黄嘌呤 | 69-89-6

• 物质功能分类: 生物化工 - 核苷类药物 - 核苷酸及其类似物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 咪唑并嘧啶类
• 中文名称: 黄嘌呤
• 中文别名: 2,6-二羟基嘌呤；3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮；嘌呤-2(3H),6(1H)-二酮
• 英文名称: xanthin
• 英文别名: xanthine；3,7-dihydro-1H-purine-2,6-dione；2,6-dioxopurine；7H-purine-2,6-diol
• CAS: 69-89-6
• 化学式: C₅H₄N₄O₂
• mdl: MFCD00078453
• 分子量: 152.112
• InChiKey: LRFVTYWOQMYALW-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  300 °C
• 沸点：
  274.55°C (rough estimate)
• 密度：
  1.5452 (rough estimate)
• 蒸气密度：
  5.3 (vs air)
• 溶解度：
  易溶于NH4OH：
• LogP：
  -0.730
• 物理描述：
  Solid
• 碰撞截面：
  130.3 Ų [M+H]+ [CCS Type: DT, Method: single field calibrated with Agilent tune mix (Agilent)]

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.7
• 重原子数：
  11
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  86.9
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  3

ADMET

代谢

黄嘌呤很容易转化为尿酸。黄嘌呤氧化酶从黄嘌呤和次黄嘌呤制造尿酸，而这些物质又是从其他嘌呤产生的。在人类和高等灵长类动物中，尿酸是嘌呤代谢的最终氧化（分解）产物，并通过尿液排出。

Xanthine is readily converted to uric acid. The enzyme xanthine oxidase makes uric acid from xanthine and hypoxanthine, which in turn are produced from other purines. In humans and higher primates, uric acid is the final oxidation (breakdown) product of purine metabolism and is excreted in urine.

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 毒性总结

黄嘌呤是一种溶解性较差的化合物。因此，血液中黄嘌呤浓度过高可能导致肾结石（黄嘌呤肾结石）的形成，长期下去可能会导致肾衰竭。

Xanthine is a poorly soluble compound. As a result high concentrations of serum xanthine can lead to the formation of kidney stones (xanthine kidney stones) which can, over the long term, induce kidney failure.

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 致癌物分类

对人类不具有致癌性（未被国际癌症研究机构IARC列名）。

No indication of carcinogenicity to humans (not listed by IARC).

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 健康影响

长期高浓度的黄嘌呤可能导致健康问题，如肾衰竭和黄嘌呤肾结石，这是最罕见的肾结石类型之一。长期高水平的黄嘌呤与至少4种先天代谢错误有关，包括：黄嘌呤尿症I型、黄嘌呤尿症II型、钼辅因子缺乏症和黄嘌呤尿症。

Chronically high concentrations of xanthine can lead to health problems such as renal failure and xanthine kidney stones, one of the rarest types of kidney stones. Chronically high levels of xanthine are associated with at least 4 inborn errors of metabolism including: Xanthinuria type I, Xanthuria type II, Molybdenium Cofactor Deficiency, and Xanthinuria.

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 暴露途径

内源性的，摄入，皮肤（接触）

Endogenous, Ingestion, Dermal (contact)

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

毒理性

• 症状

可能导致关节病、肌病、晶体性肾病、尿路结石或肾衰竭。

May lead to arthropathy, myopathy, crystal nephropathy, urolithiasis, or renal failure.

来源:Toxin and Toxin Target Database (T3DB)

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S36/37
• 危险类别码：
  R36,R36/37/38,R43
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  2933990090
• 危险品运输编号：
  NONH for all modes of transport
• RTECS号：
  ZD7700000
• 危险标志：
  GHS07
• 危险性描述：
  H317,H319
• 危险性防范说明：
  P280,P305 + P351 + P338
• 储存条件：
  本品应密封、存于阴凉干燥处保存。

SDS

黄嘌呤 修改号码：5

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模块 1. 化学品
产品名称： Xanthine
修改号码： 5

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模块 2. 危险性概述
GHS分类
物理性危害 未分类
健康危害 未分类
环境危害 未分类
GHS标签元素
图标或危害标志 无
信号词 无信号词
危险描述 无
防范说明 无

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模块 3. 成分/组成信息
单一物质/混和物 单一物质
化学名(中文名)： 黄嘌呤
百分比： >98.0%(LC)
CAS编码： 69-89-6
分子式： C5H4N4O2

