Введение

Chembox
| Verifiedfields = изменено
| Watchedfields = изменено
| verifiedrevid = 477247988
| Reference =
| ImageFileL1 = Alloxan, скелетная формула.svg
| ImageSizeL1 = 130
| ImageCaptionL1 = Аллоксан
| ImageFileR1 = Alloxan hydrate structure.png
| ImageSizeR1 = 110
| ImageCaptionR1 = Аллоксановый гидрат
| PIN = 5,5-Дигидроксипиримидин-2,4,6(1H,3H,5H)-трион
| OtherNames = 5,5-Дигидроксибарбитуровая кислота
| Section1 =
| Section2 = Свойства
| Formula = C4H4N2O5
| MolarMass = 160,07 г/моль
| Appearance = бледно-жёлтое твёрдое вещество
| Density = 1,639 г/см³ (безводный)
| MeltingPtC = 254
| MeltingPt notes = (с разложением)
| BoilingPt =
| Solubility = 0,29 г/100 мл и был назван в 1838 году Вёлером и Либихом. Название «Аллоксан» возникло из объединения слов «аллантоин» и «оксальсура» (щавелевая кислота). Аллоксановая модель диабета была впервые описана Данном, Шиханом и МакЛетчи в 1943 году на кроликах. Название происходит от аллантоина — продукта мочевой кислоты, выделяемой плодом в аллантоис, и оксалуровой кислоты, полученной из щавелевой кислоты и мочевины, обнаруженной в моче. Аллоксан использовался в производстве пурпурного красителя мурексида, открытого Карлом Вильгельмом Шееле в 1776 году. Мурексид является продуктом сложной многоступенчатой реакции аллоксантина и газообразного аммиака in situ. Мурексид получается при конденсации неизолированного промежуточного соединения урамила с аллоксаном, высвобождаемым в ходе реакции. Шееле получал мочевую кислоту из человеческих конкрементов (например, камней в почках) и назвал соединение литиевой кислотой. Уильям Прут исследовал соединение в 1818 году и использовал экскременты удава с содержанием до 90% урата аммония. В главе «Азот» своих мемуаров «Периодическая система» Примо Леви рассказывает о своей безуспешной попытке синтезировать аллоксан для производителя косметики, прочитавшего, что он может вызывать стойкое покраснение губ. Леви рассматривал экскременты питонов как источник мочевой кислоты для производства аллоксана, но директор Туринского зоопарка отказал ему, поскольку у зоопарка уже были выгодные контракты с фармацевтическими компаниями, поэтому он был вынужден использовать куриц в качестве источника мочевой кислоты. Однако синтез не удался, «и аллоксан и его звучное название остались лишь звучным названием».

Синтез

Первоначально он был получен окислением мочевой кислоты азотной кислотой. Его получают окислением барбитуровой кислоты триоксидом хрома. Димерное производное аллоксантин может быть получено частичным восстановлением аллоксана сероводородом.

Биологические эффекты

Аллоксан – токсичный аналог глюкозы, который избирательно разрушает инсулин-продуцирующие клетки поджелудочной железы (то есть бета-клетки) при введении грызунам и многим другим видам животных. Это вызывает инсулинозависимый сахарный диабет (так называемый "аллоксановый диабет") у этих животных, с характеристиками, аналогичными диабету 1 типа у человека. Аллоксан селективно токсичен для инсулин-продуцирующих бета-клеток поджелудочной железы, поскольку он предпочтительно накапливается в бета-клетках посредством захвата через глюкозный транспортер GLUT2. Аллоксан, в присутствии внутриклеточных тиолов, генерирует активные формы кислорода (АФК) в циклической реакции со своим продуктом восстановления – диалуровой кислотой. Токсическое действие аллоксана на бета-клетки инициируется свободными радикалами, образующимися в этой окислительно-восстановительной реакции. Исследования показывают, что аллоксан не вызывает диабет у людей. Однако другие исследования выявили значительную разницу в уровнях аллоксана в плазме крови у детей с диабетом 1 типа и без него.

Влияние на бета-клетки

Поскольку аллоксан избирательно уничтожает бета-клетки поджелудочной железы, продуцирующие инсулин, он используется для индуцирования диабета у лабораторных животных. Это, вероятнее всего, происходит из-за селективного захвата соединения, обусловленного его структурным сходством с глюкозой, а также высокоэффективным механизмом поглощения бета-клетками (GLUT2). Кроме того, аллоксан обладает высоким сродством к клеточным соединениям, содержащим SH-группы, и, как следствие, снижает содержание глутатиона. Более того, аллоксан ингибирует глюкокиназу – SH-содержащий белок, необходимый для глюкозо-индуцированной секреции инсулина. Большинство исследований показали, что аллоксан не токсичен для бета-клеток человека, даже в очень высоких дозах, вероятно, из-за различий в механизмах поглощения глюкозы у людей и грызунов. Однако аллоксан токсичен для печени и почек в высоких дозах.