5-fluorowillardiina - 5-Fluorowillardiine

5-fluorowillardiina
Fórmula esquelética de (2S) -5-fluorowillardiine
Nombres
Otros nombres
Ácido 2-amino-3- (5-fluoro-2,4-dioxopirimidin-1-il) propanoico
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
Tarjeta de información ECHA 100.162.280 Edita esto en Wikidata
Malla 5-fluorowillardiina
  • InChI = 1S / C7H8FN3O4 / c8-3-1-11 (2-4 (9) 6 (13) 14) 7 (15) 10-5 (3) 12 / h1,4H, 2,9H2, (H, 13 , 14) (H, 10,12,15) chequeY
    Clave: DBWPFHJYSTVBCZ-UHFFFAOYSA-N chequeY
  • InChI = 1 / C7H8FN3O4 / c8-3-1-11 (2-4 (9) 6 (13) 14) 7 (15) 10-5 (3) 12 / h1,4H, 2,9H2, (H, 13 , 14) (H, 10,12,15)
    Clave: DBWPFHJYSTVBCZ-UHFFFAOYAR
  • NC (CN1C = C (F) C (= O) N = C1O) C (O) = O
Propiedades
C 7 H 8 F N 3 O 4
Masa molar 217,156  g · mol −1
log P -1.168
Acidez (p K a ) 2.118
Basicidad (p K b ) 11.879
Punto isoeléctrico 4.28
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referencias de Infobox

La 5-fluorowillardiina es un agonista selectivo del receptor AMPA , con efectos limitados en el receptor de kainato . Es una neurotoxina excitotóxica cuando se usa in vivo y, por lo tanto, rara vez se usa en animales intactos, pero se usa ampliamente para estimular selectivamente los receptores de AMPA in vitro . Es estructuralmente similar al compuesto willardiine, que también es un agonista de los receptores AMPA y kainato. Willardiine se encuentra naturalmente en Mariosousa willardiana y Acacia sensu lato .

El nombre es inusual ya que tiene dos i sucesivas . Esto no es un error tipográfico .

Toxicidad

La actividad de la (S) -5-fluorowillardiina se ha estudiado in vitro en una variedad de tejidos neurales. En las neuronas del hipocampo de embriones de ratón, se encontró que desensibiliza los receptores AMPA / kainato con una CE50 de 1,5 µM, 7 veces más potente que el AMPA racémico (CE50 de 11 µM). En otro estudio, (S) -5-Fluorowillardiine mostró neurotoxicidad dependiente de la dosis bifásica en neuronas corticales de roedores de cultivo, con valores de EC50 de 0,70 y 170 μM. Si bien la investigación in vivo es escasa, un estudio en ratones de 5 días inyectados con el agonista (S) -5-Bromowillardiine de AMPA / kainato estrechamente relacionado mostró daño cortical y de la sustancia blanca. Los antagonistas de AMPA redujeron la extensión del daño de una manera dependiente de la dosis.

Aplicaciones en investigación

Se ha utilizado 5-fluorowillardiina radiomarcada para estudiar la distribución de los receptores ionotrópicos de glutamato en cerebros de roedores. También se ha utilizado para evaluar los efectos de varios moduladores alostéricos del receptor AMPA.

Química

Estructura y actividad

Síntesis de 5-fluorowillardiina

La 5-fluorowillardiina se deriva de la base nitrogenada uracilo que se encuentra en el ARN . Es un miembro de una familia de compuestos de willardiine, que comparten uracilo o un uracilo sustituido como cadena lateral de aminoácidos . La 5-fluorowillardiina existe como dos isómeros distintos :

  • (2 R ) o D
  • (2 S ) o L

La afinidad particularmente alta de la 5-fluorowillardiina por el receptor AMPA se atribuye a su sustituyente flúor en la posición 5 del anillo, que atrae electrones y es lo suficientemente pequeño como para no interferir con la unión. Por el contrario, los derivados de willardiina relacionados con grupos captadores de electrones apolares más grandes exhiben mayor afinidad por los receptores de kainato que la 5-fluorowillardiina, y menos afinidad por los receptores de AMPA.

La unión de la 5-fluorowillardiina al receptor AMPA es impulsada por la entropía cuando su anillo está descargado. Cuando el anillo está desprotonado y tiene una carga negativa, un cambio favorable en la entalpía impulsa principalmente la unión. Debido a que los valores de pKa de los derivados de willardiina halogenados son aproximadamente 8 (7,98 para 5-Fluorowillardiine), la unión es impulsada principalmente por un aumento en la entropía a pH fisiológico.

Síntesis

La síntesis de 5-Fluorowillardiine se puede lograr usando 5-Fluorouracil como nucleófilo para abrir una lactona especializada en una reacción SN2 . Otro enfoque sencillo es realizar una síntesis de aminoácidos de Strecker .

Referencias