N-оксид триметиламина

редактировать
N-оксид триметиламина
Структурная формула
Модель с мячом и палкой
Имена
Название IUPAC оксид триметиламина
Предпочтительно Название ИЮПАК N, N-диметилметанамин N-оксид
Другие названия оксид триметиламина, TMAO, TMANO
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.013.341 Измените это на Викиданных
KEGG
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox (EPA )
InChI
УЛЫБАЕТСЯ
Свойства
Химическая формула C3H9NO
Молярная масса 75,11
Внешний видбесцветное твердое вещество
Температура плавления от 220 до 222 ° C (от 428 до 432 ° F; от 493 до 495) K) (дигидрат: 96 ° C)
Растворимость в воде хорошая
Дипольный момент 5,4 D
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [ 77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (что такое ?)
Ссылки на ink

N-оксид триметиламина (TMAO ) является органическое соединение формулы (CH 3)3NO. Он относится к классу оксидов аминов. Хотя безводное соединение известно, N-оксид триметиламина обычно встречается в виде дигидрата. И безводные, и гидратированные материалы представляют собой белые водорастворимые твердые вещества.

ТМАО является продуктом окисления триметиламина, обычного метаболита у животных. ТМАО синтезируется из триметиламина, который является производным холина.

Содержание

  • 1 Химия
    • 1.1 Лабораторные применения
      • 1.1.1 Влияние на стабильность белка
  • 2 Микробиотик ассоциации
  • 3 Нарушения
    • 3.1 Триметиламинурия
    • 3.2 Сердечно-сосудистые заболевания
      • 3.2.1 Предпосылки
      • 3.2.2 Противоречие
    • 3.3 Гипертония и тромбоз
  • 4 Контроль повышенных уровней
  • 5 Другие животные
  • 6 Ссылки
  • 7 См. Также

Химия

ТМАО можно синтезировать из триметиламина обработкой перекисью водорода:

H2O2+ (CH 3)3N → H 2 O + (CH 3)3NO

Дигидрат дегидратируется азеотропной перегонкой из диметилформамида.

Лабораторные применения

Триметиламиноксид используется в экспериментах по сворачиванию белка для противодействия эффекты разворачивания мочевины.

В металлоорганической химии реакции нуклеофильного отрыва Me 3 NO используется в качестве агента декарбонилирования согласно t следующая стехиометрия:

M (CO) n + Me 3 NO + L → M (CO) n-1 L + Me 3 N + CO 2

Эта реакция используется для разложения органических лигандов из металлов, например, из (диен) Fe (CO) 3.

Она используется в некоторых реакциях окисления, например превращение алкилйодидов в соответствующий альдегид.

Влияние на стабильность белка

Установлено, что влияние ТМАО на основную цепь и заряженные остатки пептидов стабилизирует компактные конформации, тогда как влияние ТМАО на неполярные остатки приводят к набуханию пептидов. Это предполагает наличие конкурирующих механизмов ТМАО на белках, которые объясняют гидрофобное набухание, коллапс основной цепи и стабилизацию заряд-зарядовых взаимодействий. Эти механизмы наблюдаются в клетке Trp.

Микробиологические ассоциации

Порядок Clostridiales, род Ruminococcus и таксон Lachnospiraceae положительно связаны с уровнями TMA и TMAO. Напротив, пропорции S24-7, многочисленного семейства от Bacteroidetes, обратно пропорциональны уровням ТМА и ТМАО.

Нарушения

Триметиламинурия

Триметиламинурия представляет собой редкий дефект продукции фермента флавинсодержащей монооксигеназы 3 (FMO3). Те, кто страдает триметиламинурией, не могут преобразовать триметиламин, полученный из холина, в оксид триметиламина. Затем триметиламин накапливается и выделяется с потом, мочой и дыханием человека, выделяя сильный рыбный запах.

Сердечно-сосудистые заболевания

Исследование, опубликованное в 2013 году, в котором оценивали 513 взрослых с историей серьезных сердечно-сосудистых событий, средний возраст 68 лет, 69% из которых ранее или курение в настоящее время может указывать на то, что высокие уровни ТМАО в крови связаны с повышенным риском дополнительных сердечно-сосудистых событий.

