ออกซิโดพามีน
 | |
 | |
| ชื่อ | |
|---|---|
| ชื่อ IUPAC ที่ต้องการ 5-(2-อะมิโนเอทิล)เบนซิน-1,2,4-ไตรออล | |
| ตัวระบุ | |
| |
โมเดล 3 มิติ ( JSmol ) |
|
| เชบีไอ |
|
| แชมบีแอล |
|
| เคมสไปเดอร์ |
|
| บัตรข้อมูล ECHA | 100.013.493 |
| หมายเลข EC |
|
| ถังเบียร์ |
|
รหัส CID ของ PubChem |
|
| ยูนิไอ |
|
แผงควบคุม CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| คุณสมบัติ | |
| ซี8เอช11เอ็นโอ3 | |
| มวลโมลาร์ | 169.18 กรัม/โมล |
ยกเว้นที่ระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลจะแสดงไว้สำหรับวัสดุในสถานะมาตรฐาน (ที่ 25 °C [77 °F], 100 kPa) | |
Oxidopamineหรือที่รู้จักกันในชื่อ6-hydroxydopamine ( 6-OHDA ) หรือ2,4,5-trihydroxyphenethylamineเป็น สารพิษต่อระบบ ประสาทแบบโมโนอะมิเนอร์จิกสังเคราะห์ ที่นักวิจัยใช้ทำลาย เซลล์ประสาท แบบโดปามีนและนอร์เอพิเนฟรินในสมอง โดยเฉพาะ
การใช้หลักของออกซิโดพามีนในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์คือ การเหนี่ยวนำให้เกิดโรคพาร์กินสันในสัตว์ทดลองโดยการทำลายเซลล์ประสาทโดปามีนของสารสีดำในขนาดกะทัดรัดเพื่อพัฒนาและทดสอบยาและการบำบัดใหม่ๆ สำหรับโรคพาร์กินสัน
ประวัติศาสตร์
ออกซิโดพา มีนซึ่งเป็น สารพิษ ต่อระบบ ประสาทได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี 1959 หลายปีต่อมาในปี 1968 อังเกอร์สเตดท์ได้พัฒนาแบบจำลองแรกที่ใช้ประโยชน์จากพิษต่อระบบประสาทของออกซิโดพามีน โดยได้แบบจำลองสัตว์ที่มีอาการอะคิเนเซียซึ่งมีอัตราการเสียชีวิตสูงมาก นับตั้งแต่นั้นมา ออกซิโดพามีนได้กลายเป็นสารพิษต่อระบบประสาทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างแบบจำลองสัตว์ที่มีโรคพาร์กินสัน[1]
การใช้งาน
ออกซิโดพามีนซึ่งเป็นสารพิษที่ต่อต้านสารสื่อประสาทโดพามีนและมักใช้ในการสร้างแบบจำลองสัตว์ทดลองสำหรับโรคพาร์กินสัน โรคพาร์กินสันทำให้เซลล์ประสาทส่วนกลางที่มีโดพามีนเสื่อมลง ส่งผลให้โดพามีนลดลง ดังนั้น ออกซิโดพามีนจึงสามารถกระตุ้นให้เกิดโรคพาร์กินสันในสัตว์ทดลองได้ แบบจำลองเหล่านี้สามารถใช้ในการวิจัยเพื่อรักษาโรคพาร์กินสันได้[2]สารพิษนี้ยังใช้ในแบบจำลองการทดลองของโรคสมาธิสั้นและโรค Lesch-Nyhan [3] [ 4]
โครงสร้างและการตอบสนอง
โครงสร้าง
ออกซิโดพามีนเป็นสารประกอบของแข็งและอินทรีย์ที่มีพิษต่อระบบประสาท ซึ่งได้มาจากโดพามีน เป็นเบนซีนไตรออลซึ่งก็ คือ ฟีนีทิลามีน โดยไฮโดรเจนบนวงแหวนฟีนิลที่ตำแหน่ง 2, 4 และ 5 จะถูกแทนที่ด้วยกลุ่มไฮดรอกซิล ออกซิโดพามีนเป็นสารประกอบอะมิโนหลัก เบนซีนไตรออล และคาเทโคลามีน มวลโมเลกุลของออกซิโดพามีนนี้คือ 169.18 และมีสูตรโมเลกุลดังนี้ C 8 H 11 NO 3จุดหลอมเหลวของออกซิโดพามีนคือ 232 องศาเซลเซียส[5]
ปฏิกิริยาตอบสนองและการตอบสนอง
