铁阳离子 | 20074-52-6

• 分子结构分类: 无机化合物 - 均相金属化合物 - 均相过渡金属化合物
• 中文名称: 铁阳离子
• 英文名称: Ferric cation
• 英文别名: iron(3+)
• CAS: 20074-52-6
• 化学式: Fe+3
• 分子量: 55.84
• InChiKey: VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 物理描述：
  Solid
• 沸点：
  1535
• 熔点：
  1538°C
• 溶解度：
  Insoluble

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.0
• 重原子数：
  1
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

ADMET

代谢

三价铁离子通过十二指肠细胞色素B还原酶转化为二价铁。铁蛋白也可能将三价铁转化为二价铁。

Ferric cation is converted to ferrous iron by duodenal cytochrome B reductase. Ferritin may also convert ferric to ferrous iron.

来源:DrugBank

毒理性

• 蛋白质结合

Fe3+ 被转化为 Fe2+，后者通过循环转铁蛋白在体内结合并运输。在病原性 _Neisseria_ 中，铁离子结合蛋白作为主要的周质蛋白，对于具有与人类转铁蛋白等效的铁离子。一旦进入细胞质，铁离子以铁蛋白的形式储存，并与氢氧化物和磷酸根离子相关联。

Fe3+ is converted to Fe2+, which is bound and transported in the body via circulating transferrin. In pathogenic _Neisseria_, ferric iron-binding protein serves as the main periplasmic-protein for ferric iron that has equivalence to human transferrin. Once in the cytosol, ferric iron is stored in ferritin where it is associated with hydroxide and phosphate anions.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 吸收

铁的吸收和全身铁稳态由肝肽激素调节，这种激素也调节铁外流蛋白ferroportin-1的活性。铁主要在小肠的十二指肠和上段空肠吸收。Fe3+在肠道的中性pH下显示出低溶解度，主要通过ferric还原酶转化为亚铁（Fe2+），因为三价铁盐的吸收率仅为二价铁盐的一半。一旦在小肠腔内转化，Fe2+通过肠上皮细胞的顶膜进行跨膜运输。非血红素铁的吸收率为2-20%。储存的铁可能通过ferroportin介导的外流释放，这一过程与血清中的铜蓝蛋白或肠细胞膜中的hephaestin将Fe2+再氧化为Fe3+相偶联。随后，Fe3+与转铁蛋白结合，使三价铁离子保持氧化还原不活性的状态并将其输送到组织中。有提议称，亚铁和三价铁可能存在不同的细胞摄取途径。虽然亚铁主要由二价金属转运蛋白-1（DMAT-1）携带，但三价铁的细胞摄取主要是由beta-3整合素和mobilferrin介导，后者在某些来源中也被称为calreticulin的同源物。然而，人类中最主要的途径尚不清楚。

Iron absorption and systemic iron homeostasis are regulated by hepcidin, which is a peptide hormone that also regulates the activity of the iron-efflux protein, ferroportin-1. Iron is mostly absorbed in the duodenum and upper jejunum. Fe3+ displays low solubility at the neutral pH of the intestine and is mainly be converted to ferrous iron (Fe2+) by ferric reductases, as ferric salts are only half as well absorbed as ferrous salts. Once converted in the intestinal lumen, Fe+2 is transported across the apical membrane of enterocytes. The absorption rate of non-haem iron is 2-20%. Stored iron may be liberated via ferroportin-mediated efflux, which is coupled by reoxidation of Fe2+ to Fe3+ by ceruloplasmin in the serum or hephaestin in the enterocyte membrane. Fe3+ subsequently binds to transferrin, which keeps ferric cation in a redox-inert state and delivers it into tissues. It is proposed that there may be separate cellular uptake pathways for ferrous iron and ferric iron. While ferrous iron is primarily carried by divalent metal transporter-1 (DMAT-1), cellular uptake of ferric iron is predominantly mediated by beta-3 integrin and mobilferrin, which is also referred to as calreticulin in some sources as a homologue. However, the most dominant pathway in humans is unclear.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 消除途径

铁在体内主要是被保留的，没有生理机制可以排泄体内多余的铁，除非是通过失血。铁化合物的药代动力学特性各不相同。

Iron is predominantly conserved in the body with no physiologic mechanism for excretion of excess iron from the body, other than blood loss. The pharmacokinetic properties of ferric compounds vary.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 分布容积

铁的65%以下储存在肝脏、脾脏和骨髓中，主要以铁蛋白和血铁蛋白的形式存在。铁化合物的药代动力学特性各不相同。

Less than 65% of iron is stored in the liver, spleen, and bone marrow, mainly as ferritin and haemosiderin. The pharmacokinetic properties of ferric compounds vary.

