الباراكسانثين

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

الباراكسانثين ، المعروف أيضاً باسم 1،7-ثنائي ميثيل زانثين ، هو متصاوغ للثيوفيلين والثيوبرومين ، وهما منبهان معروفان موجودان في القهوة والشاي والشوكولاتة . وهو ينتمي إلى عائلة الزانثين من القلويدات ، والتي تشمل أيضاً الثيوفيلين والثيوبرومين بالإضافة إلى الكافيين .

الإنتاج والتمثيل الغذائي

من غير المعروف أن الباراكسانثين ينتج بواسطة النباتات [ 1 ] ولكنه يُلاحظ في الطبيعة كناتج أيضي للكافيين في الحيوانات وبعض أنواع البكتيريا . [ 2 ]

الباراكسانثين هو المستقلب الرئيسي للكافيين في الإنسان والحيوانات الأخرى، مثل الفئران. [ 3 ] بعد فترة وجيزة من تناول الكافيين، يتم استقلاب ما يقارب 84% منه إلى باراكسانثين بواسطة السيتوكروم P450 الكبدي ، الذي يزيل مجموعة ميثيل من الموقع N3 للكافيين. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] بعد تكوينه، يمكن تفكيك الباراكسانثين إلى 7-ميثيل زانثين عن طريق إزالة مجموعة الميثيل من الموقع N1، [ 7 ] والذي يُزال منه مجموعة الميثيل لاحقًا إلى زانثين أو يتأكسد بواسطة CYP2A6 وCYP1A2 إلى حمض 1،7-ثنائي ميثيل يوريك. [ 6 ] في مسار آخر، يتحلل الباراكسانثين إلى 5-أسيتيل أمينو-6-فورميل أمينو-3-ميثيل يوراسيل بواسطة إنزيم N-أسيتيل ترانسفيراز 2، والذي يتحلل بدوره إلى 5-أسيتيل أمينو-6-أمينو-3-ميثيل يوراسيل عن طريق التحلل غير الإنزيمي. [ 8 ] وفي مسار آخر، يُستقلب الباراكسانثين بواسطة إنزيم CYP1A2 مُكَوِّنًا 1-ميثيل زانثين، والذي يمكن استقلابه بعد ذلك بواسطة إنزيم زانثين أوكسيداز لتكوين 1-ميثيل حمض اليوريك. [ 8 ]

تستخدم بعض المسارات التركيبية المقترحة للكافيين الباراكسانثين كوسيط بديل. ومع ذلك، فإن غيابه في فحوصات قلويدات النباتات يشير إلى أن النباتات نادراً ما تنتجها بشكل مباشر، إن لم يكن أبداً.

التأثيرات الدوائية والفيزيولوجية

مثل الكافيين، يعتبر الباراكسانثين منبهًا نفسيًا للجهاز العصبي المركزي . [ 2 ]

الديناميكا الدوائية

تشير الدراسات إلى أن التأثيرات المنشطة للبارازانثين، على غرار الكافيين، تعتمد على التضاد المتزامن لمستقبلات الأدينوزين [ 9 ] . وتتشابه ألفة ارتباط الباراكسانثين بمستقبلات الأدينوزين (21 ميكرومولار لـ A1 ، و32 ميكرومولار لـ A2A ، و 4.5 ميكرومولار لـ A2B ، وأكثر من 100 ميكرومولار لـ A3 ) مع ألفة ارتباط الكافيين أو تكون أقوى قليلاً، لكنها أضعف من ألفة ارتباط الثيوفيلين. [ 10 ]

الباراكسانثين مثبط انتقائي لنشاط إنزيم فوسفودايستراز 9 (PDE9) المُفضل لـ cGMP [ 11 ] ، ويُفترض أنه يزيد من إطلاق الغلوتامات والدوبامين عن طريق تعزيز إشارات أكسيد النيتريك. [ 12 ] قد يكون تنشيط مسار أكسيد النيتريك- cGMP مسؤولاً عن بعض التأثيرات السلوكية للباراكسانثين التي تختلف عن تلك المرتبطة بالكافيين. [ 13 ]

الباراكسانثين هو مثبط تنافسي غير انتقائي للفوسفودايستراز [ 14 ]، وهو يرفع مستوى cAMP داخل الخلايا ، وينشط PKA ، ويثبط تخليق TNF-alpha [ 15 ] [ 16 ] والليكوترين [ 17 ] ، ويقلل من الالتهاب والمناعة الفطرية . [ 17 ]

على عكس الكافيين ، يعمل الباراكسانثين كمؤثر إنزيمي لإنزيم Na + /K + ATPase . ونتيجة لذلك، فهو مسؤول عن زيادة نقل أيونات البوتاسيوم إلى أنسجة العضلات الهيكلية. [ 18 ] وبالمثل، يحفز هذا المركب أيضًا زيادة تركيز أيونات الكالسيوم في العضلات. [ 19 ]

الحركية الدوائية

تتشابه المعلمات الحركية الدوائية للبارازانثين مع تلك الخاصة بالكافيين، ولكنها تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك الخاصة بالثيوبرومين والثيوفيلين، وهما المستقلبان الرئيسيان الآخران المشتقان من الكافيين والميثيلزانثين في البشر.

الحركية الدوائية المقارنة للكافيين وميثيل زانثينات المشتقة من الكافيين [ 20 ]
نصف العمر في البلازما

(t 1/2 ; hr)

حجم التوزيع

(V ss، غير مرتبط؛ لتر/كجم)

تصفية البلازما

(CL؛ مل/دقيقة/كجم)

الكافيين4.1 ± 1.31.06 ± 0.262.07 ± 0.96
الباراكسانثين3.1 ± 0.81.18 ± 0.372.20 ± 0.91
الثيوبرومين7.2 ± 1.60.79 ± 0.151.20 ± 0.40
الثيوفيلين6.2 ± 1.40.77 ± 0.170.93 ± 0.22

الاستخدامات

الباراكسانثين هو مثبط لإنزيم فوسفودايستراز من النوع 9 (PDE9)، ويُباع كجزيء بحثي لهذا الغرض نفسه. [ 21 ]

سمية

يُعتقد أن الباراكسانثين أقل سمية من الكافيين ومستقلبه، الثيوفيلين . [ 22 ] [ 23 ] في نموذج الفئران،  لم تُؤدِّ جرعات الباراكسانثين المُعطاة داخل الصفاق بمقدار 175 ملغم/كغم/يوم إلى نفوق الحيوانات أو ظهور علامات واضحة للإجهاد؛ [ 24 ] وبالمقارنة، فإن الجرعة المميتة الوسطية (LD50) للكافيين المُعطاة داخل الصفاق في الفئران تبلغ 168  ملغم/كغم. [ 25 ] في دراسات زراعة الخلايا في المختبر ، وُجد أن الباراكسانثين أقل ضررًا من الكافيين، وأقل مستقلبات الكافيين ضررًا من حيث سمية خلايا الكبد. [ 26 ]

كما هو الحال مع الميثيل زانثينات الأخرى، يُعرف الباراكسانثين بأنه مُشوِّه للأجنة عند تناوله بجرعات عالية؛ [ 24 ] ولكنه أقل تأثيرًا في إحداث التشوهات الخلقية مقارنةً بالكافيين والثيوفيلين. أظهرت دراسة أُجريت على الفئران حول التأثيرات المُعززة للميثيل زانثينات عند تناولها مع ميتوميسين سي على التشوهات الخلقية، أن نسبة حدوث التشوهات الخلقية بلغت 94.2% للكافيين، و80.0% للثيوفيلين، و16.9% للباراكسانثين؛ بالإضافة إلى ذلك، انخفض متوسط ​​وزن الولادة بشكل ملحوظ في الفئران التي تعرضت للكافيين أو الثيوفيلين عند تناولهما مع ميتوميسين سي ، ولكن لم يُلاحظ هذا الانخفاض مع الباراكسانثين عند تناوله مع ميتوميسين سي. [ 27 ]

أُفيد بأن الباراكسانثين أقل تسبباً في تكسر الكروموسومات بشكل ملحوظ مقارنة بالكافيين أو الثيوفيلين في دراسة مخبرية باستخدام الخلايا الليمفاوية البشرية. [ 28 ]

مراجع

  1. ↑ ستافريك، ب. (1988-01-01). "الميثيل زانثينات: سميتها للإنسان. 3. الثيوبرومين، والبارازانثين، والتأثيرات المشتركة للميثيل زانثينات". علم السموم الغذائية والكيميائية . 26 (8): 725-733 . doi : 10.1016/0278-6915(88)90073-7 . ISSN 0278-6915 . PMID 3058562 .  
  2. 1 2 مازافيرا ب (مايو 2004). "هدم الكافيين في النباتات والكائنات الدقيقة" . مجلة فرونتيرز إن بيوساينس . 9 ( 1-3 ): 1348-59 . doi : 10.2741/1339 . PMID 14977550 . 
  3. ↑ فوهر يو، دوهمر جيه، باتولا إن، وولفيل سي، فليك آي، كودلا سي، كيتا واي، ستايب إيه إتش (أكتوبر 1993). "التحول الحيوي للميثيل زانثينات في خطوط الخلايا الثديية المعدلة وراثيًا للتعبير عن نظائر السيتوكروم P450 المفردة. تخصيص المسارات الأيضية للنظائر والتأثيرات المثبطة للكينولونات". علم السموم . 82 ( 1-3 ): 169-189 . Bibcode : 1993Toxgy..82..169F . doi : 10.1016/0300-483x(93)90064-y . PMID 8236273 . 
  4. ↑ غيريرو إس، تولورج دي، هيرش إي، ماريان إم، سوكولوف بي، ميشيل بي بي (أكتوبر 2008). "يوفر الباراكسانثين، وهو المستقلب الرئيسي للكافيين، حماية ضد موت الخلايا الدوبامينية عن طريق تحفيز قنوات مستقبلات الريانودين". علم الأدوية الجزيئي . 74 (4): 980-989 . doi : 10.1124/mol.108.048207 . PMID 18621927. S2CID 14842240 .  
  5. ↑ غراهام، تي إي، راش، جيه دبليو، فان سورين، إم إتش (يونيو 1994). "الكافيين والتمارين الرياضية: الأيض والأداء". المجلة الكندية لعلم وظائف الأعضاء التطبيقي . 19 (2): 111-138 . doi : 10.1139/h94-010 . PMID 8081318 . 
  6. 1 2 مازافيرا ب (مايو 2004). "هدم الكافيين في النباتات والكائنات الدقيقة" . مجلة فرونتيرز إن بيوساينس . 9 ( 1-3 ): 1348-59 . doi : 10.2741/1339 . PMID 14977550 . 
  7. ↑ سامرز آر إم، موهانتي إس كيه، غوبيشيتي إس، سوبرامانيان إم (مايو 2015). "التوصيف الجيني لتحلل الكافيين بواسطة البكتيريا وتطبيقاته المحتملة" . التكنولوجيا الحيوية الميكروبية . 8 (3): 369-378 . doi : 10.1111/1751-7915.12262 . PMC 4408171. PMID 25678373 .  
  8. 1 2 الكافيين : الكيمياء والتحليل والوظيفة والتأثيرات . بريدي، فيكتور ر.، الجمعية الملكية للكيمياء (بريطانيا العظمى). كامبريدج، المملكة المتحدة 2012. ISBN  9781849734752. OCLC 810337257 . {{cite book}}: صيانة CS1: موقع الناشر مفقود ( رابط ) صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  9. ↑ دالي جيه دبليو، جاكوبسون كيه إيه، أوكينا دي (1987). "مستقبلات الأدينوزين: تطوير ناهضات ومضادات انتقائية". التقدم في البحوث السريرية والبيولوجية . 230 (1): 41-63 . PMID 3588607 . 
  10. ↑ مولر، كريستا إي.؛ جاكوبسون، كينيث أ. (2011)، "الزانثينات كمضادات لمستقبلات الأدينوزين"، في فريدهولم، بيرتيل ب. (محرر)، ميثيل زانثينات ، دليل علم الأدوية التجريبي، المجلد 200، سبرينغر، الصفحات 151-199 ، doi : 10.1007/978-3-642-13443-2_6 ، ISBN   978-3-642-13443-2، PMC 3882893 ، PMID 20859796  
  11. ^ ماركو أورو. جيتار، كزافييه. كارتش كوبيتشا، مارزينا؛ سوليناس، مارسيلو؛ جوستينوفا، زوزانا؛ باروديا، سانديب كومار؛ زانوفيلي، جانينا؛ كورتيس، أنتوني. لويس، كارمي. كاسادو، فيسنت؛ مولر، ف. جيرارد (أبريل 2013). "الملف الدوائي للمنشط النفسي للباراكسانثين، المستقلب الرئيسي للكافيين لدى البشر" . علم الأدوية العصبية . 67C : 476–484 . دوى : 10.1016/j.neuropharm.2012.11.029 . ISSN 0028-3908 . بمك 3562388 . بميد 23261866 .   
  12. ↑ فيري، سيرجي؛ أورو، ماركو؛ غيتارت، خافيير (2013). "البارازانثين: ربط الكافيين بانتقال أكسيد النيتريك العصبي" . مجلة أبحاث الكافيين . 3 (2): 72-78 . doi : 10.1089/jcr.2013.0006 . ISSN 2156-5783 . PMC 3680978. PMID 24761277 .   
  13. ↑ أورو، ماركو (2013). " الخصائص الدوائية المنشطة نفسيًا للبارازانثين، المستقلب الرئيسي للكافيين لدى البشر" . علم الأدوية العصبية . 67C : 476-484 . doi : 10.1016/j.neuropharm.2012.11.029 . PMC 3562388. PMID 23261866 .  
  14. ↑ إسايان، د.م. (نوفمبر 2001). "فوسفودايسترازات النيوكليوتيدات الحلقية" . مجلة الحساسية والمناعة السريرية . 108 (5): 671-80 . doi : 10.1067/mai.2001.119555 . PMID 11692087 . 
  15. ↑ ديري جيه، مارتينز جيه أو، ميلبوستاد إتش، لوميس دبليو إتش، كويمبرا آر (يونيو 2008). "رؤى حول تنظيم إنتاج عامل نخر الورم ألفا في الخلايا أحادية النواة البشرية: آثار تثبيط فوسفودايستراز غير النوعي" . مجلة كلينيكس . 63 (3): 321-328 . doi : 10.1590/S1807-59322008000300006 . PMC 2664230. PMID 18568240 .  
  16. ^ ماركيز إل جيه، تشنغ إل، بولاكيس إن، جوزمان جيه، كوستابيل يو (فبراير 1999). "البنتوكسيفيلين يمنع إنتاج TNF-alpha من البلاعم السنخية البشرية". المجلة الأمريكية لطب الجهاز التنفسي والرعاية الحرجة . 159 (2): 508– 11. دوى : 10.1164/ajrccm.159.2.9804085 . بميد 9927365 . 
  17. 1 2 بيترز-غولدن م، كانيتي س، مانكوسو ب، كوفي م ج (يناير 2005). "اللوكوترايينات: وسائط غير مُقدَّرة حق قدرها في الاستجابات المناعية الفطرية" . مجلة علم المناعة . 174 (2): 589-94 . doi : 10.4049/jimmunol.174.2.589 . PMID 15634873 . 
  18. ↑ هوك تي جيه، ويلميتس آر جي، ليندينجر إم آي (نوفمبر 1999). "نقل أيونات البوتاسيوم في العضلات الهيكلية للأطراف الخلفية للفئران في حالة الراحة استجابةً للبارازانثين، وهو أحد نواتج أيض الكافيين". المجلة الكندية لعلم وظائف الأعضاء وعلم الأدوية . 77 (11): 835-843 . doi : 10.1139/y99-095 . PMID 10593655 . 
  19. ↑ هوك تي جيه، ألين دي جي، ليندينجر إم آي (ديسمبر 2000). "البارازانثين، وهو مستقلب للكافيين، يزيد تركيز أيونات الكالسيوم [Ca2+] (i) في العضلات الهيكلية بشكل متناسب مع الجرعة " . مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي . 89 (6): 2312-2317 . doi : 10.1152/jappl.2000.89.6.2312 . PMID 11090584. S2CID 11369121 .  
  20. ↑ ليلو، أ.؛ بيركيت، د. ج.؛ روبسون، ر. أ.؛ مينرز، ج. أ. (أغسطس 1986). " الحركية الدوائية المقارنة للكافيين ومستقلباته الأولية منزوعة الميثيل: الباراكسانثين، والثيوبرومين، والثيوفيلين لدى الإنسان" . المجلة البريطانية لعلم الصيدلة السريرية . 22 (2): 177-182 . doi : 10.1111/j.1365-2125.1986.tb05246.x . ISSN 0306-5251 . PMC 1401099. PMID 3756065 .   
  21. ↑ "بارازانثين" (ملف PDF) .
  22. ↑ نيل ل. بينويتز؛ بيتون جاكوب؛ حاييم مايان؛ تشارلز دينارو (1995). "التأثيرات المحاكية للجهاز العصبي الودي للبارازانثين والكافيين لدى البشر" . علم الأدوية السريرية والعلاجات . 58 (6): 684-691 . doi : 10.1016/0009-9236(95)90025-X . PMID 8529334. S2CID 22747642 .  
  23. ↑ لجنة أبحاث التغذية العسكرية التابعة لمعهد الطب (الولايات المتحدة) (2001). الكافيين لدعم أداء المهام الذهنية: تركيبات للعمليات العسكرية . واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية (الولايات المتحدة). ISBN 978-0-309-08258-7PMID 25057583​​ 
  24. يورك ، آر جي؛ راندال، جيه إل؛ سكوت، دبليو جيه (1986). "تأثير الباراكسانثين (1،7-ثنائي ميثيل زانثين) المشوه للأجنة في فئران C57BL/6J". علم التشوهات الخلقية . 34 (3): 279-282 . doi : 10.1002/tera.1420340307 . ISSN 0040-3709 . PMID 3798364 .  
  25. ↑ سجل الآثار السامة للمواد الكيميائية . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية. 1987.
  26. ↑ غريسنر، أولاف أ.؛ لاهمه، بيرجيت؛ سيلوشيك، مونيكا؛ غريسنر، أكسل م. (2009). "تحديد الباراكسانثين باعتباره أقوى مثبط مشتق من الكافيين لتعبير عامل نمو النسيج الضام في خلايا الكبد الحشوية". مجلة الكبد الدولية . 29 (6): 886-897 . doi : 10.1111/j.1478-3231.2009.01987.x . ISSN 1478-3231 . PMID 19291178. S2CID 32926935 .   
  27. ^ ناكاتسوكا، توشيو. هانادا، ساتوشي؛ فوجي، تاكاكي (1983). "التأثيرات المعززة للميثيل زانتينات على المسخية للميتوميسين C في الفئران". علم المسخيات . 28 (2): 243–247 . دوى : 10.1002/tera.1420280214 . ردمك 1096-9926 . بميد 6417813 .  
  28. ↑ وينشتاين، ديفيد؛ ماور، إيرفينغ؛ كاتز، ماريون ل.؛ كازمر، سونيا (1975). "تأثير الميثيل زانثينات على كروموسومات الخلايا الليمفاوية البشرية في المزارع الخلوية". بحوث الطفرات/الطفرات البيئية والمواضيع ذات الصلة . 31 (1): 57-61 . doi : 10.1016/0165-1161(75)90064-3 . ISSN 0165-1161 . PMID 1128545 .  
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بالبارازانثين على ويكيميديا ​​كومنز