Протопорфирин цинка
Протопорфирин цинка
Имена
Другие имена
Цинк протопорфирин IX
Идентификаторы
  • 15442-64-5 проверятьИ
ХЭБИ
  • ЧЕБИ:28783 проверятьИ
Информационная карта ECHA100.035.853
КЕГГ
  • С03184 проверятьИ
МеШцинк+протопорфирин
CID PubChem
  • 27287
УНИИ
  • ЛНВ3ФКЗ7ГР проверятьИ
  • DTXSID80274823
Характеристики
С34Н32Н4О4Zn​​​​​​​​
Молярная масса626,032 г/моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
☒Н проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Цинкпротопорфирин ( ZPP ) относится к координационным комплексам цинка и протопорфирина IX . Это красно-фиолетовое твердое вещество, растворимое в воде. Комплекс и родственные виды обнаруживаются в эритроцитах , когда производство гема ингибируется свинцом и/или недостатком железа . [1]

Клиническая полезность

Измерение цинк-протопорфирина в эритроцитах использовалось для скрининга отравления свинцом . [2] [3] и дефицита железа . [4] [1] [5]

Уровень цинк-протопорфирина может быть повышен в результате ряда состояний, например: [2]

Преимущество тестирования на повышенный уровень ZPP в качестве скринингового метода заключается в том, что все эти состояния можно считать заслуживающими обнаружения.

Флуоресцентные свойства ZPP в неповрежденных эритроцитах позволяют быстро, с низкими затратами и в небольшом объеме образца измерить молярное соотношение ZPP/гем. [7]

ZnPP находит новое применение в качестве препарата в комбинированной терапии рака.

История

Порфириновые комплексы цинка известны с 1930-х годов. [1] В 1974 году ZPP был идентифицирован как основной негемовый порфирин, образующийся в эритроцитах в результате отравления свинцом или дефицита железа. [8] В то время уже было известно, что уровни негемового протопорфирина IX повышаются при этих состояниях, но предыдущие исследователи использовали методы кислотной экстракции в своих анализах, которые превращали ZPP в несвязанный протопорфирин IX. [9] Ранняя литература по количественной оценке уровней цинк-PP может быть ненадежной. [1] [4]

Для терапии рака

ZnPP исследовался на предмет применения в терапии рака. [10] [11] [12]

ZnPP является конкурентным ингибитором гем-оксигеназы. [12] Гем-оксигеназа является цитопротекторным ферментом, который справляется с окислительным стрессом в клетке и демонстрирует более высокую экспрессию в раковых тканях. [13] Подавление гем-оксигеназы ZnPP снижает жизнеспособность раковых клеток и увеличивает цитотоксичность раковых клеток. [13] ZnPP работает в сочетании с противораковыми препаратами для увеличения цитотоксичности. [14] ZnPP ингибирует рост опухолей, особенно солидных опухолей. [14] Опухоли от рака мозга, рака толстой кишки, рака предстательной железы, рака почек, плоскоклеточного рака полости рта и лейкемии демонстрируют восприимчивость к ZnPP из-за повышенной экспрессии гем-оксигеназы. [14] Ингибирование гем-оксигеназы приводит к увеличению реактивных окислительных видов в клетке, что делает клетки сенсибилизированными к химиотерапевтическим агентам. [10] Увеличение количества реактивных окислительных видов может вызывать апоптоз в раковых клетках и снижать лекарственную устойчивость при воздействии ZnPP из-за потери механизма преодоления гем-оксигеназы. [14] Сочетание этих двух методов лечения является высокоэффективным при лечении рака в экспериментах до сих пор и является возможным новым методом преодоления лекарственной устойчивости. Сниженная способность тканей, обработанных ZnPP, также увеличивает радиочувствительность. [15] Клетки, обработанные ZnPP и облучением, в отличие от просто одного из двух, менее жизнеспособны и с большей вероятностью останутся в фазе G1 клеточного цикла, а не перейдут в фазу G2. [15] Комбинированная терапия ZnPP и облучением показывает больший апоптоз, чем то же количество облучения, что показывает, что ZnPP оказывает давление на раковую ткань. [15] ZnPP вводили в ряде испытаний на солидных опухолях, но его можно использовать более широко, если эффективно доставлять в раковые клетки, а не в здоровые клетки. [10] Для полного использования возможностей ZnPP в качестве терапевтического агента и ингибитора гем-оксигеназы необходима система направленной доставки из-за потенциальных побочных эффектов свободного ZnPP на здоровые ткани. [10] Снижение антиоксидантной способности здоровых клеток может снизить эффекты, которые были бы благоприятными. [10] Однако ZnPP были инкапсулированы в наночастицы со специальным покрытием для доставки лекарств внутрь организма. [10] ZnPP не показал никакого снижения ингибирующего потенциала на гем-оксигеназу при загрузке в наночастицы. [10] Аналогично ZnPP, загруженный в наночастицы, имеет более высокую цитотоксичность, чем свободный ZnPP, через два дня из-за более благоприятной скорости высвобождения, а также лучшего биораспределения и интернализации. [10]Возможные негативные эффекты на основные органы не были замечены, а распределение крови более желательно при использовании наночастиц, загруженных ZnPP, чем свободного ZnPP. [10] Специфическое ингибирование гемоксигеназы с использованием наночастиц с инкапсулированным ZnPP снижает побочные эффекты и, вероятно, является будущим методом введения лечения ZnPP. [10]

Структурная химия

Цинковые порфирины всегда пяти- или шестикоординированные. Поскольку аксиальные лиганды лабильны, эти комплексы часто изображаются с плоскими структурами. Плоские комплексы цинка(II) неизвестны.

