Xantinolo

Xantinolo
Nome IUPAC
7-[2-idrossi-3-[2-idrossoetil(metil)amino]propil]-1,3-dimetilpurin-2,6-dione
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC13H21N5O4
Massa molecolare (u)311,16
Aspettopolvere cristallina bianca
Numero CAS2530-97-4
PubChem9913
DrugBankDBDB09092
SMILES
CN1C2=C(C(=O)N(C1=O)C)N(C=N2)CC(CN(C)CCO)O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)1.400
Indice di rifrazione1,641
Costante di dissociazione acida (pKa) a 298,15 K14,38
Solubilità in acqua<1 mg/mL
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua- 1,8
Temperatura di fusione179-181 °C
Temperatura di ebollizione589,3 ºC a 760 mmHg
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)Topo: 718 mg/kg (iv)[1]
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma310,2 ± 32,9 °C
Simboli di rischio chimico
irritante
attenzione
Frasi H317 - 319
Consigli P280 - 305+351+338

Lo xantinolo è un composto chimico di formula che in condizioni standard si presenta come un solido bancastro.[2]

Storia

È stato approvato come farmaco nel 1998 in Canada, ma attualmente il suo status è stato revocato dopo la commercializzazione.[3]

Caratteristiche strutturali e fisiche

Il composto è un derivato della niacina[3] che appartiene alla classe delle ossopurine.[4] In particolare si tratta della combinazione di un derivato teofillinico con la vitamina B3.[5] La carica fisiologica è +1.[3] Il composto risulta liberamente solubile in acqua.[6]

Caratteristiche strutturali[7][8]
N. di atomi pesanti 22
N. di donatori di legami a idrogeno 2
N. di accettori di legami a idrogeno 6
N. di atomi stereogenici 1
N. di legami ruotabili 6
Massa monoisotopica 311,5935417 u
Superficie polare 102 Ų
Sezione d'urto 1718 Ų [M+H]+

175,7 Ų [M+Na]+

Caratteristiche fisiche[3][9]
Volume molare 219,3 ± 7,0 cm³
Tensione superficiale 57,2 ± 7,0 dyne/cm
Entalpia di vaporizzazione 92.5±3.0 kJ/mol
Refrattività 80,11 m3/mol
Refrattività molare 79,1 ± 0,5 cm³
Polarizzabiliità 31,95 Å3

Sintesi

Il composto si ottiene facendo reagire la teoffillina con il 3-cloro-2-idrossi-1-(2'-idrossietil)-1-metilaminopropano in una soluzione acquosa d'idrossido di potassio per 8-10 ore.[6]

Reattività e caratteristiche chimiche

L'indice di ritenzione di Kovats del composto è pari a 2710.[10]

Spettri analitici

Farmacologia e tossicologia

Farmacocinetica

Lo xantinolo viene assorbito rapidamente dall'organismo, con un'emivita di assorbimento di 0,4 ore. Dopo l'assorbimento, il composto si degrada velocemente in acido nicotinico, che ha una carica negativa, e in ione xantinolo, che ha una carica positiva.[3]

Il volume di distribuzione è pari a 0,93 L/kg e la clearance corporea totale è pari a 0,63 L h/kg. Il metabolismo del composto porta alla formazione di due metaboliti che corrispondono a forme stereoisomeriche di 2-coffeinil-N-metil-6-idrossi-morfoline. Strutturalmente questi metaboliti possono essere descritti come semiacetali di un'aldeide terminale derivata dello xantinolo.[3] Dopo la somministrazione orale di una singola dose di 150 mg, la Cmax è pari a 615 ng/mL, l'AUC è pari a 4.457 ng h/mL e l'emivita plasmatica è pari a 4,89 h.[13]

Dalla dose somministrata, tra il 90,9% e il 100% può essere recuperato nel plasma. Nei campioni di urina, le due forme stereoisomeriche dei metaboliti dello xantinolo rappresentano circa 7-8% della quantità totale di xantinolo eliminata. L'emivita di eliminazione è pari a 1,67 ore.[3]

Farmacodinamica

Attraversa facilmente la membrana cellulare e una volta all'interno della cellula, favorisce un aumento del metabolismo del glucosio, portando a un incremento dell'energia.[3] Lo ione con carica positiva si ritiene che faciliti il trasporto dell'acido nicotinico all'interno della cellula, poiché quest'ultimo non può diffondersi liberamente attraverso la membrana cellulare. [3]

Il meccanismo d'azione sembra essere legato all'influenza sul metabolismo cellulare, attraverso i nucleotidi NAD e NADP. Inoltre, l'acido nicotinico agisce come coenzima per molte proteine coinvolte nella respirazione dei tessuti, in particolare nel ciclo di Embden-Meyerhof e nel ciclo degli acidi tricarbossilici (ciclo di Krebs).[3]