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模块 4. 急救措施
吸入： 将受害者移到新鲜空气处，保持呼吸通畅，休息。若感不适请求医/就诊。
皮肤接触： 立即去除/脱掉所有被污染的衣物。用水清洗皮肤/淋浴。
若皮肤刺激或发生皮疹：求医/就诊。
眼睛接触： 用水小心清洗几分钟。如果方便，易操作，摘除隐形眼镜。继续清洗。
如果眼睛刺激：求医/就诊。
食入： 若感不适，求医/就诊。漱口。
紧急救助者的防护： 救援者需要穿戴个人防护用品，比如橡胶手套和气密性护目镜。

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模块 5. 消防措施
合适的灭火剂： 干粉，泡沫，雾状水，二氧化碳
特殊危险性： 小心，燃烧或高温下可能分解产生毒烟。
黄嘌呤 修改号码：5

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模块 5. 消防措施
特定方法： 从上风处灭火，根据周围环境选择合适的灭火方法。
非相关人员应该撤离至安全地方。
周围一旦着火：如果安全，移去可移动容器。
消防员的特殊防护用具： 灭火时，一定要穿戴个人防护用品。

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模块 6. 泄漏应急处理
个人防护措施，防护用具， 使用个人防护用品。远离溢出物/泄露处并处在上风处。
紧急措施： 泄露区应该用安全带等圈起来，控制非相关人员进入。
环保措施： 防止进入下水道。
控制和清洗的方法和材料： 清扫收集粉尘，封入密闭容器。注意切勿分散。附着物或收集物应该立即根据合适的
法律法规处置。

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模块 7. 操作处置与储存
处理
技术措施： 在通风良好处进行处理。穿戴合适的防护用具。防止粉尘扩散。处理后彻底清洗双手
和脸。
注意事项： 如果粉尘或浮质产生，使用局部排气。
操作处置注意事项： 避免接触皮肤、眼睛和衣物。
贮存
储存条件： 保持容器密闭。存放于凉爽、阴暗处。
远离不相容的材料比如氧化剂存放。
包装材料： 依据法律。

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模块 8. 接触控制和个体防护
工程控制： 尽可能安装封闭体系或局部排风系统，操作人员切勿直接接触。同时安装淋浴器和洗
眼器。
个人防护用品
呼吸系统防护： 防尘面具。依据当地和政府法规。
手部防护： 防护手套。
眼睛防护： 安全防护镜。如果情况需要，佩戴面具。
皮肤和身体防护： 防护服。如果情况需要，穿戴防护靴。

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模块 9. 理化特性
固体
外形（20°C）：
外观： 晶体-粉末
颜色： 白色-红黄色
气味： 无资料
pH: 无数据资料
熔点： 无资料
沸点/沸程 无资料
闪点： 无资料
爆炸特性
爆炸下限： 无资料
爆炸上限： 无资料
密度： 无资料
溶解度：
[水] 无资料
[其他溶剂] 无资料
黄嘌呤 修改号码：5

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模块 10. 稳定性和反应性
化学稳定性： 一般情况下稳定。
危险反应的可能性： 未报道特殊反应性。
须避免接触的物质 氧化剂
危险的分解产物: 一氧化碳, 二氧化碳, 氮氧化物 (NOx)

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模块 11. 毒理学信息
急性毒性： ipr-mus LD50:500 mg/kg
orl-mus LD:>3333 mg/kg
对皮肤腐蚀或刺激： 无资料
对眼睛严重损害或刺激： 无资料
生殖细胞变异原性： 无资料
致癌性：
IARC = 无资料
NTP = 无资料
生殖毒性： 无资料
RTECS 号码: ZD7700000

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模块 12. 生态学信息
生态毒性：
鱼类： 无资料
甲壳类： 无资料
藻类： 无资料
残留性 / 降解性： 无资料
潜在生物累积 （BCF): 无资料
土壤中移动性
log水分配系数： 无资料
土壤吸收系数 （Koc）： 无资料
亨利定律 无资料
constant(PaM3/mol):

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模块 13. 废弃处置
如果可能，回收处理。请咨询当地管理部门。建议在可燃溶剂中溶解混合，在装有后燃和洗涤装置的化学焚烧炉中
焚烧。废弃处置时请遵守国家、地区和当地的所有法规。

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模块 14. 运输信息
联合国分类： 与联合国分类标准不一致
UN编号： 未列明

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模块 15. 法规信息
《危险化学品安全管理条例》（2002年1月26日国务院发布，2011年2月16日修订）: 针对危险化学品的安全使用、
生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应的规定。
黄嘌呤 修改号码：5

