Sarcosine

Sarkosin
Kosterní vzorec sarkosinu
Jména
Název IUPAC
Kyselina 2- (methylamino) octová[1]
Identifikátory
3D model (JSmol )
3DMet
1699442
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA100.003.217 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 203-538-6
2018
KEGG
PletivoSarkosin
UNII
Vlastnosti
C3H7NÓ2
Molární hmotnost89.094 g · mol−1
VzhledBílý krystalický prášek
ZápachBez zápachu
Hustota1,093 g / ml
Bod tání 208 až 212 ° C (406 až 414 ° F; 481 až 485 K) experimentální
Bod varu 195,1 ° C (383,2 ° F; 468,2 K) předpovídáno
89,09 g L−1 (při 20 ° C)
log P0.599
Kyselost (strK.A)2.36
Zásaditost (strK.b)11.64
UV-vis (λmax)260 nm
Absorbance0.05
Termochemie
128,9 J K.−1 mol−1
−513,50– −512,98 kJ mol−1
−1667,84–−1667,54 kJ mol−1
Související sloučeniny
Související alkanové kyseliny
Související sloučeniny
Dimethylacetamid
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Sarkosin, také známý jako N-methylglycin, je meziprodukt a vedlejší produkt v glycin syntéza a degradace. Sarkosin je enzymem metabolizován na glycin sarkosin dehydrogenáza, zatímco glycin-N-methyl transferáza generuje sarkosin z glycinu. Sarkosin je aminokyselina derivát, který se přirozeně nachází ve svalech a jiných tělesných tkáních. V laboratoři může být syntetizován z kyselina chloroctová a methylamin. Sarkosin se přirozeně vyskytuje jako meziprodukt v metabolismu cholin na glycin. Sarkosin je sladký na chuť a rozpouští se ve vodě. Používá se ve výrobě biologicky odbouratelný povrchově aktivní látky a zubní pasty i v jiných aplikacích.

Sarkosin je v biologických materiálech všudypřítomný a je přítomen v potravinách, jako jsou vaječné žloutky, krůty, šunka, zelenina, luštěniny atd.

Sarkosin, jako příbuzné sloučeniny dimethylglycin (DMG) a trimethylglycin (TMG), se tvoří prostřednictvím metabolismu živin, jako jsou cholin a methionin, které oba obsahují methylové skupiny používá se v široké škále biochemických reakcí. Sarkosin se rychle rozkládá na glycin, který kromě své důležitosti jako složky proteinu hraje významnou roli v různých fyziologických procesech jako hlavní metabolický zdroj složek živých buněk, jako jsou glutathion, kreatin, puriny a serin. Koncentrace sarkosinu v krevním séru normálních lidských subjektů je 1,4 ± 0,6 mikromolární.[2]

Klinický význam

Toxicita

U potkanů ​​byly při dávce 10 mg / kg pozorovány poruchy motoriky a dýchací potíže.

To odpovídá 800mg pro 80kg osobu.[3]

Schizofrenie

Sarkosin byl zkoumán ve vztahu k schizofrenie. První důkazy naznačují, že příjem 2 g / den sarkosinu jako doplňkové léčby k určitým antipsychotika (ne klozapin[4]) u schizofrenie poskytuje významné další snížení pozitivní i negativní symptomatologie i neurokognitivní a obecné psychopatologické příznaky které jsou pro nemoc běžné. Sarkosin byl dobře snášen.[5] Rovněž je předmětem šetření ohledně možné prevence schizofrenních onemocnění během EU prodromální stádium onemocnění. Působí jako inhibitor transportu glycinu typu 1 a agonista glycinu. Zvyšuje se glycin koncentrace v mozek což způsobuje zvýšení NMDA receptor aktivace a zmírnění příznaků. Jako takový by to mohla být v budoucnu zajímavá možnost léčby a možný nový směr v léčbě duševních chorob. V roce 2011 metaanalýza zjistila, že adjuvantní sarkosin má střední velikost účinku na negativní a celkové příznaky.[6]

Deprese

Velká depresivní porucha je komplexní onemocnění a většina aktuálně dostupných antidepresiv zaměřených na monoaminovou neurotransmisi vykazuje omezenou účinnost a kognitivní účinky. N-methyl-D-aspartátové receptory (NMDARs), jeden podtyp glutamátového receptoru, hrají důležitou roli v učení a paměti a jako podpůrná léčba schizofrenie se používají látky zvyšující NMDAR, jako je sarkosin (N-methylglycin). Předběžné klinické studie ukázaly, že příjem sarkosinu zlepšil nejen psychotické, ale i depresivní příznaky u pacientů se schizofrenií[7], a tak může být také užitečným doplňkem k léčbě depresivního typu schizoafektivní poruchy kde rychle působící glutamátergická antidepresiva, zejména Antagonisté NMDA jako esketamin, může podporovat zhoršení psychotických rysů (ačkoli analýza rizik a přínosů v tomto bodě stále probíhá).[Citace je zapotřebí ]

Možný marker pro rakovinu prostaty

Uvádí se, že sarkosin aktivuje buňky rakoviny prostaty a indikuje malignitu buněk rakoviny prostaty, měřeno v moči.[8] Sarkosin byl identifikován jako diferenciální metabolit, který byl značně zvýšen během progrese rakoviny prostaty do metastáz a mohl být detekován v moči.[8] Zdálo se, že hladiny sarkosinu řídí invazivitu rakoviny.[8]

Tento závěr byl zpochybněn.[9][10][11]

Dějiny

Sarkosin byl nejprve izolován a pojmenován německým chemikem Justus von Liebig v roce 1847.