Ссылки

  1. ^ abcd Labbé RF, Vreman HJ, Stevenson DK (декабрь 1999 г.). «Цинковый протопорфирин: метаболит с миссией». Клиническая химия . 45 (12): 2060–2072 . doi : 10.1093/clinchem/45.12.2060 . PMID  10585337.
  2. ^ ab Martin CJ, Werntz CL, Ducatman AM (декабрь 2004 г.). «Интерпретация изменений цинкового протопорфирина при свинцовой интоксикации: отчет о случае и обзор литературы». Occupational Medicine . 54 (8): 587–591 . doi : 10.1093/occmed/kqh123 . PMID  15576877.
  3. ^ Verschoor M, Herber R, Zielhuis R, Wibowo A (1987). «Цинковый протопорфирин как индикатор воздействия свинца: точность измерений цинкового протопорфирина». Международный архив охраны труда и окружающей среды . 59 (6): 613– 621. Bibcode : 1987IAOEH..59..613V. doi : 10.1007/BF00377923. PMID  3679557. S2CID  7583183.
  4. ^ ab Crowell R, Ferris AM, Wood RJ, Joyce P, Slivka H (июль 2006 г.). «Сравнительная эффективность концентраций протопорфирина цинка и гемоглобина при выявлении дефицита железа в группе малообеспеченных детей дошкольного возраста: практические последствия недавних заболеваний». Pediatrics . 118 (1): 224– 232. doi :10.1542/peds.2006-0156. PMID  16818569. S2CID  8050501.
  5. ^ Mei, Z; Flores-Ayala, RC; Grummer-Strawn, LM; Brittenham, GM (31 мая 2017 г.). «Является ли эритроцитарный протопорфирин лучшим единичным скрининговым тестом на дефицит железа по сравнению с гемоглобином или средним объемом клеток у детей и женщин?». Nutrients . 9 (6): 557. doi : 10.3390/nu9060557 . PMC 5490536 . PMID  28561801. 
  6. ^ Casanova-González MJ, Trapero-Marugán M, Jones EA, Moreno-Otero R (сентябрь 2010 г.). «Заболевания печени и эритропоэтическая протопорфирия: краткий обзор». World Journal of Gastroenterology . 16 (36): 4526– 31. doi : 10.3748/wjg.v16.i36.4526 . PMC 2945483. PMID  20857522 . 
  7. ^ Blumberg WE, Eisinger J, Lamola AA, Zuckerman DM (февраль 1977). «Гематофлуориметр». Клиническая химия . 23 (2 PT. 1): 270– 274. doi : 10.1093/clinchem/23.2.270 . PMID  832391.
  8. ^ Lamola AA, Yamane T (декабрь 1974 г.). «Цинковый протопорфирин в эритроцитах пациентов с интоксикацией свинцом и железодефицитной анемией». Science . 186 (4167): 936– 938. Bibcode :1974Sci...186..936L. doi :10.1126/science.186.4167.936. PMID  4469690. S2CID  24011145.
  9. ^ Piomelli S (июнь 1973). «Микрометод для свободных эритроцитарных порфиринов: тест FEP». Журнал лабораторной и клинической медицины . 81 (6): 932–940 . PMID  4710372.
  10. ^ abcdefghij Kongpetch S, Kukongviriyapan V, Prawan A, Senggunprai L, Kukongviriyapan U, Buranrat B (2012-04-13). Sim RB (ред.). "Важнейшая роль гем-оксигеназы-1 в чувствительности клеток холангиокарциномы к химиотерапевтическим агентам". PLOS ONE . ​​7 (4): e34994. Bibcode :2012PLoSO...734994K. doi : 10.1371/journal.pone.0034994 . PMC 3325916 . PMID  22514698. 
  11. ^ Rouhani H, Sepehri N, Montazeri H, Khoshayand MR, Ghahremani MH, Ostad SN и др. (август 2014 г.). «Цинковые полимерные наночастицы протопорфирина: мощный ингибитор гем-оксигеназы для терапии рака». Pharmaceutical Research . 31 (8): 2124– 2139. doi :10.1007/s11095-014-1313-7. PMID  24558012. S2CID  254885235.
  12. ^ ab Wang S, Hannafon BN, Lind SE, Ding WQ (2015-05-22). Tan M (ред.). "Цинковый протопорфирин подавляет экспрессию белка β-катенина в клетках рака человека: потенциальное участие лизосомно-опосредованной деградации". PLOS ONE . ​​10 (5): e0127413. Bibcode :2015PLoSO..1027413W. doi : 10.1371/journal.pone.0127413 . PMC 4441374 . PMID  26000787. 
  13. ^ ab Kang KA, Maeng YH, Zhang R, Yang YR, Piao MJ, Kim KC и др. (август 2012 г.). «Участие гем-оксигеназы-1 в развитии рака толстой кишки у корейцев». Tumour Biology . 33 (4): 1031– 1038. doi :10.1007/s13277-012-0336-0. PMID  22302482. S2CID  18067203.
  14. ^ abcd Yin H, Fang J, Liao L, Maeda H, Su Q (июнь 2014 г.). "Повышение регуляции гем-оксигеназы-1 у пациентов с колоректальным раком с повышенным уровнем оксида углерода в кровотоке, потенциально влияет на чувствительность к химиотерапии". BMC Cancer . 14 (1): 436. doi : 10.1186/1471-2407-14-436 . PMC 4075569 . PMID  24927633. 
  15. ^ abc Zhang W, Qiao T, Zha L (октябрь 2011 г.). «Ингибирование гем-оксигеназы-1 усиливает радиочувствительность в клетках немелкоклеточного рака легких человека a549». Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals . 26 (5): 639– 645. doi :10.1089/cbr.2010.0939. PMID  21950555.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Цинковый_протопорфирин&oldid=1189153126"