ออกซิโดพามีนซึ่งเป็นสารพิษค่อนข้างไม่เสถียร ในสภาวะการทดลองบางอย่าง ออกซิโดพามีนจะเกิดออกซิเดชัน เอง ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดอนุมูลอิสระ (ROS) ซึ่งได้แก่ ซูเปอร์ออกไซด์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ นอกจากนี้ ออกซิโดพามีนยังก่อให้เกิด ROS มากขึ้นด้วยการยับยั้งคอมเพล็กซ์ I และ IV ของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน[3]
ไม่มีปฏิกิริยากับอากาศหรือน้ำอย่างรวดเร็ว กลุ่มปฏิกิริยาของออกซิโดพามีนคือกลุ่มฟีนอลและกลุ่มอะมีน[5]ออกซิโดพามีนทำปฏิกิริยากับโครงสร้างที่มีนอร์เอพิเนฟรินเป็นหลัก แต่ยังทำปฏิกิริยากับโครงสร้างที่มีโดพามีนด้วย อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยากับโครงสร้างที่มีโดพามีนมีน้อยกว่า[6]
สังเคราะห์
ออกซิโดพามีนได้รับการระบุลักษณะและสังเคราะห์มานานแล้ว โดยเริ่มจาก 2,4,5-ไตรเมทอกซีและ 2,4,5-ไตรเบนซิลออกซีเบนซัลดีไฮด์ ตามลำดับ โดยฮาร์ลีย์-เมสัน ลี และดิกสัน การสังเคราะห์หลายขั้นตอนของเซนโอห์และวิทคอปเกี่ยวข้องกับการเติมเมทานอลเพื่อให้กลายเป็นสารตัวกลางโอควิโนนที่สามารถใช้ได้ เนื่องจากผลผลิตโดยทั่วไปต่ำและขั้นตอนที่เกี่ยวข้องค่อนข้างมาก จึงต้องการรายงานรูปแบบทางเลือกสำหรับการสังเคราะห์เภสัชนี้ ในผลผลิตโดยรวมประมาณ 60% เฟนิทิลามีน 3 จะถูกเตรียมโดยใช้ไนโตรสไตรีนโดยเริ่มต้นด้วยไอโซวานิลลิน ขั้นตอนหลักในการสังเคราะห์ออกซิโดพามีนคือการออกซิเดชันเกลือของเฟรมีของ 3-ไฮดรอกซี-4-เมทอกซีเฟนิทิลามีนซึ่งก่อตัวเป็นพีควิโนนที่สอดคล้องกัน ปฏิกิริยา Teuber จะประสบความสำเร็จได้ก็ต่อเมื่อฟังก์ชันอะมิโนได้รับการปกป้องด้วยอะเซทิลเลชัน คาร์โบเบนซิเลชัน หรือฟอร์มิเลชันเท่านั้น ด้วยอนุพันธ์ N-carbobenzoxy และ N-acetyl เราสามารถรับผลผลิต p-quinone เชิงปริมาณได้เกือบทั้งหมด[7]
แบบฟอร์มที่มีให้เลือก
ออกซิโดพามีนถูกฉีดเข้าในเส้นทางไนโกรสไตรเอตัล โดยตรง โดยกำหนดเป้าหมายไปที่ตัวขนส่งโดพามีน (DAT) ซึ่งสามารถทำได้โดยการฉีดแบบสเตอริโอแท็กซิก ในขณะที่การทดลองอนุญาตให้ฉีดทั้งสองข้างหรือข้างเดียวก็ได้ ออกซิโดพามีนจะส่งผลต่อเส้นทางไนโกรสไตรเอตัลและจะส่งผลต่อนิวรอนโดพามีนในซับสแตนเทีย ไนโกรสไตรเอตัลและจะส่งผลต่อนิวรอนโดพามีนในซับสแตนเทีย ไนโกรสคอมแพกตา (SNpc) [8]
กลไก
ออกซิโดพามีนถูกดูดซึมและสะสมในเซลล์ประสาทคาเทโคลามีน การดูดซึมนี้เกิดขึ้นจากตัวรับเยื่อหุ้มเซลล์โดพามีนและนอร์เอพิเนฟรินเนื่องจากโครงสร้างมีความคล้ายคลึงกับโดพามีนและนอร์เอพิเนฟรินภายในเซลล์ประสาท ออกซิโดพามีนจะถูกออกซิไดซ์โดยโมโนเอมีนออกซิเดสซึ่งผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีพิษ ได้แก่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H 2 O 2 ) คาเทโคลามีนควิโนน และออกซิเจนรีแอคทีฟสปีชีส์ (ROS) ควิโนนเหล่านี้สามารถโจมตีกลุ่มนิวคลีโอฟิลในเซลล์ได้[9]
6-ไฮดรอกซิโดพามีน + O 2 → ควิโนน + H 2 O 2 [9 ]
