Urinsyre - Uric acid
|
|||
 Krystaller av urat i polarisert lys
|
|||
| Navn | |||
|---|---|---|---|
|
Foretrukket IUPAC -navn
7,9-Dihydro-1 H -purin-2,6,8 (3 H ) -trion |
|||
| Andre navn
2,6,8-Trioxypurine; 2,6,8-trihydroksypurin; 2,6,8-Trioxopurine; 1 H- Purin-2,6,8-triol
|
|||
| Identifikatorer | |||
|
3D -modell ( JSmol )
|
|||
| 3DMet | |||
| 156158 | |||
| ChEBI | |||
| CHEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| DrugBank | |||
| ECHA InfoCard |
100.000.655 
|
||
| EC -nummer | |||
| KEGG | |||
| MeSH | Urin+syre | ||
|
PubChem CID
|
|||
| UNII | |||
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
| Egenskaper | |||
| C 5 H 4 N 4 O 3 | |||
| Molar masse | 168,122 g · mol −1 | ||
| Utseende | Hvite krystaller | ||
| Smeltepunkt | 300 ° C (572 ° F; 573 K) | ||
| 6 mg/100 ml (ved 20 ° C) | |||
| logg P | -1.107 | ||
| Surhet (p K a ) | 5.6 | ||
| Grunnleggende (p K b ) | 8.4 | ||
| −6,62 × 10 −5 cm 3 mol −1 | |||
| Termokjemi | |||
|
Varmekapasitet ( C )
|
166,15 J K −1 mol −1 (ved 24,0 ° C) | ||
|
Std molar
entropi ( S |
173,2 J K −1 mol −1 | ||
|
Std
formasjonsentalpi (Δ f H ⦵ 298 ) |
−619,69 til −617,93 kJ mol −1 | ||
|
Std
forbrenningsentalpi (Δ c H ⦵ 298 ) |
−1921,2 til −1919,56 kJ mol −1 | ||
|
Med mindre annet er angitt, gis data for materialer i standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|||
 bekreft ( hva er ?)
  |
|||
| Infobox -referanser | |||
Urinsyre er en heterosyklisk forbindelse av karbon , nitrogen , oksygen og hydrogen med formel C- 5 H 4 N 4 O 3 . Det danner ioner og salter kjent som urater og sure urater , for eksempel ammoniumsyreurat. Urinsyre er et produkt av den metabolske nedbrytning av purin- nukleotider , og det er en normal komponent av urin . Høye blodkonsentrasjoner av urinsyre kan føre til gikt og er forbundet med andre medisinske tilstander, inkludert diabetes og dannelse av ammoniumsyreurat nyrestein .
Kjemi
Urinsyre ble først isolert fra nyrestein i 1776 av den svenske kjemikeren Carl Wilhelm Scheele . I 1882 syntetiserte den ukrainske kjemikeren Ivan Horbaczewski først urinsyre ved å smelte urea med glycin .
Urinsyre viser laktam - laktim tautomerisme (også ofte beskrevet som keto -enol tautomerisme ). Selv om det er forventet at laktimform å ha en viss grad av aromatisitet , krystalliserer urinsyre i laktamformen, med beregningskjemi også indikerer at tautomer å være den mest stabile. Urinsyre er en diprotinsyre med p K a1 = 5,4 og p K a2 = 10,3, og ved fysiologisk pH eksisterer den derfor hovedsakelig som det monoioniske urationen.
 |
|
 |
p K a1
|
|
| laktam skjema | Lactim skjema | Urate ion |
Vannløselighet
Generelt er den vann oppløseligheten av urinsyre og dens alkalimetall- og alkaliske jordsalter er ganske lav. Alle disse saltene viser større oppløselighet i varmt vann enn kaldt, noe som muliggjør enkel omkrystallisering. Denne lave løseligheten er signifikant for etiologien til gikt. Løseligheten av syren og dens salter i etanol er svært lav eller ubetydelig. I blandinger av etanol/vann er løselighetene et sted mellom sluttverdiene for ren etanol og rent vann.
Løselighet av uratsalter (gram vann per gram forbindelse) Sammensatt Kaldt vann Kokende vann Urinsyre 15.000 2.000 Ammoniumhydrogenurat - 1600 Litiumhydrogenurat 370 39 Natriumhydrogenurat 1 175 124 Kaliumhydrogenurat 790 75 Magnesium dihydrogen diurate 3750 160 Kalsiumdihydrogen diurat 603 276 Dinatrium urat 77 - Kaliumurat 44 35 Kalsiumurat 1500 1.440 Strontium urat 4300 1790 Barium urat 7 900 2700
Tallene som er angitt indikerer hvilken vannmasse som kreves for å oppløse en angitt massemasse av forbindelse. Jo lavere tall, desto mer løselig er stoffet i nevnte løsningsmiddel.
