요산
Uric acid
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편광 중의 요산염 결정 | |||
이름 | |||
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우선 IUPAC 이름 7,9-디히드로-1H-푸린-2,6,8(3H)-트리온 | |||
기타 이름 2,6,8-트리옥시푸린, 2,6,8-트리히드록시푸린, 2,6,8-트리옥소푸린, 1H-푸린-2,6,8-트리온 | |||
식별자 | |||
3D 모델(JSmol) | |||
3 DMet | |||
156158 | |||
체비 | |||
첸블 | |||
켐스파이더 | |||
드러그뱅크 | |||
ECHA 정보 카드 | 100.000.655 | ||
EC 번호 |
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케그 | |||
메쉬 | 요산 | ||
PubChem CID | |||
유니 | |||
CompTox 대시보드 (EPA ) | |||
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특성. | |||
C5H4N4O3 | |||
몰 질량 | 168.112g/160g/표준−1 | ||
외모 | 백색 결정 | ||
녹는점 | 300 °C (572 °F, 573 K) | ||
6 mg/100 mL (20 °C에서) | |||
로그 P | −1.107 | ||
산도(pKa) | 5.6 | ||
기본성(pKb) | 8.4 | ||
자화율(δ) | - 6.62 × 10−53 cm−1 mol | ||
열화학 | |||
열용량 (C) | 166.15 J−1 K−1 mol (24.0 °C에서) | ||
표준 어금니 엔트로피 (S | 173.2 J K−1−1 몰 | ||
표준 엔탈피/ 형성 (δHf⦵298) | -619.69 ~ -617.93 kJ−1 몰 | ||
표준 엔탈피/ 연소 (δHc⦵298) | -1921.2 ~ -1919.56 kJ−1 몰 | ||
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다. |
요산은 탄소, 질소, 산소, 수소로 이루어진 복소환 화합물이며 공식은5443 CHNO이다.그것은 요산암모늄산 요산염과 산성 요산염으로 알려진 이온과 소금을 형성합니다.요산은 퓨린 뉴클레오티드의 대사 분해 산물로 소변의 정상적인 성분이다.요산의 고농도는 통풍을 일으킬 수 있으며 당뇨병과 요산암모늄산 신장결석의 형성과 같은 다른 질병과 관련이 있습니다.
화학
요산은 1776년 스웨덴의 화학자 칼 빌헬름 [1]쉴레에 의해 신장결석으로부터 처음 분리되었다.1882년 우크라이나 화학자 이반 호르바체프스키가 요소를 글리신에 [2]녹여 요산을 처음 합성했다.
요산은 락탐-락탐 호변이성(케토-에놀 호변이성이라고도[3] 함)을 나타낸다.락팀 형태는 어느 정도 방향성을 가질 것으로 예상되지만 요산은 락탐 [4]형태로 결정되며, 계산화학 또한 호변이체가 가장 [5]안정적이라는 것을 나타낸다.요산은 pKa1 = 5.4, pKa2 = 10.[6]3인 디프로톤산이며, 따라서 생리학적 pH에서는 주로 요산 이온으로 존재한다.
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락탐 형태 | 락팀 형태 | 요산 이온 |
수용성
일반적으로 요산과 그 알칼리 금속 및 알칼리 토류염의 수용도는 다소 낮다.이 모든 소금은 냉수보다 뜨거운 물에서 용해성이 높아 재결정화가 용이합니다.이 낮은 용해도는 통풍의 병인에 중요하다.에탄올에서 산과 산염의 용해도는 매우 낮거나 무시할 수 있다.에탄올/물 혼합물에서 용해성은 순수한 에탄올과 순수한 물의 최종값 사이에 있습니다.
요산염의 용해성(화합물 1g당 물그램) 컴파운드 차가운 물 끓는 물 요산 15,000 2,000 요산수소암모늄 — 1,600 요산 리튬 370 39 요산수소나트륨 1,175 124 요산수소칼륨 790 75 이수소 마그네슘 3,750 160 이수소이산칼슘 603 276 요산나트륨 77 — 요산2칼륨 44 35 요산칼슘 1,500 1,440 요산 스트론튬 4,300 1,790 요산바륨 7,900 2,700
표시된 수치는 표시된 화합물의 단위 질량을 용해하는 데 필요한 물의 질량을 나타냅니다.수치가 낮을수록 해당 [7][8][9]용매에 용해성이 높은 물질이다.
생화학
크산틴 산화효소(포유동물에서 주로 크산틴 탈수소효소로 발견되고 드물게 산화효소로[10] 발견됨)는 크산틴과 하이포산틴으로부터 요산의 형성을 촉매하는 효소이다.크산틴산화효소는 활성 부위가 유황과 [11]산소에 결합된 금속 몰리브덴으로 구성된 큰 효소이다.세포 내에서 크산틴 산화효소는 크산틴 탈수소효소 및 크산틴 옥시레듀케아제로서 존재할 수 있으며, 크산틴 옥시레듀케아제 또한 소젖 및 비장 [12]추출물로부터 정제되었다.요산은 저산소 상태(산소 [13]포화도 낮음)에서 방출됩니다.
