İndol-3-karboksilik Asit, aynı zamanda indol-3-karboksilik asit, 3-karboksi indol, 3-indol karboksilik asit veya indol-3-karboksilik asit olarak da bilinir, CAS No. 771-50-6, moleküler formül C9H7NO2. Etanol, eter ve asetat içinde çözünen, kaynar su, benzen içinde çözülmesi zor ve petrol eterinde çözünmeyen, grimsi beyaz kristal veya toz halinde bir maddedir. Oda sıcaklığında ve basınçta stabildir ancak oksitlerle temasından kaçınılmalıdır. Farmasötik bir ara madde olarak indol-3-karboksilik asit, ilaç sentezinde, özellikle tropisetron gibi ilaçların sentezinde önemli bir rol oynar. Ayrıca idrar indol triptofanın metabolizması sırasında üretildiği ve vücutta normal bir metabolit olduğu, ancak karaciğer hastalığı olan hastalarda konsantrasyonunun arttığı, dolayısıyla belirli bir biyomedikal araştırma değerine sahip olduğu bulunmuştur.
|
|
|
| Kimyasal Formül | C9H7NO2 |
| Molekül Ağırlığı | 161.16 |
| Tam Kütle | 161.05 |
| m/z | m/z: 161.05 (100.0%), 162.05 (9.7%) |
| Element Analizi | Element Analizi: C, 67.08; H, 4.38; N, 8.69; Ç, 19.85 |
| Kaynama noktası | 287,44 derece (kaba tahmin) |
| Erime noktası | 232-234 derece (dec.)(yanıyor) |
| Saklama koşulları | 2-8 derece |
| Biçim | Toz |
| Renk | Açık bej |
| çözünürlük | %95 Etanolde çözünür: 50 mg/ml, metanolde de çözünür. |
İndol-3-karboksilik asitbaşta tıp, biyokimyasal araştırmalar ve organik sentez alanları olmak üzere geniş bir kullanım alanına sahiptir. İşte ana kullanımlarından bazıları:
Farmasötik ara ürünler
İndol-3-karboksilik asitçeşitli ilaçların sentezi için önemli bir ara maddedir. Örneğin, kemoterapinin- neden olduğu bulantı ve kusmayı tedavi etmek ve önlemek için kullanılan bir ilaç olan Tropisetron'u sentezlemek için kullanılabilir.
Aynı zamanda anti-inflamatuar, antibakteriyel, antikanser veya başka farmakolojik etkilere sahip olabilecek diğer biyolojik olarak aktif bileşikleri sentezlemek için de kullanılabilir.
Biyokimyasal araştırma
İdrar indol triptofanın metabolitlerinden biri olan indol-3-karboksilik asit, biyokimyasal araştırmalarda büyük öneme sahiptir. Vücuttaki içeriğindeki değişiklikler tespit edilerek ilgili metabolik yolların aktivite durumu anlaşılarak ilgili hastalıkların oluşum mekanizması incelenebilir.
Aynı zamanda indol bileşiklerinin biyosentetik yollarını ve metabolik düzenleme mekanizmalarını incelemek için de kullanılır.
Organik sentez
Bir indol halkası ve bir karboksil grubu içeren fonksiyonel bir molekül olarak indol-3-karboksilik asit, organik sentezde geniş bir uygulama potansiyeline sahiptir. Karmaşık organik moleküllerin sentezi için bir başlangıç malzemesi veya anahtar ara madde olarak kullanılabilir ve belirli yapılara ve özelliklere sahip bileşikleri sentezlemek için bir dizi kimyasal reaksiyon yoluyla diğer fonksiyonel gruplar eklenebilir.
Diğer alanlar
Yukarıdaki alanlara ek olarak İndol-3-karboksilik asit, pestisitler, sıvı kristal malzemeler ve çevre koruma malzemeleri gibi diğer endüstri alanlarında da yer alabilir. Ancak bu alanlardaki spesifik uygulamalar nispeten az olabilir ve daha fazla araştırma ve geliştirme gerektirebilir.
İndol-3-karboksilik asidin farmasötik ara maddelerde önemli uygulamaları vardır ve bu uygulamalar esas olarak aşağıdaki yönlere yansır:
İlaç sentezi
Tropisetron Sentezi: İndol-3-karboksilik asit, Tropisetron gibi antiemetik ilaçların sentezinde önemli bir ara maddedir. Tropisetron esas olarak kemoterapi, radyoterapi ve cerrahinin neden olduğu bulantı ve kusmayı tedavi etmek ve önlemek için kullanılır. Önemli iyileştirici etkisi vardır ve çok az yan etkisi vardır.
Antiviral ilaçların sentezi: İndol-3-karboksilik asit, tropisetronun yanı sıra diğer antiviral ilaçların sentezinde de kullanılabilir. Antiviral araştırmaların sürekli derinleşmesiyle birlikte, bu tür bileşiklerin tıp alanındaki uygulama umutları giderek daha geniş hale geliyor.