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模块16 - 其他信息
N/A

制备方法与用途

黄嘌呤简介

黄嘌呤（xanthine），又称3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮、2,6-二羟基嘌呤，是一种广泛分布于人体及其他生物体的器官及体液内的一种嘌呤碱。它常用作温和的兴奋剂和支气管扩张剂，并特别用于治疗哮喘症状。咖啡因、茶碱以及可可碱（主要在巧克力中发现）等常见的温和兴奋剂均由黄嘌呤衍生而来。此外，黄嘌呤也是嘌呤代谢后的产物，在黄嘌呤氧化酶的作用下会转换为尿酸。

临床应用

黄嘌呤是一种嘌呤衍生物，并且很少在核酸的成分中出现。它由鸟嘌呤经鸟嘌呤脱氨酶作用形成，再由次黄嘌呤经黄嘌呤氧化酶作用进一步生成。最终，在黄嘌呤氧化酶的作用下，黄嘌呤会被氧化成尿酸。

值得注意的是，黄嘌呤和尿酸在人体内的浓度与多种健康状况相关，因此它们在医学诊断中具有重要价值。研究发现，血液或尿液中的黄嘌呤水平可能与心血管疾病、代谢紊乱以及某些类型的癌症有关。

化学性质

2,6-二羟基嘌呤（即黄嘌呤），是一种由一个嘧啶环和一个咪唑环稠合而成的化合物，为黄色片状结晶。它难溶于水和醇，但易溶于氨水及氢氧化钠溶液中，在pH值6时于267nm波长处有最大吸收。

黄嘌呤可溶于氢氧化钠溶液、氨水和酸性溶液中，并微溶于水中和乙醇，而不溶于有机溶剂。它的半数致死量（LD50）在小鼠腹腔注射为500 mg/kg。

用途

• 生化研究与有机合成：黄嘌呤广泛用于生化研究和有机合成。
• 食品着色：它还可作为食品着色剂使用，添加于禽饲料中以增强蛋黄的颜色。
• 药物中间体：作为药物可可豆碱的中间体。

生产方法

• 黄嘌呤可通过4-氨基-5-甲酰氨基脲嗪与甲酰胺在180-185℃反应制得。
• 另一种生产方式是通过5-氨基-4-咪唑酰胺经碳酸二乙酯处理获得。

黄嘌呤的生产过程需经过多步骤以达到所需的纯度和收率。此过程涉及到化学合成、溶剂提取、过滤及真空干燥等操作，确保最终产品的质量和安全性。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  黄嘌呤 在 水 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 生成 尿酸
  参考文献：
  名称：

  预阳极氧化镶嵌超薄碳糊电极对氢键氧化黄嘌呤和次黄嘌呤的影响

  摘要：

  通过简单，快速的电化学预处理，构建了以316L为基质的预阳极氧化镶嵌超薄碳糊电极（PAIUCPE）。以黄嘌呤（Xa）和次黄嘌呤（HXa）为目标化合物，pH值影响缓冲溶液的组成，累积时间，氢键催化作用，辅助电极反应的程度对Xa和HXa峰值电流大小（I p）的影响。进行了详细讨论。另外，提出了通过氢键将Xa和HXa分别吸附在PAUICPE的表面上。详细解释了PAAUCEP对Xa和HXa电化学氧化的影响机理。此外，Xa和HXa的线性关系在6×10 -8 –3×10的范围内获得-5  mol / L和2×10 -7 –7×10 -5  mol / L。Xa和HXa的检出限分别为1.2×10 -8  mol / L和5.7×10 -8  mol / L。此外，该方法可用于同时测定人尿中的Xa和HXa，结果令人满意。

  DOI：

  10.1002/jccs.201500253
• 作为产物：
  描述：

  尿酸 在 cyclothionine 、 xanthine oxidase 作用下， 以 phosphate buffer 为溶剂， 生成 黄嘌呤
  参考文献：
  名称：

  Comprehensive Study of Bioanalytical Platforms:  Xanthine Oxidase

  摘要：

  在开发广泛适用性方法的框架内，以黄嘌呤氧化酶（XnOx）为案例，对生物传感器应用的通用生物分析平台进行了全面研究。在此背景下，重点放在基于 XnOx 的安培计生物传感器上，XnOx 通过共价结合固定在经二硫代双-N-琥珀酰亚胺丙酸酯修饰的金电极上。在液体条件下使用原子力显微镜和石英晶体微天平技术对固定 XnOx 层进行了表征。此外，还利用扫描电化学显微镜对酶活性进行了空间分辨绘图。研究发现，吩噻嗪衍生物的氧化还原染料，特别是亚硫酰和亚甲基蓝，可以很好地作为还原氧化锡的电子受体。计算了上述氧化还原染料存在时黄嘌呤酶促氧化的动力学参数和平衡常数。在溶液中有亚硫酸或亚甲蓝作为氧化还原媒介的情况下，酶电极对不同浓度黄嘌呤的反应也不同。在这些条件下，黄嘌呤可以在 +0.2 V 的电压下通过安培法测定。

