4-Nitrohinolīna N-oksīds(4-NQO) ir organisks savienojums ar ķīmisko formulu C9H6N2O4, CAS 56-57-5, un tas izskatās kā gaiši dzeltena līdz dzeltena cieta viela. Tas var izšķīst organiskos šķīdinātājos, piemēram, etiķskābē, acetonā, hloroformā un dihlormetānā, bet nešķīst ūdenī. Šim savienojumam ir sarežģīta molekulārā struktūra, tostarp slāpekļa oksīda grupa un hinolīna grupa. Molekulā ir divi nitroaizvietotāji, kas atrodas hinolīna gredzena 4. un N pozīcijā. Sintezē ar dažādām metodēm, piemēram, diazotēšanas reakciju, oksidācijas reakciju utt. Viens izplatīts sintēzes veids ir izmantot 4-hidroksihinolīnu kā izejvielu, ievadīt nitrogrupas caur diazotēšanas reakciju un pēc tam oksidēt ar oksidētāju, lai iegūtu mērķa savienojumu. Turklāt savienojumu var pagatavot arī ar tiešu hinolīna nitrēšanu. Tam ir plašs lietojumu un lietojumu klāsts, tostarp pētījumi par pretvēža zālēm, fluorescējošām krāsvielām, fotosensibilizatoriem, sintētiskiem starpproduktiem, analītiskajiem reaģentiem un bioaktīvo molekulu pētniecības instrumentiem.
|
|
|
|
Ķīmiskā formula |
C9H6N2O3 |
|
Precīza Mise |
190 |
|
Molekulmasa |
190 |
|
m/z |
190 (100.0%), 191 (9.7%) |
|
Elementu analīze |
C, 56.85; H, 3.18; N, 14.73; O, 25.24 |
4-Nitrohinolīna N-oksīdsir ģenētiskās toksicitātes pētījumos plaši izmantota ķīmiska viela ar vairākiem darbības mehānismiem un pielietojumiem.
1. Kancerogēnie pētījumi:
4-NQO plaši izmanto kancerogēnās iedarbības pētījumos. Tas ir spēcīgs kancerogēns, kas var izraisīt audzēju veidošanos dažādos dzīvnieku modeļos un cilvēka šūnās. Kancerogēnās iedarbības izpētes procesā 4-NQO bieži tiek izmantots kā paraugsavienojums, lai izpētītu tā audzēju inducēšanas mehānismu un tā sinerģisko iedarbību ar citiem savienojumiem. Turklāt 4-NQO var izmantot arī, lai izpētītu audzēja rašanās molekulāros mehānismus un meklētu efektīvas ārstēšanas stratēģijas.
2. Gēnu ekspresijas regulēšanas pētījumi:
4-NQO var ietekmēt gēnu ekspresijas regulēšanas procesu, galvenokārt saistoties ar DNS un ietekmējot transkripcijas faktoru aktivitāti. Gēnu ekspresijas regulēšanas pētījumos 4-NQO tiek izmantots kā paraugsavienojums, lai izpētītu gēnu ekspresijas regulējošos mehānismus un ietekmējošos faktorus. Izmantojot 4-NQO, lai ārstētu šūnas vai audus, pētnieki var izpētīt izmaiņas gēnu ekspresijā un tās saistību ar audzēja attīstību. Turklāt 4-NQO var izmantot arī, lai pārbaudītu un novērtētu zāļu vai citu savienojumu iespējamo ietekmi uz gēnu ekspresiju.
3. Signālu pārraides izpēte:
4-NQO var ietekmēt dažādus signālu pārraides ceļus, tostarp MAPK, PI3K/Akt, NF-κ B klasi. Signālu pārraides pētījumos 4-NQO tiek izmantots kā palīglīdzeklis, lai izpētītu signālu pārraides mehānismus un regulējumu. Izmantojot 4-NQO, lai ārstētu šūnas vai audus, pētnieki var izpētīt signālu pārraides ceļu aktivizēšanu un to saistību ar audzēja attīstību. Turklāt 4-NQO var izmantot arī, lai pārbaudītu un novērtētu zāļu vai citu savienojumu iespējamo ietekmi uz signāla pārraidi.