เพื่อกระตุ้นให้เกิดโรคพาร์กินสันในสัตว์ เซลล์ประสาทโดพามีนในสารสีดำของสมองประมาณ 70% จะต้องถูกทำลาย ซึ่งมักจะทำได้ด้วยออกซิโดพามีนหรือสารพิษต่อระบบประสาทชนิดอื่นที่ มีชื่อว่า MPTPทั้งสองสารนี้มีแนวโน้มที่จะทำลายเซลล์ประสาทโดยสร้างอนุมูลอิสระออกซิเจน เช่นซูเปอร์ออกไซด์ อย่างไรก็ตาม การวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่า 6-OHDA ปรับเปลี่ยนโปรตีนผ่านการดัดแปลงซิสเตอีน ซึ่งบ่งชี้ถึงสาเหตุเพิ่มเติมของการตายของเซลล์ประสาท[10]
การเผาผลาญ
เชื่อกันว่า 6-OHDA เข้าสู่เซลล์ประสาทผ่านตัวขนส่งการดูดซึมกลับ ของ โดพามีนและนอร์เอพิเนฟริน ( นอร์เอพิเนฟริน ) ออก ซิโดพามีนมักใช้ร่วมกับสารยับยั้งการดูดซึมกลับของนอร์เอพิเนฟรินแบบเลือกสรร (เช่นเดซิพรามีน ) เพื่อทำลายเซลล์ประสาทโดพามีนโดยเฉพาะ[10]
ประสิทธิผลและผลข้างเคียง
ประสิทธิผล
ออกซิโดพามีนเป็นยาฉีด ซึ่งจะทำให้การไหลออกเพิ่มขึ้น และความดันลูกตา ลดลง ซึ่งจะคงอยู่ได้ไม่กี่วันจนถึงสองสัปดาห์ จุดประสงค์ที่แท้จริงของ 6-ไฮดรอกซีโดพามีนคือเพื่อเพิ่มความไวต่อสารกระตุ้นอัลฟาและเบตาอะดรีเนอร์จิก ระยะไวเกินจะกินเวลานานถึง 6 เดือน และสามารถรักษาไว้ได้ด้วยการฉีดซ้ำ[11]
ผลข้างเคียง
การใช้ 6-hydroxydopamine มีผลข้างเคียงหลายประการ ผลข้างเคียงที่พบบ่อยที่สุดจากการฉีดยา ได้แก่ ภาวะเลือดคั่ง เลือดออกใต้เยื่อบุตา การขยายม่านตาชั่วคราว เยื่อบุตาบวม เปลือกตาบวม และหนังตาตก (ซึ่งอาจคงอยู่เป็นเวลาหลายสัปดาห์) [11]
ความเป็นพิษ
มีหลายวิธีที่ออกซิโดพามีนอาจทำให้เกิดพิษได้อย่างไรก็ตาม มักเป็นเรื่องยากที่จะระบุกลไกที่ทำให้เซลล์ได้รับความเสียหายหลังจากสัมผัสสาร[3]นอกจากนี้ ยังเชื่อกันว่าผลกระทบจากพิษของ 6-OHDA เกิดจากการนำสารเข้าสู่ปลายประสาทคาเทโคลามิเนอร์จิก ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากระบบขนส่งคาเทโคลามิเนอร์จิกมีความสัมพันธ์สูงกับ 6-OHDA การตายของเซลล์จากออกซิโดพามีนสามารถเกิดขึ้นได้จากกลไกหลัก 3 ประการ ได้แก่ การสร้าง ROS การสร้าง H 2 O 2หรือการยับยั้งไมโตคอนเดรียโดยตรง[9]
ปฏิกิริยาต่อออกซิโดพามีนมักจะจำเพาะจุด ดังนั้นการฉีดเข้าที่จุดที่ต้องการออกฤทธิ์จึงมีความสำคัญ หากต้องการให้เกิดพิษในสมอง จำเป็นต้องฉีดออกซิโดพามีนเข้าไปในสมองโดยตรง เนื่องจากไม่สามารถผ่านด่านกั้นเลือดและสมองได้ [ 3]
ดูเพิ่มเติม
อ้างอิง
- ^ Simola, Nicola; Morelli, Micaela; Carta, Anna R. (2007-09-01). "แบบจำลอง 6-Hydroxydopamine ของโรคพาร์กินสัน" . Neurotoxicity Research . 11 (3): 151–167. doi :10.1007/BF03033565. ISSN 1476-3524. PMID 17449457. S2CID 25556004
- ↑ โฮกลิงเงอร์, กุนเทอร์ ยู.; ริซค์, พาเมล่า; มิวเรียล, มารี พี.; ดุยคาร์ตส์, ชาร์ลส์; เออร์เทล, โวล์ฟกัง เอช.; ไคล์, อิสซาเบลล์; Hirsch, Etienne C. (กรกฎาคม 2004) "การสูญเสียโดปามีนบั่นทอนการแพร่กระจายของเซลล์สารตั้งต้นในโรคพาร์กินสัน" ประสาทวิทยาธรรมชาติ . 7 (7): 726–735. ดอย :10.1038/nn1265. ISSN 1546-1726 PMID 15195095. S2CID 952173.
