四氧嘧啶 | 50-71-5

• 物质功能分类: 化学试剂 - 有机试剂
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 二嗪类
• 中文名称: 四氧嘧啶
• 英文名称: pyrimidine-2,4,5,6(1H,3H)-tetraone
• 英文别名: alloxan；1,3-diazinane-2,4,5,6-tetrone
• CAS: 50-71-5
• 化学式: C₄H₂N₂O₄
• mdl: MFCD00006031
• 分子量: 142.071
• InChiKey: HIMXGTXNXJYFGB-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  ~245 °C (dec.)
• 沸点：
  259.59°C (rough estimate)
• 密度：
  1.8588 (rough estimate)
• 物理描述：
  Solid
• 颜色/状态：
  Orthorhombic crystals from anhydrous acetone or glacial acetic acid or by sublimation in vacuo. Turns pink at 230 °C ... Hot aqueous solutions are yellow and become colorless on cooling
• 溶解度：
  Sol in benzene
• 蒸汽压力：
  2.14X10-10 mm Hg at 25 °C (est)
• 解离常数：
  pKa = 6.63 at 25 °C
• 稳定性/保质期：
  1. 常温下不稳定且易燃易爆。
  2. 口服、吸入或与皮肤接触均可能造成危害。为确保安全，请穿着适当的防护服，佩戴手套、防护镜和面罩，避免大量接触。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  92.3
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  4

ADMET

代谢

尿密啶酸是由于戊糖还原而形成的。然后，它被再次氧化回到戊糖，从而建立了一个用于生成超氧阴离子自由基的氧化还原循环。戊糖与尿密啶酸之间的反应是一个形成中间戊糖自由基和一种最大吸收峰在305 nm的未知化合物的过程。后者在戊糖被GSH还原时出现。......活性氧种类的一个靶标是胰腺胰岛的DNA。

Dialuric acid is formed as a result of alloxan reduction. It is then re-oxidized back to alloxan establishing a redox cycle for the generation of superoxide radicals. The reaction between alloxan and dialuric acid is a process in which intermediate alloxan radicals and an unidentified compound with a maximum absorption at 305 nm is formed. The latter appears when alloxan is reduced by GSH. ... One of the targets of the reactive oxygen species is DNA of pancreatic islets.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

阿洛新...在缺乏还原剂的情况下分解成阿洛新酸。在谷胱甘肽的存在下，它通过阿洛新自由基还原成二尿酸，后者自动氧化回阿洛新。在此氧化还原循环过程中，形成了反应性氧种，这些氧种会破坏兰格汉斯岛中的胰岛β细胞...

Alloxan ... decays in the absence of reductants into alloxanic acid. In the presence of glutathione, it is reduced via the alloxan radical into dialuric acid, which autoxidizes back to alloxan. During this redox cycling process, reactive oxygen species are formed that destroy beta cells in the islets of Langerhans...

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

代谢

这项体外研究比较了在谷胱甘肽和alloxan的不同初始比例下，alloxan和dialuric酸之间发生氧化还原循环的频率。Alloxan将GSH氧化为GSSG。在给定的初始GSH浓度2.0 mmol/L下，GSH氧化的速率取决于加入的alloxan的初始浓度。相对于初始GSH浓度，alloxan的浓度越高，GSH氧化的速度越快，同时氧气的消耗也增加，因此产生了更多的活性氧种。GSH氧化即GSSG形成的最快速率，在GSH浓度为2.0 mmol/L与alloxan浓度为0.2和0.04 mmol/L的比例下观察到。因为0.04 mmol/L的alloxan可以完全氧化2.0 mmol/L的GSH，所以可以假设在3小时内，alloxan和dialuric酸之间至少发生了25次循环。在每次氧化还原循环中，两个GSH分子被氧化成一个GSSG分子，同时每次循环中有一个氧气分子被还原成一个过氧化氢分子。因此，总共一个alloxan分子至少氧化了50个GSH分子，并形成了大约25个过氧化氢分子。