4. Imūntoksicitātes pētījumi:
4-NQO piemīt noteikta imūntoksicitāte, un tā var ietekmēt imūno šūnu aktivitāti un darbību. Imūntoksicitātes pētījumos 4-NQO tiek izmantots kā paraugsavienojums, lai pētītu imūnsistēmas izmaiņas un regulējumu. Izmantojot 4-NQO imūno šūnu vai veselu dzīvnieku ārstēšanai, pētnieki var pētīt apoptozi, imūno šūnu aktivāciju un to saistību ar audzēja attīstību. Turklāt 4-NQO var izmantot arī, lai pārbaudītu un novērtētu iespējamās imūnmodulējošās zāles vai citus savienojumus, lai noteiktu to ietekmi uz imūnsistēmu.
4-Nitrohinolīna N-oksīds (4-NQO) ir svarīga ķīmiska viela, kurai ir izšķiroša nozīme ģenētiskās toksicitātes pētījumos. Tam ir ne tikai vairāki darbības mehānismi, bet arī to plaši izmanto tādās jomās kā vēža pētniecība, organiskā sintēze un zāļu izstrāde.
Ķīmiskās īpašības
Tas ir organisks savienojums ar molekulāro formulu C9H6N2O3 un molekulmasu aptuveni 190,16 (nedaudz atšķirīga literatūra, piemēram, 192,1636). Tas parasti pastāv dzeltenu līdz brūnu kristālu vai pulveru veidā ar augstu kušanas temperatūru (154–156 ° C) un viršanas temperatūru (387,64 ° C). Turklāt 4-NQO blīvums ir aptuveni 1,42 g/cm³, un laušanas koeficients ir aptuveni 1.5570. 4-NQO šķīst organiskos šķīdinātājos, piemēram, acetonā, un ir jutīgs pret gaismu. Lai izvairītos no sadalīšanās, tas jāuzglabā -20 ° C temperatūrā.
4-NQO ķīmiskā struktūra satur nitro (NO2) un N- oksīdu grupas, kurām ir būtiska nozīme ķīmiskajās reakcijās. Nitro grupa padara 4-NQO par spēcīgu oksidētāju, kas var piedalīties dažādās redoksreakcijās. N-oksīda grupa piešķir tai unikālu bioloģisko aktivitāti, īpaši ģenētiskās toksicitātes ziņā.
Darbības mehānisms
4-NQO genotoksisko iedarbību organismos ievieš, izmantojot dažādus mehānismus. Šie mehānismi galvenokārt ietver DNS bojājumus, oksidatīvo stresu un DNS sintēzes kavēšanu.
Oksidatīvais stress attiecas uz patoloģisku stāvokli, kas rodas, ja organismā notiek pārmērīga ROS ražošana un antioksidantu aizsardzības sistēma nespēj to efektīvi novērst. 4-NQO vēl vairāk saasina DNS bojājumus, izraisot oksidatīvo stresu. ROS var ne tikai tieši uzbrukt DNS, bet arī izraisīt membrānas lipīdu peroksidāciju, olbaltumvielu oksidāciju un mitohondriju disfunkciju. Šie efekti kopā saasina šūnu oksidatīvā stresa stāvokli, padarot tās jutīgākas pret ģenētisko toksicitāti.
Papildus tieši DNS bojāšanai 4-NQO var ietekmēt arī šūnu proliferāciju un diferenciāciju, inhibējot DNS sintēzi. Pētījumi liecina, ka 4-NQO var inhibēt DNS polimerāzes aktivitāti, tādējādi palēninot DNS virkņu pagarinājuma ātrumu. Šī inhibējošā iedarbība ne tikai kavē DNS replikāciju, bet arī var ietekmēt DNS atjaunošanas procesu, padarot šūnas jutīgākas pret ģenētiskiem bojājumiem.
