Urinska kiselina

Urinska kiselina
Nazivi
	IUPAC nazivs 7,9-dihidro-1H-purin-; 2,6,8(3H)-trion
	Drugi nazivi 2,6,8 Trioksipurin
Identifikacija
CAS broj	69-93-2 ;
3D model (Jmol)	interaktivna slika;
ChemSpider	1142;
ECHA InfoCard	100.000.655
EC broj	200-720-7
KEGG	C00366;
PubChem C ID	1175;
	SMILES C12NC(=O)NC(=O)C=2NC(=O)N1; ; ; ; ; ;
Svojstva
Hemijska formula	C5H4N4O3
Molarna masa	168 g/mol
Agregatno stanje	Beli kristali
Gustina	1,87
Tačka topljenja	razlaže se pri zagrevanju
Tačka ključanja	N/A
Rastvorljivost u vodi	neznatna
Kiselost (pKa)	5,8
	Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25 °C [77 °F], 100 kPa).
	verifikuj (šta je ?)
	Reference infokutije

Urinska kiselina, mokraćna kiselina je heterociklično jedinjenje ugljenika, azota, kiseonika, i vodonika sa formulom C₅H₄N₄O₃.

Hemija

Urinska kiselina je dvobazna kiselina sa pKa₁=5,4 i pKa₂=10,3^[5]. Iz tog razloga ona u jakim bazama sa visokim pH formira dvostruko naelektrisani uratni jon, dok na biološkom pH, ili u prisustvu ugljene kiseline ili karbonatnog jona, formira jednostruko naelektrisani vodonik-uratni jon pošto je njegov pKa₂ veći od pKa₁ ugljene kiseline. Pošto se tako slabo jonizuje, njene soli teže hidrolizi nazad u vodonik-uratne soli i slobodnu bazu sa približno neutralnim vrednostima pH. Ova kiselina je aromatična jer je derivat purina.

Kao dvociklični, heterociklični purinski derivat, urinska kiselina ne prima protone na isti način kao karboksilne kiseline. Studije difrakcije vodonik-uratnog jona rendgenskim zracima u kristalima amonijumvodonik-urata, formiranih in vivo kao gihtni depoziti, pokazuju da keto-kiseonik u poziciji 2 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.^[6]^[7]

Dok većina organskih kiselina gubi protone jonizacijom polarne vodonično-kiseonične veze, što je obično praćeno nekom vrstom rezonantne stabilizacije (pri čemu nastaje karboksilatni jon), ova kiselina gubi protone na atomu azota i koristi tautomernu keto-hidroksilnu grupu kao oksidacionu grupu da bi se uvećala pKa₁ vrednost. Petočlani prsten takođe poseduje keto grupu (u poziciji 8), okruženu sa dve sekundarne amino grupe (u pozicijama 7 i 9), a gubitak protona u jednoj od njih pri visokom pH može da objasni pKa₂ i ponašanje poput dvobazne kiseline. Slično tautomerno preuređivanje i pi-rezonantna stabilizacija bi proizveli jon sa određenim stepenom stabilnosti. (Na strukturi prikazanoj gore levo, NH u gornjem levom uglu na šestočlanom prstenu je pozicija 1, brojeći u smeru kazaljki na satu duž šestočlanog prstena do pozicije 6 za keto ugljenik na vrhu tog prstena. Gornji NH u petočlanom prstenu je pozicija 7, brojeći u smeru kazaljki na satu duž ovog prstena do donjeg NH, koji ima poziciju 9.)

Rastvorljivost urinske 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 i omogućava rekristalizaciju. Rastvorljivost ove kiseline i njenih soli u etanolu je veoma niska ili zanemarljiva. U mešavinama etanola i vode rastvorljivosti su negde između krajnjih vrednosti za čist etanol i čistu vodu.