Biokjemi
Xantinoksidase er et enzym som katalyserer dannelsen av urinsyre fra xantin og hypoksantin , som igjen produseres fra andre puriner . Xantinoksydase er en stor enzym hvis aktive sete består av metallet molybden bundet til svovel og oksygen. Innenfor cellene, kan xantinoksydase eksistere som xantindehydrogenase og xantin oxireductase, som også er blitt renset fra bovin melk og milt ekstrakter. Urinsyre frigjøres under hypoksiske forhold (lav oksygenmetning).
Genetisk og fysiologisk mangfold
Primater . Hos mennesker og høyere primater er urinsyre (faktisk hydrogenuration) det endelige oksidasjons- (nedbrytningsproduktet) av purinmetabolismen og skilles ut i urinen, mens enzymet uricase i de fleste andre pattedyr oksiderer urinsyre ytterligere til allantoin . Tapet av urikase i høyere primater er parallelt med det samme tapet av evnen til å syntetisere askorbinsyre , noe som fører til antydningen om at urat delvis kan erstatte askorbat i slike arter. Både urinsyre og askorbinsyre er sterke reduserende midler ( elektrondonorer ) og kraftige antioksidanter . Hos mennesker kommer over halvparten av antioksidantkapasiteten til blodplasma fra hydrogenuration.
Mennesker . Det normale konsentrasjonsområdet for urinsyre (eller hydrogenuration) i menneskelig blod er 25 til 80 mg/L for menn og 15 til 60 mg/L for kvinner (men se nedenfor for litt forskjellige verdier). En person kan ha serumverdier så høye som 96 mg/L og ikke ha gikt. Hos mennesker skjer omtrent 70% av den daglige avhending av urinsyre via nyrene, og hos 5–25% av mennesker fører nedsatt nyreutskillelse (nyre) til hyperurikemi . Normal utskillelse av urinsyre i urinen er 250 til 750 mg per dag (konsentrasjon på 250 til 750 mg/L hvis det produseres en liter urin per dag - høyere enn løseligheten av urinsyre fordi den er i form av oppløst syre urates).
Hunder . Den dalmatiske hunden har en genetisk defekt i opptak av urinsyre i lever og nyrer , noe som resulterer i redusert konvertering til allantoin, så denne rasen skiller ut urinsyre, og ikke allantoin, i urinen.
Fugler og krypdyr . Hos fugler og krypdyr , og hos noen ørkenboende pattedyr (for eksempel kenguruerotten ), er urinsyre også sluttproduktet av purinmetabolismen, men det skilles ut i avføring som en tørr masse. Dette innebærer en komplisert metabolsk vei som er energimessig kostbart i forhold til behandlingen av andre nitrogenholdige avfallsstoffer slik som urea (fra urea syklus ) eller ammoniakk , men har fordelene med å redusere vanntapet og hindre dehydrering.
Virvelløse dyr . Platynereis dumerilii , en marin polychaete orm, bruker urinsyre som et seksuelt feromon . Hunnen av arten frigjør urinsyre i vannet under parring , for å få hanner til å frigjøre sæd.
Genetikk
Selv om mat som kjøtt og sjømat kan heve serumuratnivået, er genetisk variasjon mye større årsak til høyt serumurat. En andel mennesker har mutasjoner i proteinene som er ansvarlige for utskillelse av urinsyre i nyrene. Varianter innenfor en rekke gener er så langt identifisert: SLC2A9 ; ABCG2 ; SLC17A1 ; SLC22A11 ; SLC22A12 ; SLC16A9 ; GCKR ; LRRC16A ; og PDZK1 . SLC2A9 er kjent for å transportere både urinsyre og fruktose .
Klinisk betydning og forskning
I humant blodplasma er referanseområdet for urinsyre vanligvis 3,4–7,2 mg per 100 ml (200–430 μmol/L) for menn, og 2,4–6,1 mg per 100 ml for kvinner (140–360 μmol/L). Urinsyre -konsentrasjoner i blodplasma over og under det normale området er kjent som henholdsvis hyperurikemi og hypourikemi . På samme måte er urinsyrekonsentrasjoner i urin over og under det normale kjent som hyperurikosuri og hypourikosuri . Urinsyrenivået i spytt kan være assosiert med urinsyrenivået i blodet.
Høy urinsyre
Hyperurikemi (høye nivåer av urinsyre), som induserer urinsyregikt , har forskjellige potensielle årsaker:
- Kosthold kan være en faktor. Høyt inntak av diettpurin , mais sirup med høy fruktose og bordsukker kan øke nivået av urinsyre.
- Serum urinsyre kan forhøyes ved redusert utskillelse via nyrene .
- Faste eller raskt vekttap kan midlertidig øke urinsyrenivået.
- Enkelte legemidler, for eksempel tiaziddiuretika , kan øke urinsyrenivået i blodet ved å forstyrre renal clearance .