Pieteikums
4-NQO ir plaša pielietojuma vērtība vairākās jomās, īpaši vēža izpētē, organiskajā sintēzē un zāļu izstrādē.
Vēža izpēte
4-NQO ir efektīvs kancerogēns, ko parasti izmanto vēža modelēšanā un mehānismu pētījumos. Tas var izraisīt šūnu kanceroģenēzi, izmantojot tādus mehānismus kā DNS bojājumi un oksidatīvais stress. Eksperimentos ar dzīvniekiem 4-NQO ir plaši izmantots, lai izraisītu vēža, piemēram, mutes vēža un mēles gļotādas plakanšūnu karcinomas, rašanos. Šie modeļi palīdz ne tikai atklāt vēža patoģenēzi un molekulāro bāzi, bet arī sniedz svarīgus eksperimentālus pierādījumus vēža profilaksei un ārstēšanai.
Saistītie pētījumi
4-NQO kā svarīga ķīmiska viela ir saņēmusi plašu uzmanību un izpēti gan akadēmiskajās aprindās, gan rūpniecībā. Šeit ir daži pētniecības panākumi un sasniegumi saistībā ar 4-NQO.
(1) 4-NQO izraisīti DNS bojājumi un labošana
Pētījumi liecina, ka 4-NQO var izraisīt dažāda veida DNS bojājumus, tostarp DNS virknes pārrāvumus, bāzes bojājumus un DNS proteīnu šķērssavienojumus. Šie bojājumi var izraisīt replikācijas kļūdas un patoloģisku gēnu ekspresiju DNS replikācijas un transkripcijas procesos. Tomēr šūnām ir sarežģīts DNS atjaunošanas mehānisms, kas var atpazīt un novērst šos bojājumus. Pētījumi liecina, ka 4-NQO izraisītie DNS bojājumi galvenokārt tiek laboti, izmantojot nukleotīdu izgriešanas remonta (NER) ceļu. NER ir ļoti konservēts DNS remonta mehānisms, kas var atpazīt un noņemt bojātos DNS fragmentus un veikt precīzus remontdarbus.
(2) 4-NQO kancerogēnais mehānisms
4-NQO kancerogēnais mehānisms vienmēr ir bijis karsts pētniecības temats. Pētījumi liecina, ka 4-NQO var izraisīt tādus mehānismus kā DNS bojājumus un oksidatīvo stresu, izraisot šūnu gēnu mutācijas un hromosomu anomālijas, tādējādi palielinot šūnu kanceroģenēzes risku. Turklāt 4-NQO var ietekmēt arī šūnu proliferācijas un diferenciācijas procesus, padarot tās jutīgākas pret ģenētiskiem bojājumiem. Šie mehānismi kopā izskaidro, kāpēc 4-NQO ir efektīvs kancerogēns eksperimentos ar dzīvniekiem.
(3) 4-NQO pielietojums zāļu izstrādē
4-NQO ir plašas pielietojuma perspektīvas zāļu izstrādē. Pētot 4-NQO ietekmi uz šūnu proliferāciju, diferenciāciju un apoptozi, var pārbaudīt savienojumus ar pretaudzēju aktivitāti. Šiem savienojumiem ir nozīmīga vērtība pretvēža zāļu izstrādē. Turklāt 4-NQO var kalpot arī kā paraugsavienojums zāļu metabolisma un toksicitātes pētījumiem, ko izmanto, lai novērtētu zāļu vielmaiņas ceļus un toksicitātes mehānismus. Šie pētījumi ne tikai palīdz atklāt zāļu efektivitāti un drošību, bet arī sniedz svarīgus eksperimentālus pierādījumus zāļu klīniskai lietošanai.