  DOI：

  10.1021/ac051676l
• 作为试剂：
  描述：

  2-硝基苯甲醚 在 aluminum (III) chloride 、 间氯过氧苯甲酸 、 potassium hydroxide 、 xanthine oxidase 、 黄嘌呤 作用下， 以 二氯甲烷 、 苯 为溶剂， 反应 13.0h， 生成 6-Methoxy-1-hydroxy-phenazin-10-oxid
  参考文献：
  名称：

  DNA链切割由吩嗪二- Ñ下喜氧和厌氧条件氧化物天然产物Myxin

  摘要：

  杂环N-氧化物是一类有趣的抗肿瘤药物，可选择性杀死实体瘤中的缺氧细胞。这类化合物先导药物替拉帕明的低氧选择性活性源于其将细胞内单电子还原为对氧敏感的药物自由基中间体的能力。在分子氧的存在下，自由基中间体被反氧化为母体分子。在缺氧条件下，延长的药物自由基中间体寿命可以通过“脱氧”机制将其转化为具有高度细胞毒性的破坏DNA的中间体，该机制涉及从其N-氧化物基团之一中损失氧气。天然产物粘菌素是吩嗪二氮在有氧条件下对多种生物体均表现出强大的抗生素活性的氧化物。鉴于目前对杂环N-氧化物作为在低氧条件下有选择地起作用的物质的看法，令人惊讶的是从Sorangium中鉴定出了毒素。提取物基于其在有氧条件下的抗生素特性。因此，我们着手研究粘菌素生物学活性的分子机制。我们发现，在有氧和无氧条件下，毒素都可引起生物还原活化的自由基介导的DNA链断裂。我们的证据表明，链断裂是通过脱氧代谢发生的。我们表明，在有氧和

  DOI：

  10.1021/tx2004213

文献信息

• Potential Metabolic Mutagens of Caffeine and Various Methylxanthines
  作者：Naphtali Lander、Albert H. Soloway、John P. Minton、Bhupat D. Rawal、Chandra C. Gairola

  DOI：10.1002/jps.2600771112

  日期：1988.11

  Xanthine N-carbinols, potential metabolites of caffeine and other methylxanthines, have been synthesized, characterized, and derivatized. Such intermediates, the initial metabolites arising from the cytochrome P-450 oxidation of the nitrogen-bound methyl groups, may be viewed as biological N-carbinols capable of alkylating proteins and nucleic acids. Evaluation of these compounds against Salmonella

  黄嘌呤N-卡宾醇，咖啡因和其他甲基黄嘌呤的潜在代谢产物，已经合成，表征和衍生化。这样的中间体，是由氮结合的甲基的细胞色素P-450氧化产生的初始代谢物，可以看作是能够使蛋白质和核酸烷基化的生物N-甲醇。对这些化合物针对鼠伤寒沙门氏菌TA100菌株的评估表明，与咖啡因相反，7-羟甲基茶碱和3,7-双（羟甲基）-1-甲基黄嘌呤混合物确实表现出细胞毒性。没有诱变的证据，Ames分析系统可能不适用于N-甲醇。
• Synthesis of paraxanthine analogs (1,7-disubstituted xanthines) and other xanthines unsubstituted at the 3-position: structure-activity relationships at adenosine receptors
  作者：Christa E. Mueller、Dan Shi、Malcolm Manning、John W. Daly

  DOI：10.1021/jm00074a015

  日期：1993.10

  paraxanthine analogs (1,7-disubstituted xanthines) and 1,8-disubstituted xanthines, were developed. Silylation of 1-substituted xanthines followed by alkylation at the 7-position provides a facile route to paraxanthine analogs. Regioselective alkylation of tris(trimethylsilyl)-6-aminouracil provides 3-substituted 6-aminouracils, which are converted to 1,8-disubstituted xanthines by standard procedures