来源:DrugBank

吸收、分配和排泄

• 清除

铁损失率大约为每天1毫克。铁化合物的药代动力学特性各不相同。

The rate of iron loss is approximately 1 mg/day. The pharmacokinetic properties of ferric compounds vary.

来源:DrugBank

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  铁阳离子 、 二磷酸酯 在 焦磷酸铁 作用下， 生成 焦磷酸铁
  参考文献：
  名称：

  Iron Fortified Food Product and Additive

  摘要：

  一种铁强化的食品产品，其铁含量至少为5 ppm，包含含铁纳米颗粒，其中纳米颗粒通过生物聚合物稳定，提供良好的生物利用度和稳定性。

  公开号：

  US20090061068A1
• 作为产物：
  描述：

  铁燧石 、 氢(+1)阳离子 、 NADP⁺ 生成 铁阳离子 、 NADPH(4-)
  参考文献：
  名称：

  Fur and the Novel Regulator YqjI Control Transcription of the Ferric Reductase Gene yqjH in Escherichia coli

  摘要：

  摘要 由于氢氧化铁的溶解度较低，在有氧生境中获取铁的过程十分复杂。亲铁性强的苷元可用于调动铁。将铁还原成亚铁形式可与苷元释放铁结合起来。铁也以铁矿物的形式储存在细胞内的蛋白质（如铁蛋白）中，在释放过程中必须还原。在 大肠杆菌中 的 yqjH 基因编码一种推定的铁苷还原酶，它也是呋喃调控子的一部分。在这里，我们证明 YqjH 具有铁还原酶活性，是大肠杆菌铁平衡所必需的。 大肠杆菌 .与 yqjH 的 yqjI 基因，该基因编码转录调节因子翼螺旋家族的一个新成员，其 N 端延伸与 Ni 2+ -结合的 C 端尾部。缺失 yqjI 会导致 yqjH 和 yqjI 启动子。纯化的 YqjI 与 yqjH 和 yqjI 启动子中的倒置重复目标序列结合。 yqjH 和 yqjI 启动子。我们还观察到，当细胞暴露于升高的镍水平时，依赖 YqjI 的转录抑制会减弱，从而导致 yqjH 和 yqjI 的表达增加。 yqjH 和 yqjI .YqjI与镍或铁的结合降低了YqjI的DNA结合活性 体外 .此外，我们还发现，镍应激水平的升高会破坏大肠杆菌中的铁平衡。 大肠杆菌 中的铁平衡 yqjH 会增加镍的毒性。我们的研究结果表明，YqjI 蛋白控制着 yqjH 的表达，从而在铁代谢紊乱的条件下（如细胞中镍含量升高）帮助维持铁的平衡。

  DOI：

  10.1128/jb.01062-10
• 作为试剂：
  描述：

  丙基溴化镁 、 benzyl (3R,4R,5S)-3-[4-(3-methoxypropyl)-3,4-dihydro-2H-benzo[1,4]oxazin-6-ylmethoxy]-4-(4-trifluoromethanesulphonyloxyphenyl)-5-triisopropylsilanyloxypiperidine-1-carboxylate 、 N-甲基吡咯烷酮 在 iron(III)-acetylacetonate 铁阳离子 、 盐酸 、 水 、 Brine 、 Sodium sulfate-III 作用下， 以 四氢呋喃 、 甲基叔丁基醚 为溶剂， 反应 49.0h， 以The title compound is obtained as a yellowish resin from the residue by flash chromatography (SiO2 60F)的产率得到benzyl (3R,4R,5S)-3-[4-(3-methoxypropyl)-3,4-dihydro-2H-benzo[1,4]oxazin-6-ylmethoxy]-4-(4-propylphenyl)-5-triisopropylsilanyloxypiperidine-1-carboxylate
  参考文献：
  名称：

  3,4,5-Substituted piperidines as therapeutic compounds

  摘要：

  使用一般式(I)及其药学上可接受的盐，其中R1、R2、R3、R4、W、X和Z、n和m的定义在说明书中详细说明，作为β-秘鲁蛋白酶、猫hepsin D、血浆蛋白酶II和/或HIV蛋白酶抑制剂的化合物。