(4) 4-NQO ietekme uz vidi un veselību
Paātrinot industrializācijas un urbanizācijas attīstību, ķīmisko vielu, piemēram, 4-NQO, piesārņojuma problēma vidē kļūst arvien aktuālāka. Pētījumi liecina, ka 4-NQO var iekļūt vidē un organismos pa dažādiem ceļiem, radot potenciālus draudus videi un cilvēku veselībai. Tāpēc ļoti svarīgi ir pētīt 4-NQO migrācijas, transformācijas un bioakumulācijas procesus vidē, kā arī tā toksisko ietekmi un ekoloģiskos riskus uz organismiem. Šie pētījumi ne tikai veicina zinātniski pamatotas vides aizsardzības politikas un pasākumu izstrādi, bet arī nodrošina svarīgu zinātnisku pamatu cilvēku veselības un vides drošības aizsardzībai.
Ir daudz sintēzes metožu4-Nitrohinolīna N-oksīds, un divi visizplatītākie tiks uzskaitīti nākamajā tekstā.
1. metode:
4-metoksihinolīna-N-oksīda sintēze
Reaģējiet 4-hidroksihinolīnam ar nātrija metoksīdu, lai iegūtu 4-metoksihinolīna-N-oksīdu.
C9H7NĒ + CH3OH + NaOH → C9H7NO-N oksīds + H2O + NaCl
Šī reakcija ir tipiska alkoholizācijas reakcija, kurā nātrija metoksīdu izmanto kā alkoholizācijas līdzekli, lai metilētu 4-hidroksihinolīna-N-oksīda hidroksilgrupu.
4-hlorhinolīna-N-oksīda sintēze
4-Metoksihinolīna-N-oksīds tika apstrādāts ar acetilhlorīdu, lai iegūtu 4-hlorhinolīna-N-oksīdu.
C9H7NĒ-N-Oksīds + CH3COCl → 4-hlorhinolīns-N-oksīds + HCl
Šī reakcija ir acilhlorēšanas reakcija, kurā acetilhlorīds darbojas kā acilhlorēšanas līdzeklis, lai acetilētu 4-metoksihinolīna-N-oksīda metoksigrupu, iegūstot 4-hlorhinolīna-N-oksīdu.
4-aminohinolīna-N-oksīda sintēze
Ar palādija katalizētu 4-hlorhinolīna-N- oksīda hidrogenēšanu šķidrā amonjakā iegūst 4-aminohinolīna-N-oksīdu.
4-Hlorhinolīns-N-oksīds + H2 + Pd/C → 4-aminohinolīns-N-oksīds
Šī reakcija ir tipiska katalītiskā hidrogenēšanas reakcija, kurā kā katalizators tiek izmantots pallādijs, lai 4-hlorhinolīna-N-oksīda hlora atomu aizstātu ar ūdeņraža atomu, lai iegūtu 4-aminohinolīna-N-oksīdu.
Sintezējiet mērķa produktu
Skābos apstākļos mērķa produkts 4-NQO tika sintezēts, nitrējot hinolīna-N-oksīdu ar sērskābi un slāpekļskābi.
4-Aminohinolīns-N-oksīds + H2SO4 + HNO3 → C9H6N2O3 + H2O + SO2 + NĒ2
Šī reakcija ir tipiska nitrēšanas reakcija, kurā sērskābi un slāpekļskābi izmanto kā nitrēšanas līdzekļus, lai nitrētu 4-aminohinolīna-N- oksīda aminogrupu, iegūstot mērķa produktu. Vienlaicīgi ražo blakusproduktus, piemēram, sērskābi, slāpekļa dioksīdu un ūdeni.
Iepriekš minētie ir detalizēti pirmās metodes soļi un tai atbilstošā ķīmiskās reakcijas formula. Jāņem vērā, ka šie reakcijas apstākļi un produkta tīrība var atšķirties atkarībā no eksperimenta apstākļiem un mērķa produkta tīrības prasībām. Praktiskajā darbībā ir ieteicams pielāgot un optimizēt atbilstoši konkrētiem eksperimenta apstākļiem un mērķa produkta tīrības prasībām.