Jedinjenje	Hladna voda	Ključala voda
Mokraćna kiselina	15000	2000
NH₄H-urat	-	1600
LiH-urat	370	39
NaH-urat	1175	124
KH-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 indikuju kolika je masa vode neophodna da bi se rastvorila jedinica mase jedinjenja. Što je ova vrednost manja, to je rastvorljivija supstanca u datom rastvaraču^[5]^[8]^[9]

Biologija

Mokraćnu kiselinu proizvodi ksantin oksidaza iz ksantina i hipoksantina, dok se ti supstrati formiraju iz purina. Urinska kiselina je toksičnija za tkiva nego ksantin ili hipoksantin.^[10] Urinska kiselina se oslobađa u hipoksičnim uslovima.^[11]

Kod ljudi i viših primata, urinska kiselina je krajnji oksidacioni proizvod metabolizma purina i izlučuje se u urin. Kod većine drugih sisara, enzim urikaza dalje oksiduje urinsku kiselinu do alantoina.^[12] Gubitak urikaze kod viših primata je u paraleli sa sličnim gubitkom sposobnosti sinteze askorbinske kiseline.^[13] Urinska i askorbinska kiselina su jaki redukcioni agensi (elektron donori) i snažni antioksidansi. Kod ljudi više od polovine antioksidantskog kapaciteta krvne plazme potiče od mokraćne kiseline.^[14] Pas dalmatinac ima genetski defekt apsorpcije mokraćne kiseline u jetri. To dovodi do smanjenog pretvaranja u alantoin, tako da ova vrsta psa u urin izlučuje mokraćnu kiselinu, a ne alantoin.^[15]

Kod ptica, reptila i nekih pustinjskih sisara (npr. kengurskog pacova), urinska 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 urea (iz ciklusa uree) ili amonijak, ali mu je prednost manji gubitak vode.^[16]

Kod ljudi se oko 70% dnevnog izlučivanja urinske kiseline odvija putem bubrega. Kod 5-25% ljudi smanjena renalna ekskrecija dovodi do hiperuricemije.^[17]

Genetika

Deo ljudske populacije ima mutacije u proteinima odgovornim za ekskreciju urinske kiseline putem bubrega. Dosad je identifikovano devet gena povezanih sa tim: SLC2A9; ABCG2; SLC17A1; SLC22A11; SLC22A12; SLC16A9; GCKR; LRRC16A; i PDZK1.^[18]^[19] Za SLC2A9 se zna da transportuje urinsku kiselinu i fruktozu.^[17]^[20]

Vidi još

Reference

^ „Uric Acid. Biological Magnetic Resonance Data Bank.”. Архивирано из оригинала 05. 03. 2008. г. Приступљено 18. 07. 2010.
^ 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.
^ 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. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003. уреди
^ 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.
^ ^а ^б McCrudden, Francis H. (2008). Uric Acid. BiblioBazaar. ISBN 978-0-554-61991-0.
^ 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. ^{[мртва веза]}
^ „European Powder Diffraction Conference, EPDIC-9”.
^ Lide David R., ур. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0487-3.
^ Susan Budavari, ур. (2001). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (13th изд.). Merck Publishing. ISBN 0911910131.
^ 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. ^{[мртва веза]}
^ Baillie, J.K.; M.G. Bates; et al. (2007). „Endogenous urate production augments plasma antioxidant capacity in healthy lowland subjects exposed to high altitude”. Chest. 131 (5): 1473—1478. PMID 17494796. doi:10.1378/chest.06-2235.
^ 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.
^ P, Proctor (1970). „Similar functions of uric acid and ascorbate in man?”. Nature. 228 (5274): 868. PMID 5477017. doi:10.1038/228868a0.
^ 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. ^{[мртва веза]}
^ Friedman, Meyer & Byers, Sanford O. (1. 9. 1948). „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. Архивирано из оригинала 28. 05. 2008. г. Приступљено 18. 07. 2010.
^ Hazard 2004, стр. 84–85
^ ^а ^б V, Vitart; I, Rudan; C, Hayward; et al. (2008). „SLC2A9 is a newly identified urate transporter influencing serum urate concentration, urate excretion and gout”. Nature Genetics. 40 (4): 437—42. PMID 18327257. doi:10.1038/ng.106.
^ Aringer M, Graessler J (2008). „Understanding deficient elimination of uric acid”. Lancet. 372 (9654): 1929—30. PMID 18834627. doi:10.1016/S0140-6736(08)61344-6.
^ M, Kolz; T, Johnson; et al. (2009). „Meta-analysis of 28,141 individuals identifies common variants within five new loci that influence uric acid concentrations”. PLoS Genet. 5 (6): e1000504. PMC 2683940  . PMID 19503597. doi:10.1371/journal.pgen.1000504.
^ A, Döring; C, Gieger; D, Mehta; et al. (2008). „SLC2A9 influences uric acid concentrations with pronounced sex-specific effects”. Nature Genetics. 40 (4): 430—6. PMID 18327256. doi:10.1038/ng.107.