- Tumorlysis syndrom , en metabolsk komplikasjon av visse kreftformer eller kjemoterapi, på grunn av nukleobase og kaliumfrigivelse i plasma.
Gikt
En undersøkelse fra 2011 i USA indikerte at 3,9% av befolkningen hadde gikt, mens 21,4% hadde hyperurikemi uten symptomer.
Overskytende urinsyre i blodet kan forårsake gikt , en smertefull tilstand som skyldes at nålelignende krystaller av urinsyre utfelles i ledd , kapillærer , hud og annet vev. Urinsyregikt kan oppstå der serum urinsyre er så lavt som 6 mg per 100 ml (357 μmol/L), men en person kan ha serumverdier så høye som 9,6 mg per 100 ml (565 μmol/L) og ikke ha gikt.
Hos mennesker metaboliseres puriner til urinsyre som deretter skilles ut i urinen. Forbruk av noen typer purinrike matvarer, spesielt kjøtt og sjømat, øker risikoen for gikt. Gikt kan oppstå ved regelmessig inntak av kjøtt, som lever, nyre og søtt brød, og visse typer sjømat, inkludert ansjos, sild, sardiner, blåskjell, kamskjell, ørret, hyse, makrell og tunfisk. Moderat inntak av purinrike grønnsaker er imidlertid ikke forbundet med økt risiko for gikt.
En behandling for gikt på 1800 -tallet var administrering av litiumsalter ; litiumurat er mer løselig. I dag behandles betennelse under angrep oftere med NSAIDs , kolkisin eller kortikosteroider , og uratnivåene administreres med allopurinol . Allopurinol, som svakt hemmer xantinoksidase, er en analog av hypoksantin som hydroksyleres av xantinoksidoreduktase ved 2-stillingen for å gi oksipurinol.
Tumorlysesyndrom
Tumorlysesyndrom , en nødstilfelle som kan skyldes blodkreft , gir høye urinsyrenivåer i blodet når svulstceller frigjør innholdet i blodet, enten spontant eller etter cellegift . Tumorlysesyndrom kan føre til akutt nyreskade når urinsyre -krystaller avsettes i nyrene. Behandling omfatter hyperhydrering for å fortynne og skille ut urinsyre via urinen , rasburikase for å redusere nivåene av dårlig oppløselig urinsyre i blod, eller allopurinol å inhibere purin katabolisme av å legge til urinsyre.
Lesch – Nyhan syndrom
Lesch – Nyhan syndrom , en sjelden arvelig lidelse, er også assosiert med høye urinsyrenivåer i serum. Spastisitet, ufrivillig bevegelse og kognitiv retardasjon samt manifestasjoner av gikt ses i dette syndromet.
Hjerte-og karsykdommer
Hyperurikemi kan øke risikofaktorer for kardiovaskulær sykdom .
Type 2 diabetes
Hyperurikemi kan være en konsekvens av insulinresistens ved diabetes i stedet for dens forløper. En studie viste at høyt serum urinsyre var forbundet med høyere risiko for type 2 diabetes , uavhengig av fedme , dyslipidemi og hypertensjon . Hyperurikemi er assosiert med komponenter i metabolsk syndrom , inkludert hos barn.
Urinsyre steinformasjon
Nyrestein kan dannes gjennom forekomster av natriumuratmikrokrystaller.
Metningsnivåer av urinsyre i blodet kan resultere i en form for nyrestein når uratet krystalliserer seg i nyrene. Disse urinsyre steinene er radiolucent og vises derfor ikke på en vanlig røntgen i magen . Urinsyre -krystaller kan også fremme dannelsen av kalsiumoksalatstein , som fungerer som "frøkrystaller".
Lav urinsyre
Lav urinsyre ( hypourikemi ) kan ha mange årsaker. Lavt inntak av sink i kosten forårsaker lavere urinsyre. Denne effekten kan bli enda mer uttalt hos kvinner som bruker p -piller. Sevelamer , et stoff indisert for forebygging av hyperfosfatemi hos mennesker med kronisk nyresvikt , kan redusere urinsyre i serum betydelig.
Multippel sklerose
Metaanalyse av 10 case-control-studier fant at urinsyrenivået i serum hos pasienter med multippel sklerose var betydelig lavere sammenlignet med friske kontrollpersoner, noe som muligens indikerer en diagnostisk biomarkør for multippel sklerose.
Normalisering av lav urinsyre
Å korrigere lave eller mangelfulle sinknivåer kan bidra til å heve serum urinsyre.
Se også
- Theacrine eller 1,3,7,9-tetramethyluric acid, et purinalkaloid som finnes i noen teer
- Uracil - purin nukleobasekilde oppkalt etter Robert Behrend som forsøkte å syntetisere derivater av urinsyre