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Ácido hipúrico

El ácido hipúrico ( del griego hippos , caballo, ouron , orina) es un ácido carboxílico y un compuesto orgánico. Se encuentra en la orina y se forma a partir de la combinación de ácido benzoico y glicina . Los niveles de ácido hipúrico aumentan con el consumo de compuestos fenólicos (como en el jugo de frutas , el té y el vino ). Los fenoles primero se convierten en ácido benzoico y luego en ácido hipúrico y se excretan en la orina . [1]

El ácido hipúrico cristaliza en prismas rómbicos que son fácilmente solubles en agua caliente, se funden a 187 °C y se descomponen a unos 240 °C. [2] Las altas concentraciones de ácido hipúrico también pueden indicar una intoxicación por tolueno ; sin embargo, los científicos han puesto en duda esta correlación porque hay otras variables que afectan los niveles de ácido hipúrico. [3] Cuando muchos compuestos aromáticos como el ácido benzoico y el tolueno se ingieren, se convierten en ácido hipúrico por reacción con el aminoácido glicina .

Síntesis

Una síntesis moderna de ácido hipúrico implica la acilación de glicina con cloruro de benzoilo (" reacción de Schotten-Baumann "). [4]

Fisiología

Bioquímicamente, el ácido hipúrico se produce a partir del ácido benzoico y la glicina, que se encuentran en el hígado, el intestino y los riñones. [5] En términos del mecanismo, el ácido benzoico se convierte en benzoil CoA , un agente acilante. [6]

El ácido hipúrico se puede formar a partir del aminoácido esencial fenilalanina a través de al menos dos vías. La fenilalanina sufre una biotransformación para formar un alfa-cetoácido , el ácido fenilpirúvico , que puede tautomerizarse a un enol reactivo. El carbono bencílico es reactivo y sufre una peroxidación seguida de las vías competitivas para reaccionar con el carbono alfa y posteriormente formar un intermedio de dioxetanol seguido de la formación de ácido oxálico y benzaldehído, o la peroxidación puede reaccionar con el grupo carboxilo para formar un intermedio de alfa-ceto-beta-peroxilactona seguido de la formación de monóxido de carbono , dióxido de carbono y benzaldehído . Alternativamente, en determinadas condiciones, el ácido fenilpirúvico puede sufrir un mecanismo redox, como la donación de un electrón por parte del hierro (II) , para liberar directamente dióxido de carbono, seguido de monóxido de carbono, para la formación de un radical tolueno estable que se resuelve mediante un antioxidante como el ascorbato. En todos los casos mencionados anteriormente, el benzaldehído sufre una biotransformación a través del CYP450 a ácido benzoico seguida de una conjugación con glicina para la formación de hipurato que se excreta por la orina. [7] De manera similar, el tolueno reacciona con el CYP450 para formar benzaldehído. [8]

Se ha informado que el ácido hipúrico es un marcador de la enfermedad de Parkinson . [9]

Reacciones

El ácido hipúrico se hidroliza fácilmente con álcalis cáusticos calientes para formar ácido benzoico y glicina. El ácido nitroso lo convierte en ácido benzoil glicólico, C 6 H 5 C(=O)OCH 2 CO 2 H. [ cita requerida ] Su éster etílico reacciona con hidrazina para formar hipuril hidrazina, C 6 H 5 CONHCH 2 CONHNH 2 , que fue utilizada por Theodor Curtius para la preparación de ácido hidrazoico . [2]

Historia

Justus von Liebig demostró en 1829 que el ácido hipúrico se diferenciaba del ácido benzoico y lo nombró, [10] y en 1834 determinó su constitución, [11] mientras que en 1853 el químico francés Victor Dessaignes (1800-1885) lo sintetizó por la acción del cloruro de benzoilo sobre la sal de zinc de la glicina. [12] También se formó calentando anhídrido benzoico con glicina, [13] y calentando benzamida con ácido monocloroacético . [2]