  开发了用于制备各种3-未取代的黄嘌呤的合成方法，包括对黄嘌呤类似物（1,7-二取代的黄嘌呤）和1,8-二取代的黄嘌呤。1-取代的黄嘌呤的甲硅烷基化，然后在7-位的烷基化提供了一种简便的途径生产对黄嘌呤类似物。三（三甲基甲硅烷基）-6-氨基尿嘧啶的区域选择性烷基化提供了3-取代的6-氨基尿嘧啶，其通过标准方法转化为1,8-二取代的黄嘌呤。3-取代的5-环戊烷羧酰胺基和5-（苯甲酰基氨基）-6-氨基尿嘧啶的闭环需要剧烈的反应条件。在这些和其他具有1、3、7、8和9位取代基的黄嘌呤的结合测定中，确定了对大脑A1和A2腺苷受体的亲和力。为了在腺苷受体上具有高亲和力，必须在1位进行取代。1，3-二取代的黄嘌呤通常比1，7-二取代的黄嘌呤具有更高的亲和力。1,8-二取代的黄嘌呤对腺苷受体具有高亲和力。一些对A1受体具有高度选择性。
• Purines.<b>XIV</b>. Synthesis and properties of 8-nitroxanthine and its<i>N</i>-methyl derivatives
  作者：Mosselhi A. Mosselhi、Wolfgang Pfleiderer

  DOI：10.1002/jhet.5570300509

  日期：1993.10

  Xanthine (1) and its N-methyl derivatives 2–16 have been nitrated to the corresponding 8-nitro derivatives 17–32 under different reaction conditions. Nitration in glacial acetic acid with nitric acid works well with the N-7 unsubstituted and some of the 9-methylxanthines, respectively, whereas the 7-methylxanthine derivatives react best with nitronium tetrafluoroborate in sulfolane or glacial acetic

  黄嘌呤（1）及其N-甲基衍生物2–16在不同的反应条件下已被硝化为相应的8-硝基衍生物17–32。在冰醋酸中用硝酸硝化分别​​与未取代的N-7和一些9-甲基黄嘌呤效果很好，而7-甲基黄嘌呤衍生物与四氟硼酸酯在环丁砜或冰醋酸中反应最好。8硝基可以被亲核取代形成8-氯，33，34，8-乙氧基- ，35,36，和尿酸衍生物37-40，分别。新合成的8-硝基黄嘌呤已通过元素分析p K表征。-测定以及uv和1 H-nmr光谱。
• [EN] PURINE DIONES AS WNT PATHWAY MODULATORS<br/>[FR] PURINE DIONES UTILISÉES COMME MODULATEURS DE LA VOIE WNT
  申请人：AGENCY SCIENCE TECH & RES

  公开号：WO2014189466A1

  公开（公告）日：2014-11-27

  The invention relates to the use of compounds of general structure (I) in modulation of the Wnt pathway [Formula should be inserted here] wherein R1, R2, R3, R4 and R5 are each, independently, H or an alkyl group; D is selected from the group consisting of H, halogen, alkyl, cycloalkyl, aryl, and dialkylamino, each (other than H and halogen) being optionally substituted; Ar is an aryl or heteroaryl group, optionally substituted; Cy is an aryl, heteroaryl or a saturated ring containing at least one heteroatom, each being optionally substituted; and n is an integer from 1 to 3.

  本发明涉及通用结构（I）化合物在调节Wnt信号通路中的应用。其中，R1、R2、R3、R4和R5各自独立地为H或烷基；D选自由H、卤素、烷基、环烷基、芳基和二烷基氨基组成的组，每个（除H和卤素外）可被选为取代；Ar是芳基或杂芳基，可被选为取代；Cy是芳基、杂芳基或至少含有一个杂原子的饱和环，每个可被选为取代；n是从1到3的整数。
• Collision-induced dissociation studies of caffeine in positive electrospray ionisation mass spectrometry using six deuterated isotopomers and one N1-ethylated homologue
  作者：Dirk Bier、Rudolf Hartmann、Marcus Holschbach

  DOI：10.1002/rcm.6520

  日期：2013.4.30

  In order to deepen the understanding of electrospray ionisation collision‐induced dissociation (ESI‐CID) fragmentation reactions of xanthine derivatives for the identification of metabolites using low‐resolution liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS) analysis, basic experiments using caffeine (1,3,7‐trimethylxanthine) as model compound have been performed.

  为了加深了解黄嘌呤衍生物的电喷雾电离碰撞诱导解离（ESI-CID）裂解反应，以利用低分辨率液相色谱/质谱（LC / MS）分析鉴定代谢物，使用咖啡因的基础实验（1 ，3,7-三甲基黄嘌呤）已作为模型化合物进行了研究。

表征谱图