2. metode:
Izšķīdiniet izejvielas
Izšķīdiniet 5-hidroksiindolu etanolā, lai iegūtu 5-hidroksiindola etanola šķīdumu. Šis solis ir sagatavošanās darbs, kura mērķis ir izšķīdināt 5-hidroksiindolu etanolā, lai to izmantotu turpmākajās reakcijās.
Sintezē 4-bromhinolīnu
Nātrija etanola klātbūtnē benzilbromīdu pievienoja 5-hidroksiindola šķīdumam etanolā, karsēja līdz noteiktai temperatūrai, turpināja maisīt un kādu laiku reaģēja, lai iegūtu 4-bromhinolīnu. Šī posma reakcijas vienādojumu var izteikt šādi:
C8H7NĒ + CH3CHBrNa → C9H6BrN + NaOH + H2O
Šī reakcija ir aizvietošanas reakcija, kurā nātrija etanols darbojas kā bāze, lai palīdzētu 5-hidroksiindolam noņemt hidroksilgrupas un reaģēt ar benzilbromīdu, veidojot 4-bromhinolīnu.
Sintezē 4-morfolinoanīnu
Reaģējiet 4-bromhinolīnam ar morfolīnu noteiktā temperatūrā un spiedienā un atdaliet iegūto 4-morfolinolīnu, izmantojot kolonnas hromatogrāfiju vai citas atdalīšanas metodes. Šī posma reakcijas vienādojumu var izteikt šādi:
C9H6BrN + C4H9NĒ → C10H14N2O + NaOH + H2O
Šī reakcija ir aizvietošanas reakcija, kurā morfolīns darbojas kā aizvietotājs un reaģē ar 4-bromhinolīnu, veidojot4-Nitrohinolīna N-oksīds.
4-Nitrohinolīna N-oksīds, kas kādreiz bija neskaidrs ķīmiskais savienojums, ir kļuvis neaizstājams biomedicīnas pētījumos un toksikoloģijā. Tā kā mutagēna un oksidatīvā stresa induktora dubultā loma nodrošina unikālu objektīvu, caur kuru var pētīt vēža bioloģiju, DNS labošanu un zāļu izstrādi. Lai gan tā kancerogēnajam potenciālam ir nepieciešami stingri drošības protokoli, notiekošie jauninājumi atklāšanā un terapijā turpina paplašināt tā pielietojumu. Zinātnei attīstoties, 4-NQO neapšaubāmi paliks būtisks līdzeklis slimību sarežģītības atrisināšanai un jaunu iejaukšanās veidu atklāšanā.
Bieži uzdotie jautājumi
Kas ir n-metilmorfolīna n-oksīds?
+
-
N-metilmorfolīn-N-oksīds (N MMO) ir definēts kāciklisks N{0}}oksīds, kas ir īpaši efektīvs celulozes šķīdināšanai un ir galvenais komponents liocela rūpniecībā reģenerētu celulozes šķiedru ražošanā.
Kāpēc lieto 4-metilmorfolīnu?
+
-
4-metilmorfolīns, kas pazīstams arī kā N-metilmorfolīns, ir ciklisks terciārs amīns, un to parasti izmantokā ļoti vērtīgs šķīdinātājs un smalka ķīmiska viela celulozei.
Vai 4-metilmorfolīns ir toksisks?
+
-
Var būtvidēji toksisks, norijot, ieelpojot un absorbējot ādu. Ļoti kairina ādu, acis un gļotādas. Izmanto kā šķīdinātāju un farmaceitisko līdzekļu ražošanā.
Populāri tagi: 4-nitrohinolīna n-oksīds cas 56-57-5, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkt, cena, lielapjoma, pārdošana