Le ricerche indicano che il composto favorisce un aumento del flusso sanguigno nei letti vascolari. Gli studi clinici hanno riportato miglioramenti nelle prestazioni di anziani sani nei test sulla memoria a breve e lungo termine. Questo effetto è attribuito al potenziamento del metabolismo cellulare e alla maggiore disponibilità di ossigeno nel cervello, grazie all'aumento dell'ATP negli eritrociti. Questo processo facilita la penetrazione nei capillari, aumentando la pressione dell'ossigeno nel sangue capillare e migliorando l'ossigenazione dei tessuti circostanti.[3]

Effetti del composto e usi clinici

Sottoforma di sale di nicotina, viene usato come farmaco a piccole molecole.[14] Viene utilizzato negli integratori alimentari per aumentare il metabolismo del glucosio nel cervello e favorire la produzione di ATP.[3]

Viene inoltre impiegato come agente per la riduzione del colesterolo e come vasodilatatore che permette un maggior flusso sanguigno nel cervello. Questo effetto contribuisce a migliorare la memoria, la concentrazione e la lucidità mentale. Grazie a queste proprietà, il composto è indicato nel trattamento dei disturbi cerebrovascolari e vascolari periferici, oltre che per la gestione delle iperlipidemie.[3]

In generale il farmaco è indicato per il trattamento di:[13]

  • sclerosi vascolare periferica
  • disturbi della circolazione cerebrale
  • arteriosclerosi
  • endoarterite obliterante
  • disturbi della memoria a breve termine
  • affaticamento mentale
  • angiopatia diabetica
  • gangrena diabetica
  • iperlipidemia
  • claudicazione intermittente

Controindicazioni ed effetti collaterali

Gli effetti collaterali del farmaco includono:[13][15]

Note

  1. ^ Chimica Therapeutica., 8(634), 1973
  2. ^ (EN) Xanthinol nicotinate | 437-74-1, su ChemicalBook. URL consultato il 20 maggio 2025.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m (EN) Xanthinol, su go.drugbank.com. URL consultato il 20 maggio 2025.
  4. ^ 7-[2-hydroxy-3-[2-hydroxyethyl(methyl)amino]propyl]-1,3-dimethylpurine-2,6-dione (CHEBI:94314), su www.ebi.ac.uk. URL consultato il 20 maggio 2025.
  5. ^ Stefano Marcelli, Nuovo manuale di mesoterapia, HOEPLI EDITORE, 7 giugno 2013, ISBN 978-88-203-5790-0. URL consultato il 20 maggio 2025.
  6. ^ a b (EN) NIIR Board of Consultants and Engineers, The Complete Technology Book on Fine Chemicals: Fine Chemicals, Acetazolamide, Synonyms of Acetazolamide Acyclovir, Albendazole, 7-Aminocephalosporanic Acid, 6-Aminopenicillanic Acid, Molecular Weight of Amitriptyline, Ampicillin, Amoxycillin, Amiodarone, Amlodipine, Amiloride, Aminophylline, Apomorphine Hydrochloride, L-Arginine, Arecoline, Aspirin, Atenolol, Azithromycin, Azt, Bacitracin, Berberine, Betamethasone, Synonyms of Benzothiazide, Caffeine, Captopril, Carbidopa, Molecular Weight of Capsaicin, Carbamazepine, Carboplatin, L-Carnitine, Cefaclor, Cefazoline, Cefotaxime, Ceftizoxime, Cefuroxime, ASIA PACIFIC BUSINESS PRESS Inc., 4 gennaio 2004, ISBN 978-81-7833-056-3. URL consultato il 20 maggio 2025.
  7. ^ (EN) PubChem, Xanthinol, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 20 maggio 2025.
  8. ^ Baker Lab @ UNC Chapel Hill, su tarheels.live. URL consultato il 20 maggio 2025.
  9. ^ www.chemspider.com, https://www.chemspider.com/Chemical-Structure.9526.html. URL consultato il 20 maggio 2025.
  10. ^ a b (EN) NIST Standard Reference Database 1A, in NIST, 19 giugno 2014. URL consultato il 20 maggio 2025.
  11. ^ Human Metabolome Database: Showing metabocard for Xanthinol (HMDB0259919), su hmdb.ca. URL consultato il 20 maggio 2025.
  12. ^ MassBank of North America, su mona.fiehnlab.ucdavis.edu. URL consultato il 20 maggio 2025.
  13. ^ a b c (EN) NCATS Inxight Drugs — XANTHINOL NIACINATE, su drugs.ncats.io. URL consultato il 20 maggio 2025.
  14. ^ (EN) Open Targets Platform, su platform.opentargets.org. URL consultato il 20 maggio 2025.
  15. ^ Paul Turner e Glyn N. Volans, The Drugs Handbook 1985–86, 1985, DOI:10.1007/978-1-349-07984-1. URL consultato il 20 maggio 2025.
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