- ^ abcd Pantic, Igor; Cumic, Jelena; Skodric, Sanja Radojevic; Dugalic, Stefan; Brodski, Claude (25 กุมภาพันธ์ 2021). "Oxidopamine and oxidative stress: Recent advances in experimental physiology and pharmacology" . Chemico-Biological Interactions . 336 : 109380. Bibcode :2021CBI...33609380P. doi :10.1016/j.cbi.2021.109380. ISSN 0009-2797. PMID 33450287. S2CID 231622597.
- ^ Breese GR, Knapp DJ, Criswell HE, Moy SS, Papadeas ST, Blake BL (2005). "หนูแรกเกิด-6-ไฮดรอกซีโดพามีนที่ได้รับบาดเจ็บ: แบบจำลองสำหรับวิทยาศาสตร์ประสาททางคลินิกและหลักการทางชีววิทยาประสาท" Brain Res. Brain Res. Rev . 48 (1): 57–73. doi :10.1016/j.brainresrev.2004.08.004. PMID 15708628. S2CID 22599841.
- ^ ab PubChem. "Oxidopamine". pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . สืบค้นเมื่อ2022-03-04 .
- ^ "Oxidopamine - ภาพรวม | หัวข้อ ScienceDirect". www.sciencedirect.com . สืบค้นเมื่อ2022-03-04 .
- ^ Wehrli, Pius A.; Pigott, F.; Chu, V. (1972-09-15). "การสังเคราะห์ใหม่ของ 6-Hydroxydopamine". Canadian Journal of Chemistry . 50 (18): 3075–3079. doi :10.1139/v72-488. ISSN 0008-4042
- ↑ เอร์นันเดซ-บัลตาซาร์, ดาเนียล; นาเดลลา, ราซัจนา; เฆซุส โรวิโรซา-เฮอร์นันเดซ, มาเรีย เด; ซาวาลา-ฟลอเรส, ลอร่า มิเรยา; จาร์กิน, คริสเตียน เด เฆซุส โรซาส (20-12-2560) แบบจำลองสัตว์ของโรคพาร์กินสัน: การอักเสบของระบบประสาทและการตายของเซลล์ในแบบจำลองที่กระตุ้นด้วย 6-ไฮดรอกซีโดปามีน อินเทคโอเพ่น. ไอเอสบีเอ็น 978-1-78923-165-6-
- ^ abc Saito, Yoshiro; Nishio, Keiko; Ogawa, Yoko; Kinumi, Tomoya; Yoshida, Yasukazu; Masuo, Yoshinori; Niki, Etsuo (2007-03-01). "กลไกระดับโมเลกุลของความเป็นพิษต่อเซลล์ที่เกิดจาก 6-hydroxydopamine ในเซลล์ PC12: การมีส่วนร่วมของการกระทำที่ขึ้นกับและไม่ขึ้นกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์" Free Radical Biology and Medicine . 42 (5): 675–685. doi :10.1016/j.freeradbiomed.2006.12.004. ISSN 0891-5849. PMID 17291991.
- ^ ab Farzam, Ali; Chohan, Karan; Strmiskova, Miroslava; Hewitt, Sarah J.; Park, David S.; Pezacki, John P.; Özcelik, Dennis (มกราคม 2020) "สารควิโนนไฮดรอกซีโดพามีนที่มีฟังก์ชันเชื่อมโยงการดัดแปลงไทออลกับการตายของเซลล์ประสาท" Redox Biology . 28 : 101377. doi :10.1016/j.redox.2019.101377. PMC 6880099 . PMID 31760358
- ^ ab "Oxidopamine - ภาพรวม | หัวข้อ ScienceDirect". www.sciencedirect.com . สืบค้นเมื่อ2022-03-04 .