Jacob Volhard poprvé syntetizoval v roce 1862 při práci v laboratoři Hermann Kolbe. Před syntézou sarkosinu bylo dlouho známo, že je produktem hydrolýzy kreatin, sloučenina nalezená v masném extraktu. Za tohoto předpokladu, přípravou sloučeniny s methylamin a kyselina monochloroctová, Volhard dokázal, že sarkosin je N-methylglycin.[12]

Viz také

Reference

  1. ^ Sarkosin z PubChem
  2. ^ Allen RH, Stabler SP, Lindenbaum J (listopad 1993). „Sérové ​​hladiny betainu, N, N-dimethylglycinu a N-methylglycinu u pacientů s nedostatkem kobalaminu a folátu a souvisejícími vrozenými poruchami metabolismu“. Metabolismus. 42 (11): 1448–60. doi:10.1016 / 0026-0495 (93) 90198-W. PMID  7694037.
  3. ^ Perry, Kenneth W .; Falcone, Julie F .; Fell, Matthew J .; Ryder, John W .; Yu, Hong; Láska, Patrick L .; Katner, Jason; Gordon, Kimberly D .; Wade, Mark R .; Muž, Tereza; Nomikos, George G .; Phebus, Lee A .; Cauvin, Annick J .; Johnson, Kirk W .; Jones, Carrie K .; Hoffmann, Beth J .; Sandusky, George E .; Walter, Magnus W .; Porter, Warren J .; Yang, Lijuan; Merchant, Kalpana M .; Shannon, Harlan E .; Svensson, Kjell A. (říjen 2008). „Neurochemické a behaviorální profilování selektivních inhibitorů GlyT1 ALX5407 a LY2365109 naznačuje preferenční účinek v kaudálních vs. kortikálních oblastech mozku“. Neurofarmakologie. 55 (5): 743–754. doi:10.1016 / j.neuropharm.2008.06.016. PMID  18602930. S2CID  38859844.
  4. ^ Lane HY, Huang CL, Wu PL, Liu YC, Chang YC, Lin PY, Chen PW, Tsai G (září 2006). „Inhibitor glycinového transportéru I, N-methylglycin (sarkosin), přidán ke klozapinu k léčbě schizofrenie“. Biologická psychiatrie. 60 (6): 645–9. doi:10.1016 / j.biopsych.2006.04.005. PMID  16780811. S2CID  42741531.
  5. ^ Tsai G, Lane HY, Yang P, Chong MY, Lange N (březen 2004). „Inhibitor glycinového transportéru I, N-methylglycin (sarkosin), přidán k antipsychotikům pro léčbu schizofrenie.“ Biologická psychiatrie. 55 (5): 452–6. doi:10.1016 / j.biopsych.2003.09.012. PMID  15023571. S2CID  35723786.
  6. ^ Singh SP, Singh V (říjen 2011). „Metaanalýza účinnosti přídavných modulátorů NMDA receptorů u chronické schizofrenie“. Léky na CNS. 25 (10): 859–85. doi:10.2165/11586650-000000000-00000. PMID  21936588. S2CID  207299820.
  7. ^ Číslo klinického hodnocení NCT00977353 pro „Léčba deprese N-methylglycinem (sarkosinem)“ na ClinicalTrials.gov
  8. ^ A b C Sreekumar A, Poisson LM, Rajendiran TM, Khan AP, Cao Q, Yu J, Laxman B, Mehra R, Lonigro RJ, Li Y, Nyati MK, Ahsan A, Kalyana-Sundaram S, Han B, Cao X, Byun J, Omenn GS, Ghosh D, Pennathur S, Alexander DC, Berger A, Shuster JR, Wei JT, Varambally S, Beecher C, Chinnaiyan AM (únor 2009). „Metabolomické profily vymezují potenciální roli sarkosinu v progresi rakoviny prostaty“. Příroda. 457 (7231): 910–4. Bibcode:2009Natur.457..910S. doi:10.1038 / nature07762. PMC  2724746. PMID  19212411. Shrnutí ležel – Vědecké zprávy (11. února 2009).
  9. ^ Jentzmik F, Stephan C, Miller K, Schrader M, Erbersdobler A, Kristiansen G, Lein M, Jung K (červenec 2010). „Sarkosin v moči po digitálním rektálním vyšetření selže jako marker při detekci rakoviny prostaty a identifikaci agresivních nádorů“. Evropská urologie. 58 (1): 12–8, diskuse 20–1. doi:10.1016 / j.eururo.2010.01.035. PMID  20117878.
  10. ^ Struys EA, Heijboer AC, van Moorselaar J, Jakobs C, Blankenstein MA (květen 2010). „Sarkosin v séru není markerem pro rakovinu prostaty“. Annals of Clinical Biochemistry. 47 (Pt 3): 282. doi:10.1258 / acb.2010.009270. PMID  20233752.
  11. ^ Pavlou M, Diamandis EP (červenec 2009). „Hledání nových biomarkerů rakoviny prostaty pokračuje“. Klinická chemie. 55 (7): 1277–9. doi:10.1373 / clinchem.2009.126870. PMID  19478024.
  12. ^ Rocke, Alan J. (1993). „Teorie chemické struktury a struktura chemické teorie“. Tichá revoluce: Hermann Kolbe a Science of Organic Chemistry. Berkeley: Kalifornská univerzita. 239–64. ISBN  978-0-520-08110-9.