Literatura

Hazard, Lisa C. (2004). Sodium and Potassium Secretion by Iguana Salt Glands. Iguanas: Biology and Conservation. University of California Press. стр. 84–85. ISBN 9780520238541.
McCrudden, Francis H. (2008). Uric Acid. BiblioBazaar. ISBN 978-0-554-61991-0.

.

Spoljašnje veze

MedlinePlus
International Institut za kamen na bubregu Архивирано на сајту Wayback Machine (13. мај 2019)
Sadržaj purina u hrani Архивирано на сајту Wayback Machine (12. новембар 2011)

[1] „Uric Acid. Biological Magnetic Resonance Data Bank.”. Архивирано из оригинала 05. 03. 2008. г. Приступљено 18. 07. 2010.

[2] 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.

[3] 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. PMID 20970519. doi:10.1016/j.drudis.2010.10.003. уреди

[4] 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.

[Francis-5] а ^б McCrudden, Francis H. (2008). Uric Acid. BiblioBazaar. ISBN 978-0-554-61991-0.

[Friedel-6] 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. ^{[мртва веза]}

[7] „European Powder Diffraction Conference, EPDIC-9”.

[CRC-8] Lide David R., ур. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0487-3.

[Merck13th-9] Susan Budavari, ур. (2001). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (13th изд.). Merck Publishing. ISBN 0911910131.

[Ho-10] 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. ^{[мртва веза]}

[Baillie_1473-1478-11] Baillie, J.K.; M.G. Bates; et al. (2007). „Endogenous urate production augments plasma antioxidant capacity in healthy lowland subjects exposed to high altitude”. Chest. 131 (5): 1473—1478. PMID 17494796. doi:10.1378/chest.06-2235.

[12] 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.

[13] P, Proctor (1970). „Similar functions of uric acid and ascorbate in man?”. Nature. 228 (5274): 868. PMID 5477017. doi:10.1038/228868a0.

[14] 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. ^{[мртва веза]}

[15] Friedman, Meyer & Byers, Sanford O. (1. 9. 1948). „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. Архивирано из оригинала 28. 05. 2008. г. Приступљено 18. 07. 2010.

[Hazard-16] Hazard 2004, стр. 84–85

[Vitart_2008-17] а ^б V, Vitart; I, Rudan; C, Hayward; et al. (2008). „SLC2A9 is a newly identified urate transporter influencing serum urate concentration, urate excretion and gout”. Nature Genetics. 40 (4): 437—42. PMID 18327257. doi:10.1038/ng.106.

[18] Aringer M, Graessler J (2008). „Understanding deficient elimination of uric acid”. Lancet. 372 (9654): 1929—30. PMID 18834627. doi:10.1016/S0140-6736(08)61344-6.

[Kolz_2009-19] M, Kolz; T, Johnson; et al. (2009). „Meta-analysis of 28,141 individuals identifies common variants within five new loci that influence uric acid concentrations”. PLoS Genet. 5 (6): e1000504. PMC 2683940  . PMID 19503597. doi:10.1371/journal.pgen.1000504.

[Döring_2008-20] A, Döring; C, Gieger; D, Mehta; et al. (2008). „SLC2A9 influences uric acid concentrations with pronounced sex-specific effects”. Nature Genetics. 40 (4): 430—6. PMID 18327256. doi:10.1038/ng.107.

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]