Adenine

Adenine là một hợp chất hóa học được sử dụng để tạo ra các khối cấu tạo nucleotide của DNA và RNA cũng như các chất lưu trữ và cung cấp năng lượng cho tế bào, được sử dụng trong lâm sàng nhằm mục đích bổ sung chất dinh dưỡng cho cơ thể. Trong bài viết này, Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) xin gửi đến bạn đọc những thông tin về Adenine.

1 Tổng quan

1.1 Danh pháp

1.1.1 Tên chung quốc tế

Adenine

1.1.2 Danh pháp IUPAC

7H -purin-6-amin.

1.2 Adenine là gì trong sinh học?

Adenine (a-đê-nin) là một trong hai loại nucleobase thuộc nhóm purine là thành phần tạo nên các nucleotide trong các nucleic acid (DNA và RNA). Trong chuỗi xoắn kép DNA, thì Adenine (A) gắn với thymine (T) qua hai liên kết hydro theo nguyên tắc bổ sung, nhờ đó giữ ổn định cấu trúc của DNA. Trong RNA, Adenine đôi khi gắn với uracil (U), cũng qua hai liên kết hiđrô, theo nguyên tắc bổ sung, vì RNA không có T mà thay bằng U.

Adenine tham gia cấu tạo hai loại nucleoside: nó gắn với ribose tạo thành adenosine, còn khi gắn với deoxyribose, nó tạo ra deoxyadenosine; adenosine triphosphate (ATP), là một nucleotide có 3 nhóm phosphate của adenosine. Adenosine triphosphate được sử dụng trong các hoạt động chuyển hóa tế bào như là một trong những phương pháp cơ bản để chuyển năng lượng giữa các phản ứng.

1.3 Sản xuất Adenine

Sự chuyển hóa purine liên quan đến sự hình thành của Adenine và guanine. Cả Adenine và guanine đều có nguồn gốc từ nucleotide inosine monophosphate (IMP), lần lượt được tổng hợp từ một ribose phosphate có sẵn từ trước thông qua một con đường phức tạp sử dụng các nguyên tử từ axit amin glycine, glutamine và axit aspartic, cũng như coenzyme tetrahydrofolat.

Phương pháp sản xuất Adenine ở quy mô công nghiệp được công nhận hiện nay là một dạng sửa đổi của phương pháp formamide. Phương pháp này làm nóng formamide trong điều kiện 120 độ C trong bình kín trong 5 giờ để tạo thành adenin. Phản ứng được tăng lên nhiều về số lượng bằng cách sử dụng phốtpho oxyclorua (photphoryl clorua) hoặc photpho pentachlorua làm chất xúc tác axit và điều kiện ánh sáng mặt trời hoặc tia cực tím.

Sau khi 5 giờ trôi qua và Dung dịch formamide-phospho oxychloride-Adenine nguội bớt, nước được đưa vào bình có chứa formamide và tạo thành Adenine. 

1.4 Đặc điểm hoạt chất Adenine 

• Công thức phân tử: C₅H₅N₅
• Khối lượng phân tử: 135,13 g/mol.
• Nhiệt độ nóng chảy: 360-365 độ C.
• Mã số CAS: 73-24-5.
• Trạng thái: Bột kết tinh từ trắng đến trắng nhạt, ổn định. Nhạy cảm với độ ẩm. Không tương thích với các tác nhân oxy hóa mạnh mẽ.

2 Tác dụng dược lý

2.1 Dược lực học

Adenine (đôi khi được gọi là Vitamin B4) kết hợp với đường ribose để tạo thành adenosine, từ đó có thể liên kết với từ một đến ba đơn vị axit photphoric, tạo ra AMP, ADP và ATP. Các dẫn xuất Adenine này thực hiện các chức năng quan trọng trong chuyển hóa tế bào. Adenine là một trong bốn bazơ nitơ được sử dụng trong quá trình tổng hợp axit nucleic. Một dạng biến đổi của adenosine monophosphate (AMP tuần hoàn) là chất truyền tin thứ cấp quan trọng trong việc lan truyền nhiều kích thích nội tiết tố. Adenine là một phần không thể thiếu trong cấu trúc của nhiều coenzym. Adenosine (Adenine với nhóm ribose) gây ra tình trạng tắc nghẽn tim thoáng qua ở nút AV của tim. Ở những người nghi ngờ mắc chứng nhịp tim nhanh trên thất (SVT), adenosine được sử dụng để giúp xác định nhịp điệu. Một số SVT nhất định có thể được chấm dứt thành công bằng adenosine.