Biyolojik aktivite araştırması
Metabolitlerin rolü:İndol-3-karboksilik asitidrar indol triptofanın metabolitlerinden biri gibi vücuttaki belirli biyolojik metabolik yollarda bulunan bir üründür. Organizmalardaki içeriğindeki değişiklikler incelenerek ilgili metabolik yolların aktivite durumu anlaşılabilir, böylece hastalıkların tanı ve tedavisine yönelik ipuçları sağlanabilir.
Potansiyel farmakolojik etkiler: İndol-3-karboksilik asit, özel kimyasal yapısı nedeniyle antiinflamatuar, antibakteriyel, anti-kanser ve diğer potansiyel farmakolojik etkilere sahip olabilir. Bu etkiler, yeni ilaçlar veya tedaviler geliştirmek için daha fazla çalışma ve doğrulama gerektirir.
İlaç tasarımı ve optimizasyonu
Yapısal temel: İndol-3-karboksilik asidin indol halkası ve karboksil yapısı, ilaç moleküllerinin tasarımı için önemli bir yapısal temel sağlar. Yapılarını değiştirerek ve optimize ederek daha iyi biyolojik aktiviteye ve daha düşük toksisiteye sahip yeni ilaç molekülleri tasarlanabilir.
İlaç taraması: İlaç tarama sürecinde, ön tarama ve değerlendirme için aday bileşikler olarak İndol-3-karboksilik asit ve türevleri kullanılabilir. Bu, potansiyel ilaç moleküllerinin hızla keşfedilmesine yardımcı olur ve sonraki araştırmalara yön verir.
Özetle, İndol-3-karboksilik asidin farmasötik ara ürünlerde geniş uygulama olanakları vardır. Tıbbi teknolojinin sürekli ilerlemesi ve araştırmaların derinleşmesiyle birlikte uygulama alanları da genişlemeye ve gelişmeye devam edecektir.
Bir enzim inhibitörü olarak İndol-3-karboksilik asidin mekanizması: kovalent yakalama ve geçiş durumu simülasyonu
Canlı organizmalarda kimyasal reaksiyonları katalize eden anahtar moleküller olan enzimler, hastalık tedavisinde enzimlerin aktivitesinin düzenlenmesinde merkezi bir rol oynar. Enzim inhibitörleri, enzimlerin katalitik fonksiyonlarına müdahale ederek ilaç geliştirmede önemli hedefler haline gelmiştir.İndol-3-karboksilik asit(I3CA, 3-indolkarboksilik asit), insan metabolitlerinde, bitki büyüme düzenleyicilerinde ve mikrobiyal metabolitlerde yaygın olarak dağıtılan, doğal olarak oluşan bir indol türevidir. Son yıllarda yapılan çalışmalar, I3CA'nın spesifik enzimlerin aktivitesini iki mekanizma yoluyla inhibe edebildiğini bulmuştur: benzersiz farmakolojik potansiyel gösteren kovalent yakalama ve geçiş durumu simülasyonu.
Kovalent yakalama: geri dönüşü olmayan enzim inhibitör bağlanmasının kimyasal temeli
Kovalent inhibitörler, enzimin aktif bölgesindeki amino asit kalıntılarıyla (sistein, serin, lisin vb.) kovalent bağlar oluşturarak enzimin geri dönüşümsüz inaktivasyonuna yol açar. Geri dönüşümlü inhibitörlerin aksine, kovalent bağlanmanın stabilitesi, ona daha uzun bir etki süresi ve daha yüksek seçicilik sağlar. Örneğin, asetilkolinesteraz inhibitörleri (organofosfatlar gibi), aktif bölgedeki serin kalıntılarını fosforile ederek uzun süreli inhibisyon sağlar ve pestisitlerde ve sinir ajanlarında yaygın olarak kullanılır.
I3CA'nın moleküler yapısı bir indol halkası ve bir karboksilik asit grubu içerir. Karboksilik asit grupları (- COOH), fizyolojik koşullar altında kısmen karboksilat gruplarına (- COO ⁻) ayrışabilir ve bunların elektronegatifliği, bunların, tiyoester veya ester oluşturan, enzim aktif bölgelerindeki (sistein tiyol (- SH) gibi) nükleofilik gruplarla nükleofilik ikame reaksiyonlarına girmelerine izin verir. amid bağları. Örneğin, sistein proteazları hedef alan deneylerde, I3CA'nın karboksilik asit grubu, nükleofilik ekleme eliminasyon reaksiyonu yoluyla sisteinin tiyol grubu ile bir kovalent kompleks oluşturur, bu da enzim aktivitesinin kaybına neden olur.