유전적, 생리적 다양성
영장류.인간과 다른 유인원에서 요산(실제로 요산수소 이온)은 푸린 대사의 최종 산화물이며 소변으로 배설되는 반면, 대부분의 다른 포유동물에서 요산 효소는 요산을 알란토인으로 [14]산화시킨다.고등 영장류에서 요산가수분해효소의 손실은 아스코르브산을 합성하는 능력의 손실과 유사하며,[15] 요산가 이러한 종에서 부분적으로 아스코르브산을 대체할 수 있다는 제안을 이끌어낸다.요산과 아스코르브산은 모두 강력한 환원제(전자 공여체)이며 강력한 항산화제이다.사람의 경우 혈장의 항산화 능력의 절반 이상이 요산수소 [16]이온에서 나온다.
사람. 사람 혈액 중 요산(또는 요산수소 이온)의 정상 농도 범위는 남성이 25~80mg/L, 여성이 15[17]~60mg/L이다(단, 값은 약간 다르다).개인은 96mg/L의 혈청값을 가질 수 있으며 [18]통풍에 걸리지 않는다.사람의 경우, 하루 요산 처리의 약 70%가 신장을 통해 발생하며, 사람의 5~25%에서 신장([19]키드니) 배설 장애는 고요산혈증으로 이어진다.소변 내 요산의 정상 배설량은 하루 270~360mg이다(하루 1L의 소변이 생성되는 경우 270~360mg/L 농도 – 용존산 요산염 형태이므로 요산의 용해도보다 높다).https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562201/
개. 달마시안 개는 간과 신장의 요산 흡수에 유전적 결함이 있어 알란토인으로의 전환이 감소하기 때문에 알란토인이 아닌 요산을 [20]소변으로 배출한다.
새와 파충류.새와 파충류, 그리고 사막에 사는 포유동물(예: 캥거루 쥐)에서 요산은 푸린 대사의 최종 산물이지만, 건조한 덩어리로 대변에 배설됩니다.이는 요소(요소회로)나 암모니아와 같은 다른 질소 폐기물의 처리에 비해 에너지적으로 비용이 많이 들지만 수분 손실을 줄이고 [21]탈수를 방지하는 장점이 있는 복잡한 대사 경로를 포함한다.
무척추동물.해양성 다발충인 Platynereis dumerili는 요산을 성적 페로몬으로 사용한다.이 종의 암컷은 짝짓기 중에 요산을 물에 방출하여 [22]수컷이 정자를 방출하도록 유도한다.
유전학
비록 고기와 해산물과 같은 음식이 혈청 요산 수치를 높일 수 있지만, 유전적 변이는 혈청 요산 수치가 [23][24]높은 데 훨씬 더 큰 기여를 합니다.신장에 의한 요산 배설의 원인이 되는 요산 수송 단백질에 돌연변이가 있는 사람의 비율.혈청 요산염과 연결된 다수의 유전자의 변이가 지금까지 확인되었다. SLC2A9; ABCG2; SLC17A1; SLC22A11; SLC22A12; SLC16A9; GCKR; LRC16A; PD9K1.[25][26][27]
임상적 의의와 연구
사람의 혈장에서 요산의 기준 범위는 일반적으로 남성의 경우 100mL당 3.4~7.2mg(200~430μmol/L), 여성의 경우 100mL당 2.4~6.1mg(140~360μmol/L)[30]이다.혈장 내 요산 농도는 정상범위 이상 및 이하인 것을 각각 고요산혈증 및 저요산혈증으로 알려져 있다.마찬가지로 소변의 요산 농도가 정상보다 높고 낮은 것을 고요도뇨와 저요도뇨라고 합니다.타액의 요산 수치는 혈중 요산 [31]수치와 관련이 있을 수 있다.
고요산
통풍을 유발하는 고요산혈증(고농도 요산)은 다양한 잠재적 원인이 있다.
- 다이어트가 한 요인이 될 수 있다.식이 푸린, 고과당 옥수수 시럽, 수크로스의 높은 섭취는 요산 [32][33]수치를 증가시킬 수 있습니다.
- 혈청 요산은 [34]신장을 통한 배설 감소로 증가할 수 있다.
- 금식이나 급격한 체중 감소는 일시적으로 요산 [35]수치를 높일 수 있다.
- 티아지드 이뇨제와 같은 특정 약물은 신장 [36]청결을 방해함으로써 혈중 요산 수치를 높일 수 있다.
- 종양 용해 증후군은 핵산염기와 칼륨이 혈장으로 방출되어 특정 암이나 화학 요법의 대사 [37]합병증이다.
