Paraxanthine

Paraxanthine

Names
IUPAC name 1,7-Dimethyl-3H-purine-2,6-dione
Other names Paraxanthine, 1,7-Dimethylxanthine
Identifiers
CAS Number	611-59-6^N
3D model (JSmol)	Interactive image
ChEBI	CHEBI:25858^Y
ChEMBL	ChEMBL1158^Y
ChemSpider	4525^Y
ECHA InfoCard	100.009.339
PubChem <abbr title="<nowiki>Compound ID</nowiki>">CID	4687
UNII	Q3565Y41V7 Lưu trữ 2016-03-05 tại Wayback Machine^Y
CompTox Dashboard (<abbr title="<nowiki>U.S. Environmental Protection Agency</nowiki>">EPA)	DTXSID2052281
InChI InChI=1S/C7H8N4O2/c1-10-3-8-5-4(10)6(12)11(2)7(13)9-5/h3H,1-2H3,(H,9,13)^Y Key: QUNWUDVFRNGTCO-UHFFFAOYSA-N^Y InChI=1/C7H8N4O2/c1-10-3-8-5-4(10)6(12)11(2)7(13)9-5/h3H,1-2H3,(H,9,13) Key: QUNWUDVFRNGTCO-UHFFFAOYAS
SMILES O=C2Nc1ncn(c1C(=O)N2C)C
Properties
Chemical formula	C7H8N4O2
Molar mass	180.167 g·mol^−1
Melting point	351 to 352 °C (664 to 666 °F; 624 to 625 K)
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verify (what is ^YN ?)
Infobox references

Paraxanthine, hoặc 1,7-dimethylxanthine, là một dẫn xuất di methyl của xanthine, có cấu trúc liên quan đến caffeine. Giống như caffeine, paraxanthine là một thần kinh hệ thống thần kinh trung ương (CNS) kích thích.^[1] Nó có hiệu lực gần bằng với caffeine và có khả năng liên quan đến việc trung gian tác động của chính caffeine.

Sản xuất và chuyển hóa

Paraxanthine không được sản xuất bởi thực vật và chỉ được quan sát trong tự nhiên như là một chất chuyển hóa của caffeine ở động vật. Paraxanthine cũng là một chất chuyển hóa tự nhiên của caffeine ở một số loài vi khuẩn.^[1] Sau khi uống, khoảng 84% caffeine được demethyl hóa ở vị trí 3 để tạo ra paraxanthine, làm cho nó trở thành chất chuyển hóa chính của caffeine trong cơ thể.^[2]

Paraxanthine cũng là một chất chuyển hóa chính của caffeine ở người và các động vật khác, chẳng hạn như chuột.^[3] Ngay sau khi uống, caffeine được chuyển hóa thành paraxanthine bởi cytochrom P450 ở gan,^[4] giúp loại bỏ một nhóm methyl khỏi vị trí N3 của caffeine.^[5] Sau khi hình thành, paraxanthine có thể được phân hủy thành 7-methylxanthine bằng cách khử bằng vị trí N1,^[6] sau đó được khử acetyl thành xanthine hoặc oxy hóa bởi CYP2A6 và CYP1A2 thành axit 1,7-dimethylaric.^[5] Trong một con đường khác, paraxanthine được phân hủy thành 5-acetylamino-6-formylamino-3-methyluracil thông qua N-acetyl-transferase 2, sau đó được phân hủy thành 5-acetylamino-6-amino-3-methyluracil.^[7] Trong một con đường khác, paraxanthine được chuyển hóa CYPIA2 tạo thành 1-methyl-xanthine, sau đó có thể được chuyển hóa bởi xanthine oxyase để tạo thành axit 1-methyl-uric.^[7]

Một số con đường tổng hợp được đề xuất của caffeine sử dụng paraxanthine như một chất trung gian. Tuy nhiên, sự vắng mặt của nó trong các thử nghiệm alkaloid thực vật ngụ ý rằng những thứ này không thường xuyên, nếu có, được sản xuất trực tiếp bởi thực vật. ^{[cần dẫn nguồn]}

Dược lý và tác dụng sinh lý

Paraxanthine có thể chịu trách nhiệm cho các đặc tính lipolytic của caffeine, và sự hiện diện của nó trong máu gây ra sự gia tăng nồng độ axit béo tự do trong huyết thanh.^[8]

Dược lực học

Paraxanthine là một chất ức chế phosphodiesterase không chọn lọc cạnh tranh ^[9] làm tăng cAMP nội bào, kích hoạt PKA, ức chế tổng hợp TNF-alpha ^[10][11] và leukotriene ^[12], và giảm viêm và miễn dịch bẩm sinh.^[12] Paraxanthine là một chất đối kháng thụ thể adenosine không chọn lọc ^[13] làm tăng huyết áp epinephrine và huyết áp tâm trương. Paraxanthine, không giống như caffeine, hoạt động như một chất kích thích enzyme của Na⁺/K⁺ ATPase. Kết quả là, nó chịu trách nhiệm tăng vận chuyển các ion kali vào mô cơ xương.^[14] Tương tự, hợp chất cũng kích thích tăng nồng độ ion calci trong cơ bắp.^[15]

Độc tính

Paraxanthine được cho là có độc tính thấp hơn so với caffeine.^[16] Trong khi nồng độ trong máu tương xứng với lượng trung bình dường như khá vô hại, nồng độ paraxanthine trong máu cao có liên quan đến sẩy thai ở bà mẹ mang thai.^[17]