Véase también

Referencias

  1. ^ Wishart, David S.; Guo, An Chi; Oler, Eponine; Wang, Fel; Anjum, Áfia; Peters, Harrison; Dizón, Raynard; Sayeeda, Zinat; Tian, ​​Siyang; Lee, Brian L.; Berjanskii, Mark; Mah, Robert; Yamamoto, Mai; Jovel Castillo, Juan; Torres Calzada, Claudia; Hiebert Giesbrecht, Mickel; Lui, Vicki W.; Varshavi, Dorna; Varshavi, Dorsa; Allen, Dana; Arndt, David; Khetarpal, Nitya; Sivakumaran, Aadhavya; Harford, Karxena; Sanford, Selena; Sí, Kristen; Cao, Xuan; Budinsky, Zachary; Liigand, Jaanus; Zhang, Lun; Zheng, Jiamin; Mandal, Rupasri; Karu, Naama; Dambrova, Maija; Schiöth, Helgi B.; Gautam, Vasuk. "Mostrando metabocard para ácido hipúrico (HMDB0000714)". Base de datos del metaboloma humano, HMDB . 5.0.
  2. ^ abc  Una o más de las oraciones anteriores incorporan texto de una publicación que ahora es de dominio público :  Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Ácido hipúrico". Encyclopædia Britannica . Vol. 13 (11.ª ed.). Cambridge University Press. pág. 523.
  3. ^ Pero, RW (2010). "Consecuencias para la salud de la síntesis catabólica del ácido hipúrico en humanos". Farmacología clínica actual . 5 (1): 67–73. doi :10.2174/157488410790410588. PMID  19891605.
  4. ^ Ingersoll, AW; Babcock, SH (1932). "Ácido hipúrico". Síntesis orgánicas . 12 : 40. doi :10.15227/orgsyn.012.0040; Volúmenes recopilados , vol. 2, pág. 328.
  5. ^ Wikoff WR, Anfora AT, Liu J, Schultz PG, Lesley SA, Peters EC, Siuzdak G (marzo de 2009). "El análisis metabolómico revela grandes efectos de la microflora intestinal en los metabolitos sanguíneos de los mamíferos". Proc. Natl. Sci. USA . 106 (10): 3698–3703. Bibcode :2009PNAS..106.3698W. doi : 10.1073/pnas.0812874106 . PMC 2656143 . PMID  19234110. 
  6. ^ Chiba, M.; Poon, K.; Hollands, J.; Pang, KS (1994). "Actividad de conjugación de glicina del ácido benzoico y su localización acinar en el hígado de rata perfundido". Revista de farmacología y terapéutica experimental . 268 (1): 409–416. PMID  8301581.
  7. ^ Hopper, Christopher P.; De La Cruz, Ladie Kimberly; Lyles, Kristin V.; Wareham, Lauren K.; Gilbert, Jack A.; Eichenbaum, Zehava; Magierowski, Marcin; Poole, Robert K.; Wollborn, Jakob; Wang, Binghe (23 de diciembre de 2020). "El papel del monóxido de carbono en la comunicación entre el huésped y el microbioma intestinal". Chemical Reviews . 120 (24): 13273–13311. doi :10.1021/acs.chemrev.0c00586. ISSN  0009-2665. PMID  33089988. S2CID  224824871.
  8. ^ Hopper, Christopher P.; Zambrana, Paige N.; Goebel, Ulrich; Wollborn, Jakob (2021). "Una breve historia del monóxido de carbono y sus orígenes terapéuticos". Óxido nítrico . 111–112: 45–63. doi :10.1016/j.niox.2021.04.001. ISSN  1089-8603. PMID  33838343. S2CID  233205099.
  9. ^ "La prueba del olfato del Parkinson explicada por la ciencia". BBC News . BBC. 20 de marzo de 2019 . Consultado el 11 de marzo de 2023 .
  10. ^ Liebig, Justo (1829). "Ueber die Säure, welche in dem Harn der grasfressenden vierfüssigen Thiere enthalten ist" [Sobre el ácido contenido en la orina de los animales de cuatro patas que comen hierba]. Annalen der Physik und Chemie (en alemán). 17 (11): 389–399. Código bibliográfico : 1829AnP....93..389L. doi : 10.1002/andp.18290931104.Liebig nombró ácido hipúrico en la p. 390: "Da ich die Säure aus dem Pferdeharn vorzugsweise untersucht habe, so werde ich sie, in Ermanglung eines passenderen Namens, mit Hippursäure bezeichnen". (Ya que he investigado especialmente el ácido de la orina de caballo, entonces, a falta de un nombre más adecuado, lo designaré con [el nombre] "ácido hipúrico".)
  11. ^ Liebig, Justus (1834) "Ueber die Zusammensetzung der Hippursäure" (Sobre la composición del ácido hipúrico), Annalen der Physik und Chemie , 32  : 573–574.
  12. ^ Dessaignes V. (1853). "Ueber die Regeneración der Hippursäure" [Sobre la regeneración del ácido hipúrico]. Annalen der Chemie und Pharmacie . 87 (3): 325–327. doi :10.1002/jlac.18530870311. Véase también: Dessaignes (1853) "Note sur la régénération de l'acide hipparique", Comptes rendus , 37  : 251–252.
  13. ^ Curtius T. (1884). "Synthese von Hippursäure und Hippursäureäthern" [Síntesis de ácido hipúrico y ésteres de ácido hipúrico]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 17 (2): 1662–1663. doi :10.1002/cber.18840170225.