통풍
2011년 미국의 한 조사에 따르면 인구의 3.9%가 통풍을 앓고 있는 반면,[38] 21.4%는 증상이 없는 고요산혈증을 앓고 있는 것으로 나타났다.
과다한 혈중 요산은 관절, 모세혈관, 피부 및 기타 [40]조직에 침전하는 바늘 모양의 요산 결정으로 인해 발생하는 고통스런 질환인 [39]통풍을 유발할 수 있습니다.통풍은 혈청 요산 수치가 100 mL당 6 mg(357 μmol/L)일 때 발생할 수 있지만, 개인은 100 mL당 9.6 mg(565 μmol/L)의 혈청 값을 가질 수 있으며 [18]통풍은 없다.
인간의 경우 푸린체는 요산으로 대사되고 요산은 소변으로 배출됩니다.푸린체가 풍부한 음식, 특히 육류와 해산물의 대량 섭취는 통풍의 [41]위험을 증가시킨다.푸딩이 풍부한 음식에는 간, 신장, 단빵이 포함되며 멸치, 청어, 정어리, 홍합, 가리비, 송어, 해덕, 고등어,[42] 참치를 포함한 특정 종류의 해산물이 포함됩니다.그러나 푸린체가 풍부한 채소를 적당히 섭취하는 것은 [41]통풍의 위험 증가와 관련이 없다.
19세기 통풍에 대한 한 가지 치료법은 리튬염의 [43]투여였다; 요산리튬은 용해성이 더 높다.오늘날 발작 중의 염증은 NSAIDs, 코르히틴 또는 코르티코스테로이드로 더 일반적으로 치료되고 요산염 수치는 알로푸리놀로 [44]관리된다.크산틴산화효소를 약하게 억제하는 알로푸리놀은 크산틴산화환원효소에 의해 2-위치로 히드록실화되어 옥시푸리놀을 [45]생성하는 히포산틴 유사체이다.
종양용해증후군
혈액암으로 인해 발생할 수 있는 응급상태인 종양용해증후군은 종양세포가 자연적으로 또는 화학요법 [37]후에 혈액으로 내용물을 방출할 때 혈액에서 높은 요산 수치를 생성한다.종양 용해 증후군은 [37]요산 결정이 신장에 축적되면 급성 신장 손상을 초래할 수 있습니다.요산을 소변으로 희석 및 배설하는 과수화, 혈액 중 용해성이 낮은 요산 수치를 감소시키는 라스부리카아제 또는 푸린 이화작용이 요산 [37]수치를 증가시키는 것을 억제하는 알로푸리놀을 포함한다.
레슈니한 증후군
희귀한 유전 질환인 레쉬-나이한 증후군은 높은 혈청 요산 [46]수치와도 관련이 있다.이 [47]증후군에서는 통풍의 증상뿐만 아니라 경련, 무의식적인 움직임, 인지 지체 등이 나타난다.
심혈관 질환
고뇨산혈증은 심혈관 [48]질환의 위험인자를 증가시킬 수 있다.
제2형 당뇨병
고뇨산혈증은 그 [49]전구체라기보다는 당뇨병의 인슐린 저항성의 결과일 수 있다.한 연구는 높은 혈청 요산이 비만, 이상지질혈증, [50]고혈압과 무관하게 제2형 당뇨병에 걸릴 위험이 높다는 것을 보여주었다.고뇨산혈증은 어린이를 [51][52]포함한 대사증후군 성분과 관련이 있다.
요산 결석 형성
신장결석은 요산나트륨 미세결정 [53][54]퇴적물을 통해 형성될 수 있다.
혈중 요산의 포화도는 요산염이 신장에서 결정될 때 신장결석의 한 형태를 초래할 수 있다.이 요산결석은 방사선 투과성이기 때문에 복부 [55]X-ray에는 나타나지 않도록 합니다.요산 결정은 또한 옥살산칼슘 결석의 형성을 촉진하여 "씨 결정"[56] 역할을 합니다.
저요산
저요산(저혈증)은 여러 가지 원인이 있을 수 있다.낮은 식사의 아연 섭취는 요산 수치를 낮추는 원인이 된다.이 효과는 경구 피임약을 [57]복용하는 여성들에게서 더욱 두드러질 수 있다.만성 신부전 환자의 고인산혈증 예방을 위한 약물인 세벨라머는 혈청 요산을 [58]크게 줄일 수 있다.
다발성 경화증
10건의 환자-대조군 연구에 대한 메타 분석 결과, 다발성 경화증 환자의 혈청 요산 수치는 건강한 대조군에 비해 유의미하게 낮았으며, 이는 다발성 [59]경화증에 대한 진단 바이오마커를 나타낼 수 있다.
저요산 정상화
낮거나 부족한 아연 수치를 교정하는 것은 혈청 요산을 [60]높이는 데 도움을 줄 수 있다.
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