Tham khảo

1. ^ Mazzafera P (tháng 5 năm 2004). “Catabolism of caffeine in plants and microorganisms”. Frontiers in Bioscience: a Journal and Virtual Library. 9: 1348–59. PMID 14977550.
2. Guerreiro S, Toulorge D, Hirsch E, Marien M, Sokoloff P, Michel PP (tháng 10 năm 2008). “Paraxanthine, the primary metabolite of caffeine, provides protection against dopaminergic cell death via stimulation of ryanodine receptor channels”. Molecular Pharmacology. 74 (4): 980–9. doi:10.1124/mol.108.048207. PMID 18621927.^{[liên kết hỏng]}
3. Fuhr U, Doehmer J, Battula N, Wölfel C, Flick I, Kudla C, Keita Y, Staib AH (tháng 10 năm 1993). “Biotransformation of methylxanthines in mammalian cell lines genetically engineered for expression of single cytochrome P450 isoforms. Allocation of metabolic pathways to isoforms and inhibitory effects of quinolones”. Toxicology. 82 (1–3): 169–89. doi:10.1016/0300-483x(93)90064-y. PMID 8236273.
4. Graham TE, Rush JW, van Soeren MH (tháng 6 năm 1994). “Caffeine and exercise: metabolism and performance”. Canadian Journal of Applied Physiology. 19 (2): 111–38. doi:10.1139/h94-010. PMID 8081318.
5. ^ Mazzafera P (tháng 5 năm 2004). “Catabolism of caffeine in plants and microorganisms”. Frontiers in Bioscience. 9 (1–3): 1348–59. doi:10.2741/1339. PMID 14977550.
6. Summers RM, Mohanty SK, Gopishetty S, Subramanian M (tháng 5 năm 2015). “Genetic characterization of caffeine degradation by bacteria and its potential applications”. Microbial Biotechnology. 8 (3): 369–78. doi:10.1111/1751-7915.12262. PMC 4408171. PMID 25678373.
7. ^ Caffeine: chemistry, analysis, function and effects. Preedy, Victor R.,, Royal Society of Chemistry (Great Britain). Cambridge, U.K. ISBN 9781849734752. OCLC 810337257.
8. Hetzler RK, Knowlton RG, Somani SM, Brown DD, Perkins RM (tháng 1 năm 1990). “Effect of paraxanthine on FFA mobilization after intravenous caffeine administration in humans”. Journal of Applied Physiology. 68 (1): 44–7. doi:10.1152/jappl.1990.68.1.44. PMID 2312486. Bản gốc lưu trữ ngày 25 tháng 9 năm 2017. Truy cập ngày 18 tháng 6 năm 2019.
9. Essayan DM (tháng 11 năm 2001). “Cyclic nucleotide phosphodiesterases”. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 108 (5): 671–80. doi:10.1067/mai.2001.119555. PMID 11692087.
10. Deree J, Martins JO, Melbostad H, Loomis WH, Coimbra R (tháng 6 năm 2008). “Insights into the regulation of TNF-alpha production in human mononuclear cells: the effects of non-specific phosphodiesterase inhibition”. Clinics. 63 (3): 321–8. doi:10.1590/S1807-59322008000300006. PMC 2664230. PMID 18568240.
11. Marques LJ, Zheng L, Poulakis N, Guzman J, Costabel U (tháng 2 năm 1999). “Pentoxifylline inhibits TNF-alpha production from human alveolar macrophages”. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 159 (2): 508–11. doi:10.1164/ajrccm.159.2.9804085. PMID 9927365.
12. ^ Peters-Golden M, Canetti C, Mancuso P, Coffey MJ (tháng 1 năm 2005). “Leukotrienes: underappreciated mediators of innate immune responses”. Journal of Immunology. 174 (2): 589–94. doi:10.4049/jimmunol.174.2.589. PMID 15634873.
13. Daly JW, Jacobson KA, Ukena D (1987). “Adenosine receptors: development of selective agonists and antagonists”. Progress in Clinical and Biological Research. 230 (1): 41–63. PMID 3588607.
14. Hawke TJ, Willmets RG, Lindinger MI (tháng 11 năm 1999). “K+ transport in resting rat hind-limb skeletal muscle in response to paraxanthine, a caffeine metabolite”. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 77 (11): 835–43. doi:10.1139/y99-095. PMID 10593655.
15. Hawke TJ, Allen DG, Lindinger MI (tháng 12 năm 2000). “Paraxanthine, a caffeine metabolite, dose dependently increases [Ca(2+)](i) in skeletal muscle”. Journal of Applied Physiology. 89 (6): 2312–7. doi:10.1152/jappl.2000.89.6.2312. PMID 11090584. Bản gốc lưu trữ ngày 24 tháng 9 năm 2017. Truy cập ngày 18 tháng 6 năm 2019.
16. Neal L. Benowitz; Peyton Jacob; Haim Mayan; Charles Denaro (1995). “Sympathomimetic effects of paraxanthine and caffeine in humans”. Clinical Pharmacology & Therapeutics. 58 (6): 684–691. doi:10.1016/0009-9236(95)90025-X.
17. Klebanoff MA, Levine RJ, DerSimonian R, Clemens JD, Wilkins DG (tháng 11 năm 1999). “Maternal serum paraxanthine, a caffeine metabolite, and the risk of spontaneous abortion”. The New England Journal of Medicine. 341 (22): 1639–44. doi:10.1056/NEJM199911253412202. PMID 10572151. Bản gốc lưu trữ ngày 1 tháng 2 năm 2009. Truy cập ngày 18 tháng 6 năm 2019.