2.2 Cơ chế hoạt động

Adenine tạo thành adenosine, một nucleoside, khi gắn với ribose và deoxyadenosine khi gắn với deoxyribose, và nó tạo thành adenosine triphosphate (ATP), thúc đẩy nhiều quá trình trao đổi chất của tế bào bằng cách truyền năng lượng hóa học giữa các phản ứng.

3 Vai trò của Adenine

2.2.1 Thành phần cấu trúc của ADN

Adenine liên kết mạnh với một đường bằng liên kết cộng hóa trị. Loại liên kết này là hóa học và liên quan đến việc chia sẻ các cặp electron giữa các nguyên tử. Một liên kết cộng hóa trị khác kết nối đường với xương sống phốt phát của phân tử DNA.

Adenine (Purines) và pyrimidine bắt cặp với nhau trong các sợi DNA để duy trì cùng chiều rộng theo chiều dài của phân tử. Hơn nữa, chúng sẽ tạo thành các cặp giống nhau mọi lúc để hai bên là các sợi bổ sung, chống song song.

2.2.2 Chức năng sinh học của Adenine

Adenine là một trong năm nucleobase chính những chất khác gồm guanine, cytosine, thymine và uracil. Chúng là những nucleobase cơ bản tạo nên mã di truyền. Các axit nucleic như phân tử DNA và RNA chứa mã di truyền cho một loại protein cụ thể dựa trên trình tự nucleobase. Axit nucleic giữ một vai trò quan trọng trong các chức năng tế bào, tính di truyền và sự tồn tại của một sinh vật.

Ngoài việc là thành phần chính của axit nucleic, adenin còn là thành phần quan trọng của adenosine triphosphate (ATP), là adenosine với ba nhóm phosphate gắn liền với nó. ATP là một phân tử giàu năng lượng và được sử dụng trong quá trình trao đổi chất của tế bào và các phản ứng sinh học khác.

2.2.3 Adenine trong ATP

Adenosine triphosphate (ATP) là một hợp chất được tạo thành từ một phân tử Adenine liên kết với một đường ribose và ba nhóm phosphate. Phân tử này hiện diện trong tất cả các dạng mô sống vì nó được tất cả các tế bào sử dụng để làm năng lượng.

ATP dự trữ năng lượng trong các liên kết năng lượng cao giữa các nhóm photphat. Những chất này có tác dụng phụ gia, vì vậy liên kết bám vào nhóm photphat cuối cùng chứa nhiều năng lượng nhất.

Năng lượng được giải phóng từ các phân tử ATP khi nhóm photphat thứ ba bị loại bỏ khỏi phân tử. Điều này tạo ra một phân tử ADP (hoặc adenosine diphosphate) vì chỉ còn lại hai nhóm phosphate.

4 Ứng dụng

Adenine cần thiết cho nhiều quá trình sinh hóa in vivo và in vitro. Adenine được chuyển đổi thành adenosine với ribose. Trên quá trình phosphoryl hóa, nó tạo thành AMP, ADP và ATP.

ATP là đơn vị năng lượng của tế bào và cần thiết trong quá trình trao đổi chất của tế bào. Các dẫn xuất dựa trên Adenine tạo ra chức năng kháng virus và chống lại virus.

5 Chỉ định - Chống chỉ định

5.1 Chỉ định

Để bổ sung dinh dưỡng, cũng để điều trị tình trạng thiếu hụt hoặc mất cân bằng trong chế độ ăn uống.

5.2 Chống chỉ định

Người bị quá mẫn với Adenine.