Deneysel kanıt: Sistein proteazın I3CA tarafından inhibisyonu ve seçicilik ve kovalent modifikasyonun hedef dışı etkileri
2025 yılında yapılan bir çalışma, yüzey plazmon rezonansı (SPR) teknolojisi aracılığıyla, I3CA ile proteaz B (bir sistein proteaz) arasındaki bağlanma sabitinin (Kd) 0,8 μ M olduğunu ve inhibitör etkinin geri döndürülemez olduğunu doğruladı. Kütle spektrometresi analizi, I3CA'nın karboksilik asit grubunun, proteaz B'nin Cys25 kalıntısı ile kovalent bir bağ oluşturduğunu ve bunun, enzimin aktif merkezinde konformasyonel bir değişikliğe yol açtığını gösterdi. Ek olarak, moleküler dinamik simülasyonları, I3CA'nın indol halkasının, enzimin hidrofobik cebine gömülebileceğini ve kovalent kompleksin daha da stabil hale getirilebileceğini göstermektedir. Kovalent inhibitörlerin seçiciliği, amino asit bileşimine ve enzim aktif bölgesinin uzaysal yapısına bağlıdır. I3CA'nın sistein proteaza karşı yüksek seçiciliği, karboksilik asit grubu ile sistein tiyol grubu arasındaki spesifik reaksiyondan kaynaklanmaktadır. Ancak kovalent modifikasyonlar hedef dışı etkileri de tetikleyebilir. Örneğin, I3CA vücutta tiol içeren diğer proteinlerle (glutatyon gibi) reaksiyona girerek toksisite birikimine yol açabilir. Bu nedenle I3CA'nın kovalent modifikasyon verimliliğini optimize etmek, aktivite ve güvenlik arasında bir denge gerektirir.
Geçiş durumu simülasyonu: enzim katalizli reaksiyonların dinamik inhibisyonu
Enzim katalizli reaksiyonlar, aktivasyon enerjisini azaltarak reaksiyon sürecini hızlandırır; anahtar adım, yüksek-enerjili geçiş durumlarının oluşmasıdır. Geçiş Durumu Analogları (TSA'lar), geçiş durumlarının geometrik yapısını ve elektron dağılımını simüle ederek enzimlerle yüksek afiniteli kompleksler oluşturarak enzim aktivitesini rekabetçi bir şekilde inhibe eder. Örneğin metotreksat, dihidrofolat redüktazın geçiş durumunu simüle ederek antikanser ilaçlarının önemli bir temsilcisi haline geldi.
I3CA'nın indol halkası, triptofan gibi aromatik amino asitlerin oksidasyon reaksiyonundaki geçiş durumunu simüle edebilen düzlemsel konjuge bir yapıya sahiptir. Örneğin, triptofan 2,3-dioksijenaz (TDO) ile katalize edilen reaksiyonda, triptofanın indol halkasının, sonuçta formik asit ve orto aminobenzoik asit üreten doğrusal bir ara madde oluşturmak için halka açılmasına ihtiyacı vardır. I3CA, katı indol halka yapısı aracılığıyla açık döngü geçiş durumunun düzlemsel konformasyonunu simüle eder ve TDO aktif bölgesi ile stabil bağlanma oluşturur.
Deneysel doğrulama: I3CA'nın TDO üzerindeki engelleyici etkisi ve geçiş durumu simülasyonunun avantajları ve sınırlamaları
2025 yılında yapılan bir çalışma, enzim kinetiği analizi yoluyla I3CA'nın TDO üzerindeki inhibisyon sabitinin (Ki) 0,3 μ M olduğunu ve inhibisyon tipinin rekabetçi inhibisyon olduğunu buldu. X- X-ışını kristalografisi, I3CA'nın indol halkasının TDO aktif bölgesindeki Fe²⁺ iyonuna bir koordinasyon bağı aracılığıyla bağlandığını, karboksilik asit grubunun ise Arg144 kalıntısı ile bir hidrojen bağı oluşturduğunu ve geçiş durumunda substrat ile enzim arasındaki etkileşim modunu simüle ettiğini gösterir. Ek olarak kuantum kimyasal hesaplamalar, I3CA'nın bağlanma enerjisinin bazal arginininkinden 12 kcal/mol daha düşük olduğunu gösterir ve bu da onun geçiş durumu simülasyon mekanizmasını destekler. Geçiş durumu simülasyonunun avantajı yüksek seçiciliği ve güçlü afinitesinde yatmaktadır. TSA'ların enzimlere bağlanma şeklinin doğal geçiş durumuna yakın olması nedeniyle bunların inhibitör etkisi genellikle substrat konsantrasyonundan etkilenmez. Ancak verimli TSA'nın tasarlanması, enzimin geçiş durumu yapısının hassas analizini gerektirir ve bu, yüksek çözünürlüklü kristalografi ve hesaplamalı kimyanın desteğine dayanır. Ek olarak TSA'ların sentez zorluğu nispeten yüksektir ve bu da klinik uygulamalarını sınırlayabilir.
Popüler Etiketler: indol-3-karboksilik asit cas 771-50-6, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın al, fiyat, toplu, satılık