  公开号：

  US20070167433A1

文献信息

• Conformational Studies on the Δ⁸(<i>E</i>,<i>Z</i>)-Sphingolipid Desaturase from <i>Helianthus annuus</i> with Chiral Fluoropalmitic Acids As Mechanistic Probes
  作者：Andreas Habel、Petra Sperling、Stefan Bartram、Ernst Heinz、Wilhelm Boland

  DOI：10.1021/jo100542q

  日期：2010.8.6

  The Δ8-sphingolipid desaturase from sunflower (Helianthus annuus) converts phytosphinganine into a mixture of Δ8-(E)- and -(Z)-phytosphingenines by removal of two syn-hydrogen atoms from anti-, and gauche-conformations of the substrate. With chiral (R)-6-, (S)-6-, (R)-7-, and (S)-7-fluoropalmitic acids the importance of conformations for the formation of (E)- and (Z)-isomers was investigated by using

  的Δ 8从向日葵（-sphingolipid去饱和酶向日葵）转换成phytosphinganineΔ的混合物8 - （ë） - （ -和Ž）-phytosphingenines通过除去两个的顺式-氢原子从抗- ，且笨拙的-conformations基质。对于手性（R）-6-，（S）-6-，（R）-7-和（S）-7-氟棕榈酸，构象对于形成（E）-和（Z）-异构体的重要性通过使用生长的表达来自H.annus的去饱和酶的酵母细胞进行研究。氟棕榈酸很容易掺入一系列氟化的植物鞘氨醇中。主要的C 18-氟植物鞘氨醇的去饱和产物表明，鞘脂的相关脂族链段的不同构象可以暴露于酶的活性中心，从而产生（E）-或（Z）-氟烯烃。氟原子的在初始氢气除去C8-H的位置的存在ř导致去饱和反应的完全抑制，而更换C8-H的小号氟主要产生的混合物（Ž） -的和痕量（E）-氟代烯烃。植物鞘氨醇前体的C9处的氟不会干扰初始的CH
• Process for producing ferrogmagnetic iron oxide powder comprising a
  申请人：Fuji Photo Film Co., Ltd.

  公开号：US04125474A1

  公开（公告）日：1978-11-14

  In a process for producing a ferromagnetic powder having a high coercive force which comprises adding an aqueous solution containing Co.sup.+2 ions, or both Co.sup.+2 ions and another cation(s), and an alkali solution to a suspension of a ferromagnetic iron oxide containing the metal(s) given by these ion(s), the improvement wherein said ferromagnetic iron oxide is treated with a reducing agent prior to the preparation of the suspension.

  一种制备高矫顽力铁磁粉的方法，包括将含有Co.sup.+2离子或同时含有Co.sup.+2离子和其他阳离子的水溶液以及碱性溶液加入含有由这些离子给出的金属的铁磁性氧化铁悬浮液中，改进在制备悬浮液之前，先用还原剂处理所述铁磁性氧化铁。
• Structure of cytochrome c nitrite reductase
  作者：Oliver Einsle、Albrecht Messerschmidt、Petra Stach、Gleb P. Bourenkov、Hans D. Bartunik、Robert Huber、Peter M. H. Kroneck

  DOI：10.1038/22802

  日期：1999.7

  The enzyme cytochrome c nitrite reductase catalyses the six-electron reduction of nitrite to ammonia as one of the key stepsin the biological nitrogen cycle1, where it participates inthe anaerobic energy metabolism of dissimilatory nitrate ammonification2. Here we report on the crystal structure of this enzyme from the microorganism Sulfurospirillum deleyianum, which we solved by multiwavelength anomalous dispersion methods. We propose a reaction scheme for the transformation of nitrite based on structural and spectroscopic information. Cytochrome c nitrite reductase is a functional dimer, with 10 close-packed haem groups of type c and an unusual lysine-coordinated high-spin haem at the active site. By comparing the haem arrangement of this nitrite reductase with that of other multihaem cytochromes, we have been able to identify a family of proteins in which the orientation of haem groups is conserved whereas structure and function are not.