6 Liều dùng - Cách dùng

Liều lượng Adenine cần thiết cho cơ thể là khoảng 300 đến 3500 mg/ngày.

Adenine được dùng bổ sung vào cơ thể theo đường uống. 

==>> Xem thêm về hoạt chất: Acid Folic (Vitamin B9): Đẩy mạnh sản xuất tế bào máu - Dược thư Quốc Gia 2022.

7 Tương tác thuốc

==>> Mời quý bạn đọc xem thêm: Acid Ascorbic (Vitamin C): Vai trò với sức khỏe con người - Dược thư 2022.

8 Cập nhật thông tin về nghiên cứu mới của Adenine 

8.1 Adenine ức chế sự phát triển của tế bào ung thư biểu mô tế bào gan thông qua việc bắt giữ pha S qua trung gian AMPK và dòng apoptotic.

Phương pháp: Các dòng tế bào ung thư biểu mô tế bào gan (HCC) ở người HepG2 và SK-Hep-1 (loại p53 tự nhiên) và Hep3B (thiếu p53) đã được sử dụng làm mô hình tế bào. Sự phát triển của tế bào và phân bố chu kỳ tế bào được xác định tương ứng bằng cách sử dụng xét nghiệm MTT và phân tích tế bào học dòng chảy. Sự biểu hiện protein và sự phosphoryl hóa được đánh giá bởi Western blot. Sự tham gia của protein kinase kích hoạt AMP (AMPK) được đánh giá bằng cách sử dụng chất ức chế đặc hiệu và RNA ức chế nhỏ (siRNA).

Kết quả: Phương pháp điều trị bằng Adenine (0,5 - 2 mM) làm giảm rõ rệt sự phát triển tế bào của tế bào Hep G2 và SK-Hep-1 xuống lần lượt là 72,5 ± 3,4% và 71,3 ± 4,6% đối chứng. Song song, Adenine cũng gây ra sự tích lũy pha phụ G1 và S trong cả hai tế bào HCC. Tuy nhiên, Adenine không ảnh hưởng đến sự phát triển và phân bố chu kỳ tế bào của tế bào Hep3B. Phân tích Western blot cho thấy Adenine làm giảm biểu hiện của cyclin A/D1 và kinase phụ thuộc cyclin (CDK)2 và điều hòa tăng p53, p21, Bax, PUMA và NOXA trong tế bào HepG2. Hơn nữa, Adenine gây ra sự kích hoạt AMPK có liên quan đến dòng thác apoptotic liên quan đến p53 trong các tế bào HepG2. Việc ức chế kích hoạt AMPK hoặc phân hủy AMPK đã khôi phục lại sự suy giảm tăng trưởng tế bào của tế bào HepG2 và SK-Hep-1 để đáp ứng với Adenine.

Kết luận: Adenine làm giảm sự phát triển tế bào của HepG2 và SK-Hep-1 nhờ vào việc bắt giữ và apoptosis pha S qua trung gian AMPK/p53. Từ đó gợi ý rằng Adenine có khả năng chống ung thư chống lại các tế bào HCC loại p53 tự nhiên và có thể có lợi như một chất bổ trợ trong điều trị ung thư biểu mô tế bào gan.

9 Các dạng bào chế phổ biến

Các sản phẩm nổi tiếng chứa Adenine trên thị trường hiện nay gồm: Lub Tex Premium Prenatal, HanseoHepadif Cap,...

Hình ảnh một số sản phẩm chứa Adenine:

10 Tài liệu tham khảo

1. Chuyên gia Pubchem. Adenine, Pubchem. Truy cập ngày 6 tháng 9 năm 2023.

2. Chuyên gia Drugbank. Adenine, Drugbank. Truy cập ngày 6 tháng 9 năm 2023.

3. Tác giả Wei-Wen Su và cộng sự (Đăng ngày 24 tháng 2 năm 2020). Adenine inhibits growth of hepatocellular carcinoma cells via AMPK-mediated S phase arrest and apoptotic cascade, Pubmed. Truy cập ngày 6 tháng 9 năm 2023.