This in vitro study compares the frequency of redox cycling between alloxan and dialuric acid at different initial ratios of glutathione and alloxan. Alloxan oxidizes GSH to GSSG. The rate of GSH oxidation at a given initial GSH concentration of 2.0 mmol/L depends on the initial concentration of alloxan added. The higher the concentration of alloxan in relation to the initial concentration of GSH, the faster GSH oxidation proceeds, as well as oxygen consumption, and therefore, formation of reactive oxygen species. The highest rates of GSH oxidation, i.e. GSSG formation, were found at concentration ratios of between 2.0 mmol/L GSH and 0.2 and 0.04 mmol/L alloxan, respectively. Because 0.04 mmol/L alloxan oxidizes 2.0 mmol/L GSH completely, a frequency of at least 25 cycles between alloxan and dialuric acid within 3 hours can be assumed. During each redox cycle, two molecules of GSH are oxidized to one molecule of GSSG, and during each cycle one molecule of oxygen is reduced simultaneously to one molecule of hydrogen peroxide. In total, therefore, one molecule of alloxan oxidizes at least 50 molecules of GSH and forms about 25 molecules of hydrogen peroxide.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 相互作用

关于 Bauhinia cheilandra（BC）叶子的甲醇提取物对葡萄糖负荷和链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的测试中，在300、600和900 mg/kg剂量下，甲醇提取物显示出统计学上显著且可观的降血糖活性。

The extract of the methanolic leaves of Bauhinia cheilandra (BC) was tested on glucose loaded and alloxan-induced diabetic rats. In both tests, the methanolic extract at doses of 300, 600, and 900 mg/kg, has shown a statistically significant and considerable hypoglycemic activity.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 相互作用

这项研究分析了Psidium guajava树皮乙醇提取物的抗糖尿病特性，这是一种在印度医学体系中用于控制糖尿病的本土药用植物。本研究评估了该植物对正常、正常糖负荷（OGTT）和alloxan诱导的高血糖大鼠血糖水平的抗高血糖活性。结果显示，树皮乙醇提取物在alloxan诱导的高血糖大鼠中显示出统计学意义的降血糖活性，但在正常和正常糖负荷大鼠（OGTT）中则没有显著的降血糖效果。

This study analyzed the antidiabetic properties of an ethanol extract of the stem bark of Psidium guajava, an indigenous medicinal plant used to control diabetes in Indian System of Medicine. The anti-hyperglycemic activity of this plant on blood glucose levels of normal, normal glucose loaded (OGTT) and alloxan-induced hyperglycaemic rats was evaluated. The results showed that ethanol stem bark extract exhibited statistically significant hypoglycemic activity in alloxan-induced hyperglycemic rats but was devoid of significant hypoglycemic effect in normal and normal glucose loaded rats (OGTT).

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 相互作用

尼可酰胺在注射药物前10分钟给予，但不是在注射后10分钟给予，保护NMRI小鼠免受阿洛糖素诱导的高血糖。尼可酰胺的体内预处理在阿洛糖素注射时引起高血糖，这可能是尼可酰胺对阿洛糖素糖尿病保护作用的原因。

Nicotinamide protected NMRI mice against alloxan-induced hyperglycemia when given 10 min before, but not 10 min after, the injection of the drug. Pretreatment in vivo with nicotinamide induced hyperglycemia at the time of alloxan injection, and this could account for the protective action of nicotinamide against alloxan diabetes.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 相互作用

本研究旨在探讨洋葱（Allium cepa Linn）和大蒜（Allium sativum Linn）汁对生物化学参数、酶活性和脂质过氧化在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠中的作用。链脲佐菌素以单次剂量（120 mg/kg BW）给药以诱导糖尿病。将1 mL的洋葱或大蒜汁/100 g体重（相当于0.4 g/100 g BW）的剂量每天口服给药给链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠，持续四周。与对照组相比，链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠血浆中的葡萄糖、尿素、肌酐和胆红素水平显著（p<0.05）增加。天门冬氨酸转氨酶（AST）、丙氨酸转氨酶（ALT）、乳酸脱氢酶（LDH）以及碱性磷酸酶和酸性磷酸酶（AlP, AcP）的活性在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的血浆和睾丸中显著（p<0.05）增加，而在肝脏中这些活性降低。大脑LDH显著（p<0.05）增加。链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠血浆、肝脏、睾丸、大脑和肾脏中的硫代巴比妥酸反应物浓度和谷胱甘肽S-转移酶的活性增加。用重复剂量的洋葱或大蒜汁治疗糖尿病大鼠可以使上述参数的变化恢复到正常水平...

The present study was carried out to investigate the effects of onion (Allium cepa Linn) and garlic (Allium sativum Linn) juices on biochemical parameters, enzyme activities and lipid peroxidation in alloxan-induced diabetic rats. Alloxan was administered as a single dose (120 mg/kg BW) to induce diabetes. A dose of 1 mL of either onion or garlic juices/100 g body weight (equivalent to 0.4 g/100 g BW) was orally administered daily to alloxan-diabetic rats for four weeks. The levels of glucose, urea, creatinine and bilirubin were significantly (p<0.05) increased in plasma of alloxan-diabetic rats compared to the control group. Aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), lactate dehydrogenase (LDH), and alkaline and acid phosphatases (AlP, AcP) activities were significantly (p<0.05) increased in plasma and testes of alloxan-diabetic rats, while these activities were decreased in liver compared with the control group. Brain LDH was significantly (p<0.05) increased. The concentration of thiobarbituric acid reactive substances and the activity of glutathione S-transferase in plasma, liver, testes, brain, and kidney were increased in alloxan-diabetic rats. Treatment of the diabetic rats with repeated doses of either garlic or onion juices could restore the changes of the above parameters to their normal levels...

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

毒理性

• 人类毒性摘录

流行病学研究...调查了胰岛素依赖型糖尿病儿童血液中阿洛糖的水平。观察对象为68名6至15岁的儿童以及同一年龄范围的44名健康儿童作为对照组。...胰岛素依赖型糖尿病儿童血液中的阿洛糖平均水平为8.76 ± 9.64微克/毫升，而健康儿童血液中的平均水平为1.53 ± 1.10微克/毫升。这一差异在统计学上是显著的（P < 0.05）。...因此，获得的结果表明，糖尿病儿童血液中阿洛糖水平较高对于胰岛素依赖型糖尿病的发生具有重要意义。

/EPIDEMIOLOGY STUDIES/ ... Blood levels of alloxan in children with insulin-dependent diabetes mellitus were investigated. The observations were made in 68 children aged 6-15 years and in a control group of 44 healthy children in the same age range. ... The mean level of alloxan in blood from children with insulin-dependent diabetes mellitus was 8.76 +/- 9.64 ug/mL and in blood from healthy children was 1.53 +/- 1.10 ug/mL. The difference was statistically significant (P < 0.05). ... The results obtained suggest therefore that higher levels of alloxan in diabetic children are of significance in the onset of insulin-dependent diabetes mellitus.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

吸收、分配和排泄

使用体外和体内技术研究了对照组和链脲佐菌素诱导的糖尿病（STZ）大鼠胰腺对[2-(14)C]阿洛克的摄取。无论是在对照组大鼠胰腺小块在[2-(14)C]阿洛克存在下培养10至60分钟后，还是在给对照组和胰岛素治疗的STZ大鼠静脉注射[2-(14)C]阿洛克后60分钟至24小时，胰腺的放射性含量（dpm/mg湿重）在STZ大鼠中仅代表对照组动物中发现的参考值的大约三分之二。这些发现表明，尽管胰岛素产生的胰岛B细胞仅占胰腺总质量的约百分之一，但它们在很大程度上参与了整个胰腺对[2-(14)C]阿洛克的总体摄取。因此，应该有可能通过使用一种适合的放射性标记分子来优先标记胰腺的内分泌部分，这种分子被胰岛细胞选择性摄取，而不是胰腺的腺泡细胞，以便在非侵入性程序中对其进行成像和量化。

The uptake of [2-(14)C]alloxan by the pancreatic gland was investigated in control and streptozotocin-induced diabetic (STZ) rats, using both in vitro and in vivo techniques. Whether after 10 to 60 min incubation of pieces of pancreas in the presence of [2-(14)C]alloxan or 60 min to 24 h after intravenous injection of [2-(14)C]alloxan to control and insulin-treated STZ rats, the radioactive content of the pancreas (dpm/mg wet weight) only represented, in the STZ rats, about two thirds of the reference value found in control animals. These findings indicate that insulin-producing islet B-cells participate to a sizeable extent to the overall uptake of [2-(14)C]- alloxan by the whole pancreatic gland, despite the fact that they account for no more than about one percent of the total pancreas mass. Hence, it should be possible to preferentially label the endocrine moiety of the pancreas, in the perspective of its imaging and quantification by a non-invasive procedure, by use of a suitable radiolabelled molecule selectively taken up by islet, as distinct from acinar, pancreatic cells.

来源:Hazardous Substances Data Bank (HSDB)

安全信息

• 危险品标志：
  Xn
• 安全说明：
  S26,S36
• 危险类别码：
  R20/21/22,R36/37/38
• WGK Germany：
  3
• 储存条件：
  密封避光干燥保存。

制备方法与用途

简介

阿脲即四氧嘧啶，是一种白色斜方晶系晶体。在空气中或加热至230℃以上会变为粉红色，在水中pH值为6时UVλmax为243nm。常含一个结晶水，加热至170℃成为无水物，熔点为256℃（分解）。它与水混溶，其热的水溶液为黄色，冷却后变为无色，并能溶于乙醇、丙酮、冰醋酸，微溶于氯仿、甲苯、石油醚和醋酐，不溶于乙醚。水溶液呈酸性，接触皮肤时会使皮肤变淡红色并有不适气味。存在于痢疾黏液中。

化学性质

阿脲可以与亚硫酸钠生成加成物；与硝酸二羟基作用生成乙二酰脲；被还原可得到双阿脲；碱性水解先生成阿脲酸，进而分解为丙酮二酸和脲；与铁盐反应呈深蓝色。

制法

阿脲可以通过以下几种方法制得：由双阿脲与发烟硝酸反应，或由尿酸（2,6,8-三羟基嘌呤）被硝酸直接氧化而得到；也可以通过丙酮二酸二乙酯与尿素缩合而成。

用途

阿脲适用于生化研究和有机合成。它也可用作铁、钴、镍、锰等离子的显色剂，并在医药领域作为抗肿瘤药物使用。

分类

• 农药
• 毒性分级：中毒
• 急性毒性：
  • 口服-大鼠 LD50: 5210毫克/公斤
  • 腹腔-小鼠 LDLo:300毫克/公斤
• 刺激数据：
  • 眼睛-兔子 500毫克/24小时（轻度刺激）
• 爆炸物危险特性：可爆；加热超过170℃会发生爆炸
• 可燃性危险特性：可燃；常温即分解产生二氧化碳；燃烧时会产生有毒氮氧化物烟雾
• 储运特性：
  • 库房应通风干燥保存
  • 与食品原料分开存放
  • 不宜存放在密封罐内

灭火剂

使用干粉、泡沫、砂土或二氧化碳灭火，也可以用雾状水扑救。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  四氧嘧啶 在 盐酸羟胺 、 水 作用下， 生成 紫脲酸
  参考文献：
  名称：

  Ceresole, Chemische Berichte, 1883, vol. 16, p. 1134

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  巴比妥酸 在 chromium(VI) oxide 作用下， 以 溶剂黄146 为溶剂， 生成 四氧嘧啶
  参考文献：
  名称：

  Novel Riboflavin-Inspired Conjugated Bio-Organic Semiconductors

  摘要：

  黄素被认为是非常多功能的，因此可以通过多种修改途径来获得所需的性质。因此，在本文中，基于阿洛克赛因核心的生物启发共轭材料群体使用两种高效的新型合成方法合成，提供了相对较高的反应产率。对材料的全面表征，以评估其性质和应用潜力，表明将初始的阿洛克赛因核心与芳香族取代基进行改性可以微调光学带隙、电子轨道位置、吸收和发射性质。有趣的是，这些化合物具有多色色团行为，这被认为是分子内质子转移的结果。

  DOI：

  10.3390/molecules23092271
• 作为试剂：
  描述：

  (S)-(-)- α-甲基苄胺 在 四氧嘧啶 、 氧气 、 copper(l) chloride 作用下， 反应 16.0h， 以53%的产率得到(αS)-α-methyl-N-(1-phenylethylidene)benzenemethanamine
  参考文献：
  名称：

  共生过渡金属和有机催化用于催化环境胺氧化和烯烃还原反应

  摘要：

  一种新的基于两种简单催化剂的氧化反应，即四氧嘧啶和Cu I盐，对胺的需氧氧化和氧化交叉偶联非常有效。该反应操作简单，避免了富含双氧的反应气氛，并且两种催化剂组分都不需要事先合成。已经进行了机理研究，并指出了一个复杂的反应流形，其证据支持了不会通过醌-亚胺步骤进行的催化循环。此外，这种双催化剂体系可有效地进行烯烃和炔烃的二酰亚胺介导的加氢反应，这一转变以前在醌催化剂体系中尚未见报道。

  DOI：

  10.1002/cctc.201501153

文献信息

• [EN] FLAVIN DERIVATIVES<br/>[FR] DÉRIVÉS DE LA FLAVINE
  申请人：BIORELIX PHARMACEUTICALS INC

  公开号：WO2010019208A1

  公开（公告）日：2010-02-18

  The present invention relates novel flavin derivatives and other flavin derivatives, their use and compositions for use as riboswitch ligands and/or anti-infectives. The invention also provides method of making novel flavin derivatives.

  本发明涉及新型黄素衍生物和其他黄素衍生物，它们的用途以及用作核糖开关配体和/或抗感染剂的组合物。该发明还提供了制备新型黄素衍生物的方法。
• Hypoglycemic 5-substituted oxazolidine-2,4-diones
  申请人：Pfizer Inc.

  公开号：US04367234A1

  公开（公告）日：1983-01-04

  Hypoglycemic 5-phenyl and 5-naphthyl oxazolidine-2,4-diones and the pharmaceutically-acceptable salts thereof; certain 3-acylated derivatives thereof; a method of treating hyperglycemic animals therewith; and intermediates useful in the preparation of said compounds.

  低血糖5-苯基和5-萘基噁唑烷二酮及其药用盐；其某些3-酰基衍生物；用于治疗高血糖动物的方法；以及制备上述化合物的有用中间体。
• Ultrasound-assisted multi-component synthesis of indazolophthalazine derivatives
  作者：Milad Pedarpour Vajargahy、Minoo Dabiri、David MaGee、Ayoob Bazgir

  DOI：10.1007/s13738-015-0634-8

  日期：2015.9

  An efficient multi-component synthesis of indazolophthalazine derivatives through the reaction of phthalhydrazide, 2-hydroxynaphthalene-1,4-dione or 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione and active carbonyl compounds under ultrasonic irradiation is reported. This chemistry provides an efficient and promising synthetic strategy to diversity-oriented construction of the indazolophthalazine skeleton with potential biological activities.

  报告了一种通过超声辐照下邻酞酰肼、2-羟基萘-1,4-二酮或2,5-二羟基环己-2,5-二烯-1,4-二酮与活性羰基化合物反应合成吲唑并酞嗪衍生物的高效多组分合成方法。该化学反应提供了一种高效且有前景的合成策略，用于构建具有潜在生物活性的吲唑并酞嗪骨架，实现多样性导向的结构构建。
• Facile synthesis of 1,2,3-tricarbonyls from 1,3-dicarbonyls mediated by cerium(IV) ammonium nitrate
  作者：Akhil Sivan、Ani Deepthi

  DOI：10.1016/j.tetlet.2014.01.145

  日期：2014.3

  A mild and efficient protocol for the synthesis of vicinal tricarbonyl compounds from β-dicarbonyls in a single step using cerium(IV) ammonium nitrate as a catalytic oxidant is described. Ease of execution, wide substrate scope and the suitability for the synthesis of commercially important compounds like ninhydrin, alloxan and oxoline make this reaction particularly noteworthy.

  描述了一个温和而有效的方案，该步骤使用硝酸铈（IV）铵作为催化氧化剂，一步一步从β-二羰基合成邻位三羰基化合物。易于实施，广泛的底物范围以及对合成重要的化合物（如茚三酮，四氧六环和氧杂环丁烷）的适用性使该反应特别引人注目。
• A new facile, efficient synthesis and structure peculiarity of quinoxaline derivatives with two benzimidazole fragments
  作者：Vakhid A. Mamedov、Nataliya A. Zhukova、Victor V. Syakaev、Aidar T. Gubaidullin、Tat'yana N. Beschastnova、Dil'bar I. Adgamova、Aida I. Samigullina、Shamil K. Latypov

  DOI：10.1016/j.tet.2012.10.045

  日期：2013.1

  A highly efficient and versatile method for the synthesis of quinoxaline derivatives with two benzimidazole fragments have been developed on the basis of the ring contraction of 3-(benzimidazo-2-yl)quinoxalin-2(1H)-one with 1,2-diaminobenzene and its various types of substituted and condensed derivatives. Owing to the inter- and intramolecular processes, involving self association, proton exchange

  基于3-（苯并咪唑-2-基）喹喔啉-2（1 H）-与1,2-的环收缩，已开发出一种高效且通用的具有两个苯并咪唑片段的喹喔啉衍生物的合成方法。二氨基苯及其各种类型的取代和稠合衍生物。由于分子间和分子内过程，涉及桥联和相邻碳原子的大多数双-苯并咪唑基喹喔啉信号的几种形式之间的自缔合，质子交换，构象和/或互变异构交换，且NMR光谱中的苯并咪唑片段变宽。苯并咪唑片段与分子的喹喔啉核心之间的共轭作用比喹喔啉衍生物（10c）与其噻二唑[ f ]-（17）和吡咯并[ a ]-（19）环化了衍生物，导致整个分子的平面度更大。

表征谱图