  细胞色素 c 亚硝酸还原酶催化亚硝酸六电子还原为氨，是生物氮循环的关键步骤之一1，它参与厌氧能量代谢的硝酸盐氨化异化作用2。在此，我们报告了来自 Sulfurospirillum deleyianum 微生物的这种酶的晶体结构，并通过多波长反常色散方法解决了这一问题。我们根据结构和光谱信息提出了亚硝酸盐转化的反应方案。细胞色素 c 亚硝酸盐还原酶是一个功能性二聚体，在活性位点上有 10 个紧密排列的 c 型血红素基团和一个不寻常的赖氨酸配位的高自旋血红素。通过将这种亚硝酸盐还原酶的血红素排列与其他多血红素细胞色素的血红素排列进行比较，我们发现了一个蛋白质家族，在这个家族中，血红素基团的取向是保守的，而结构和功能则是不保守的。
• Thiosulfate Dehydrogenase (TsdA) from Allochromatium vinosum
  作者：José A. Brito、Kevin Denkmann、Inês A.C. Pereira、Margarida Archer、Christiane Dahl

  DOI：10.1074/jbc.m114.623397

  日期：2015.4

  Although the oxidative condensation of two thiosulfate anions to tetrathionate constitutes a well documented and significant part of the natural sulfur cycle, little is known about the enzymes catalyzing this reaction. In the purple sulfur bacterium Allochromatium vinosum, the reaction is catalyzed by the periplasmic diheme c-type cytochrome thiosulfate dehydrogenase (TsdA). Here, we report the crystal

  尽管两个硫代硫酸根阴离子的氧化缩合成四硫代酸根构成了充分证明的自然硫循环的重要部分，但对催化该反应的酶知之甚少。在紫色硫细菌变色菌Allochromatium v​​inosum中，该反应由周质双血红素c型细胞色素硫代硫酸盐脱氢酶（TsdA）催化。在这里，我们报告了1.98 A分辨率的A. vinosum TsdA的“孤立的形式”的晶体结构和不同分辨率的酶的几种氧化还原状态的晶体结构。该蛋白包含两个典型的I类c型细胞色素结构域，它们围绕由His（53）/ Cys（96）和His（164）/ Lys（208）轴向协调的两个血红素包裹。这些结构域非常相似，表明进化过程中发生了基因复制事件。还原酶后观察到从Lys（208）到Met（209）的配体转换。Cys（96）是催化必不可少的残基，在几个TsdA-Cys（96）变体中，该酶的比活性被完全废除。TsdA-K208N，K208G和M209G变体
• Electron Accepting Units of the Diheme Cytochrome c TsdA, a Bifunctional Thiosulfate Dehydrogenase/Tetrathionate Reductase
  作者：Julia M. Kurth、José A. Brito、Jula Reuter、Alexander Flegler、Tobias Koch、Thomas Franke、Eva-Maria Klein、Sam F. Rowe、Julea N. Butt、Kevin Denkmann、Inês A.C. Pereira、Margarida Archer、Christiane Dahl

  DOI：10.1074/jbc.m116.753863

  日期：2016.11

  In the oxidized state, this tetraheme cytochrome c contains three hemes with axial His/Met ligation, while heme 3 exhibits the His/Cys coordination typical for TsdA active sites. Interestingly, thiosulfate is covalently bound to Cys330 on heme 3. In several bacteria including Allochromatium vinosum, TsdB is not present, precluding a general and essential role for electron flow. Both, AvTsdA and the

  硫代硫酸盐脱氢酶（TsdA）家族的酶是广泛使用的二血红素c型细胞色素。在这里，对氧化还原载体进行了研究，该载体介导了硫代硫酸盐氧化产生的电子流进入呼吸或光合电子链。在许多生物中，包括中间型Thiomonas intermedia和Sideroxydans lithotrophicus，tsdA基因紧随tsdB编码另一种双血红素细胞色素。分光光度法结合溶液中的酶促测定表明，当TsdA和TsdB源自同一来源生物时，TsdB在体外可作为TsdA的有效电子受体。TsdA覆盖300 mV至+150 mV的范围，而TsdB在-100至+300 mV之间具有氧化还原活性，因此可以在这些血红蛋白之间进行电子转移。紫色硫磺细菌紫细菌Marichromatium purpuratum的TsdB-TsdA融合蛋白的三维结构通过X射线晶体学解析为2.75 A分辨率，可提供内部电子转移的见解。在氧化状态下，该四血红素细胞色素c包含三个具有轴向His