Предпосылки

Концентрация ТМАО в крови увеличивается после употребления продуктов, содержащих карнитин или лецитин, если в кишечнике присутствуют бактерии, превращающие эти вещества в ТМАО. Высокие концентрации карнитина обнаружены в красном мясе, некоторых энергетических напитках и некоторых пищевых добавках. Некоторые типы нормальных кишечных бактерий (например, виды Acinetobacter ) в человеческом микробиоме преобразуют пищевой карнитин в ТМАО. ТМАО изменяет метаболизм холестерина в кишечнике, печени и стенках артерий. В присутствии ТМАО увеличивается отложение холестерина в периферических клетках, например, в стенках артерий, и снижается его удаление из периферических клеток. Лецитин содержится в сое, яйцах, в качестве ингредиента обработанных пищевых продуктов, продается как пищевая добавка, используется в качестве эмульгатора и используется для предотвращения прилипания (например, в антипригарном кулинарном спрее).

Противоречие

Связь между сердечно-сосудистыми заболеваниями и ТМАО оспаривается. Clouatre et al. утверждают, что источники холина и диетический L-карнитин не способствуют значительному повышению уровня ТМАО в крови. Вместо этого основным источником ТМАО в рационе является рыба.

Другой источник ТМАО - пищевой фосфатидилхолин, опять же за счет бактериального воздействия на кишечник. Фосфатидилхолин присутствует в высоких концентрациях в яичных желтках и некоторых видах мяса. Наиболее убедительные доказательства, опровергающие очевидную причинно-следственную связь между ТМАО и сердечно-сосудистыми заболеваниями, получены в ходе рандомизационного исследования по Менделю, в котором не было обнаружено значительной связи между уровнями циркулирующего ТМАО и инфарктом миокарда или ишемической болезнью сердца.

Гипертония и тромбоз

Было высказано предположение, что ТМАО может участвовать в регуляции артериального давления и этиологии гипертонии и тромбоза (сгустков крови) при атеросклеротическом заболевании. Мета-анализ 2017 года показал, что более высокий уровень циркулирующего ТМАО был связан с повышенным риском сердечно-сосудистых событий на 23% и повышенным риском смерти на 55%.

Примечательно, что токсические эффекты ТМА были описаны в нескольких клинических и экспериментальных статьях в Исследования начала 20 века и самые последние исследования показывают пагубное влияние ТМА на систему кровообращения. Кроме того, из-за очевидной токсичности и, в то же время, широкого использования в промышленности, доступны различные руководящие принципы пределов воздействия с подробным описанием токсичности, такие как «Рекомендация Научного комитета по пределам профессионального воздействия» Комиссии Европейского Союза. Следовательно, похоже, что именно ТМА, а не ТМАО, может быть маркером и медиатором сердечно-сосудистого риска.

Управление повышенными уровнями

  • Вегетарианская и вегетарианская диета, по-видимому, направлена ​​против кишечной флоры, которая метаболизирует карнитин (в пользу другой кишечной флоры, более согласованной с их пищевыми продуктами). Это очевидное различие в их микробиоме связано со значительным сокращением количества кишечных бактерий, способных превращать карнитин в триметиламин, который позже метаболизируется в печени до ТМАО.
  • Ферменты, содержащие молибден, существуют у млекопитающих. Было обнаружено, что так называемый митохондриальный компонент, восстанавливающий амидоксим (mARC), существует в двух изоформах, mARC1 и mARC2, обе из которых способны восстанавливать различные N-кислородсодержащие соединения, включая нефизиологические N-оксиды. Зеленый горошек и черная фасоль считаются одними из самых богатых пищевых источников диетического молибдена.
  • 3,3-диметил-1-бутанол (DMB), структурный аналог холина, ингибирует образование микробов ТМА у мышей и в фекалиях человека, тем самым снижая уровни ТМАО в плазме после приема холина или карнитина. Он содержится в некоторых бальзамических уксусах, красных винах и некоторых холодных отжимах холодного отжима оливковых маслах и маслах виноградных косточек.
  • . Ресвератрол снижает ТМАО у мышей путем ремоделирования. микробиота кишечника.

Другие животные

N-оксид триметиламина - это осмолит, обнаруженный в моллюсках, ракообразных и рыбах, таких как акулы и скаты. Он считается стабилизатором белка, который может служить для противодействия мочевине, главному осмолиту акул, скатов и скатов. Концентрация выше у глубоководных рыб и ракообразных, где она может противодействовать дестабилизирующему белок эффекту давления. ТМАО разлагается до триметиламина (ТМА), который является основным одорантом, характерным для разлагающихся морепродуктов.

Ссылки

См. Также

Последняя правка сделана 2021-06-11 11:35:13
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте