hypoxanthine | 68-94-0

• 物质功能分类: 生物化工 - 提取物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 吡唑并嘧啶类
• 英文名称: hypoxanthine
• 英文别名: allopurinol；3H-pyrazolo(4,3-d)pyrimidin-7-ol；3,6-dihydropyrazolo[4,3-d]pyrimidin-7-one
• CAS: 68-94-0
• 化学式: C₅H₄N₄O
• 分子量: 136.113
• InChiKey: OGCXIHWGXUQTCQ-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  >300 °C (lit.)
• 沸点：
  250.36°C (rough estimate)
• 密度：
  1.4295 (rough estimate)
• 溶解度：
  可溶于1MNaOH：25 mg/mL
• LogP：
  -0.910 (est)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.7
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.2
• 拓扑面积：
  66.2
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  4

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 安全说明：
  S22,S24/25,S26,S37/39
• 危险品运输编号：
  NONH for all modes of transport
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  2933990090
• 危险品标志：
  Xn
• 危险类别码：
  R22,R36/37/38
• RTECS号：
  UP0791000
• 危险性防范说明：
  P261,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H302,H315,H319,H335

制备方法与用途

嘌呤化合物

次黄嘌呤是一种常见的嘌呤化合物，具有高活性的6-羟基功能团。其衍生物，如6-巯基嘌呤是重要的抗肿瘤药物和植物生长调节剂。由于嘌呤类化合物具有广泛的生物活性和应用价值，人们对于该类化合物的高效合成产生了浓厚兴趣。

次黄嘌呤与黄嘌呤一起广泛存在于动植物体中。其核苷酸肌苷酸是核酸的嘌呤核苷酸前体，并且也是咖啡因的母体。次黄嘌呤可通过腺嘌呤脱氨酶或亚硝酸的作用由腺嘌呤脱氨生成，也可通过核苷磷酸化酶使肌苷发生磷酸解而失成。

次黄嘌呤（hypoxanthine，Hx）是核苷的代谢产物，是一种重要的生物碱嘌呤，参与调节人体的一些生理机能。研究表明，Hx能促进小鼠脂肪分解，起到降低体内脂肪质量的作用。研究发现，在给药4周后，Hx给药组可以有效降低肥胖小鼠体质量、总脂肪质量和Lee's指数及脂肪系数，尤其是低剂量组与模型组的差异最为显著。

生物合成法

在绝大多数微生物中，嘌呤的合成途径主要包括从头合成途径和补救途径。从头合成途径以5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）和谷氨酰胺为前体，经过10步反应合成次黄嘌呤核苷酸（IMP），随后IMP通过两条支路分别转化为腺苷单磷酸（AMP）和鸟苷单磷酸（GMP）。同时，IMP也可以进一步降解为次黄嘌呤。尽管从头合成途径早已探明，但该合成途径受到转录阻遏、转录衰减及底物反馈抑制等不同层面的严密调控，在天然状态下难以积累。

青岛能源所生物基材料组群赵广研究组近期在大肠杆菌内成功实现了次黄嘌呤的高效合成，并利用转录组学和荧光定量PCR技术分析了嘌呤代谢途径的合成调控机制。首先，通过解除调控蛋白PurR的转录阻遏、关键酶定点突变缓解底物反馈抑制、提高嘌呤合成前体的积累以及破坏IMP的分支代谢途径等方法，将次黄嘌呤的积累提高了近10倍。在5L发酵罐水平上，次黄嘌呤的积累达到了791.54 mg/L。然而，在次黄嘌呤发酵过程中发现副产物乙酸和黄嘌呤的显著积累。为解决这一问题，研究组发现全局调控因子ArcA在嘌呤代谢调控中具有较好的效果，乙酸副产物的积累从8.40 g/L降低至1.21 g/L，而次黄嘌呤的产量达到了1243 mg/L。

化学性质

次黄嘌呤为针状结晶，熔点大于360℃。

用途

次黄嘌呤可用作巯嘌呤和硫唑嘌呤的原料。同时，它还是抗恶性肿瘤药物6-巯基嘌呤（6-MP）的中间体。

生产方法

通过氰乙酸乙酯与乙醇钠、硫脲经环合反应得到2-巯基-4-氨基-6-羟基嘧啶，再经过亚硝化、还原、消除和环合等步骤制得6-羟基嘌呤。