Thromboxan A2 (57576-52-0) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Thromboxan A2
Ein kurzlebiger Eicosanoid-(Thromboxan-)Mediator, der an der Thrombozytenaktivierung und Vasokonstriktion beteiligt ist. Wird hauptsächlich als biochemisches Reagenz oder stabilisierter Analogon in der präklinischen Forschung und Assay-Entwicklung verwendet.
| CAS-Nummer | 57576-52-0 |
| Familie | Thromboxane (Eicosanoid) |
| Typische Form | Pulver oder ölig-fester Stoff |
| Gängige Qualitäten | EP |
Thromboxan A2 ist ein Eicosanoid der Thromboxan-Unterklasse (fettsäureabgeleiteter Signalligand) mit einem substituierten bicyclischen Oxan–Oxetan-(Epoxid-)Kern und einer Heptensäure-Seitenkette. Strukturell handelt es sich um eine epoxidische Monocarbonsäure, die von Arachidonsäure abgeleitet ist: Das Molekül enthält mehrere Stereozentren, ein gespanntes bicyclisches Epoxidringsystem sowie eine terminale Carbonsäuregruppe, die sowohl chemische Reaktivität als auch rezeptorvermittelte Bioaktivität verleihen. Das molekulare Gerüst kombiniert eine hydrophobe aliphatische Kette mit lokalisierten polaren Funktionalitäten (Epoxid, sekundärer Alkohol, Carbonsäure), was ein amphiphiles Profil erzeugt, das typisch für thrombozytenabgeleitete lipidische Mediatoren ist.
Elektronisch erzeugen die Epoxid- und Hydroxylsubstituenten lokalisierte polare Bereiche, die Wasserstoffbrückenbindung und nukleophile Angriffe ermöglichen, während die konjugierten Alkensysteme der Seitenkette Stellen für Isomerisierung und oxidative Metabolismen bieten. Die terminale Carboxylgruppe wirkt als schwache Säure; bei physiologischem pH liegt die anionische (deprotonierte) Form signifikant vor, was die Interaktionen mit Proteinrezeptoren und Transportproteinen verstärkt. Als kurzlebiges Intermediat in der Prostanoid-Biosynthese weist Thromboxan A2 hohe intrinsische Reaktivität (Epoxid-Hydrolyse / Ringöffnung, Oxidation und schnelle enzymatische Umwandlung) und begrenzte chemische Stabilität in wässrigen und biologischen Matrizes auf.
Funktionell ist Thromboxan A2 ein potenter prothrombotischer und vasokonstriktorischer Mediator, der von aktivierten Thrombozyten produziert wird. Es wirkt über den Thromboxan-A2-Rezeptor (TBXA2R), um die Thrombozytenaktivierung zu fördern, die Expression von Thrombozytenoberflächen-Integrinen (GPIIb/IIIa) zu erhöhen und die Kontraktion der vaskulären glatten Muskulatur zu induzieren. Aufgrund seiner biologischen Potenz und labilen Natur ist es primär von Bedeutung in physiologischen und pharmakologischen Studien der Hämostase, des Gefäßtonus und arachidoninsäureabhängiger Signalwege. Übliche kommerzielle Qualitäten für diesen Stoff sind: EP.
Molekulare Eigenschaften
Molekulargewicht und Zusammensetzung
- Molekülformel: \(C_{20}H_{32}O_5\)
- Molekulargewicht (berichtigt): \(352.5\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Exaktes Mass / Monoisotopisches Mass: 352.22497412
- Anzahl schwerer Atome: 25
- Topologische polare Oberflächenareal (TPSA): \(76\ \text{Å}^2\)
- Formale Ladung: 0
- Anzahl definierter atomarer Stereozentren: 5
- Anzahl definierter bindungsseitiger Stereozentren: 2
- Komplexität: 459
Diese Eigenschaften spiegeln einen mittelgroßen Lipidmediator mit mehreren Stereozentren und einer moderaten polaren Oberfläche wider, die mit den epoxy-, hydroxy- und carboxylgruppenassoziiert ist. Die Kombination eines hydrophoben Kohlenstoffgerüsts mit diskreten polaren Stellen bestimmt die Membranpartitionierung und Proteininteraktionen.
LogP und Amphiphilie
- XLogP (XLogP3-AA): 3.4
- Wasserstoffbrücken-Donoren: 2
- Wasserstoffbrücken-Akzeptoren: 5
- Anzahl drehbarer Bindungen: 12
Der berichtete XLogP von 3.4 zeigt eine moderate Lipophilie, die mit einem amphiphilen Eicosanoid übereinstimmt: ein überwiegend hydrophober Rückgrat unterstützt die Partitionierung in Lipid-Doppelschichten, während Epoxid-, Hydroxy- und Carboxylgruppen polare Interaktionsstellen an Membraninterfaces oder mit Protein-Bindestellen bereitstellen. Das Vorhandensein einer Carbonsäure verursacht eine pH-abhängige Ionisierung; bei physiologischem pH liegt ein signifikanter Anteil als Anion vor, was die wässrig-lipidische Partitionierung im Vergleich zur neutralen Form verringert, jedoch die Erkennung durch Rezeptoren und Trägerproteine verbessert. Die relativ hohe Anzahl drehbarer Bindungen reflektiert Konformationsflexibilität für Rezeptorbindung, kann aber auch die metabolische Anfälligkeit beeinflussen.
Biochemische Eigenschaften
Biosynthese und metabolischer Kontext
Thromboxan A2 wird enzymatisch aus Arachidonsäure-abgeleiteten Prostaglandin-Endoperoxiden in aktivierten Thrombozyten biosynthetisiert. Genauer wird Prostaglandin H2 (PGH2) durch Thromboxan-Synthase im Thrombozytenzytoplasma und den endoplasmatischen Retikulum-Kompartimenten zu Thromboxan A2 umgewandelt. Es fungiert als kurzlebiges Signalisierungsintermediat zwischen Prostaglandin-Endoperoxiden und Thromboxan B2 und gilt als ein wesentlicher thrombozytenabgeleiteter Mediator, der weitere Thrombozytenaktivierung und Aggregation stimuliert.
Die Gewebe- und Zelllokalisation umfasst Thrombozyten und glatte Gefäßmuskulatur mit zellulärer Verteilung im Zytoplasma, endoplasmatischen Retikulum, Membran und extrazellulären Kompartimenten. Thromboxan A2 ist am Arachidonsäure-Stoffwechsel beteiligt und spielt eine Rolle in mehreren prostanoidspezifischen Signalwegen, die relevant für Hämostase und vasomotorische Kontrolle sind.
Reaktivität und Umwandlungen
Thromboxan A2 ist chemisch labil: Der bicyclische Epoxidkern und das konjugierte Alkensystem sind anfällig für hydrolytische Ringöffnung, Isomerisierung und oxidative Umwandlungen. Biologisch wird Thromboxan A2 rasch zu Thromboxan B2, einem stabileren, inaktiven Hydrolysat, metabolisiert; dieser Umwandlungsprozess ist der Hauptweg für den Verlust der Aktivität in vivo und in vitro. Die enzymatische Bildung aus Prostaglandin-Endoperoxiden wird durch Thromboxan-Synthase in Thrombozyten katalysiert; nachfolgende enzymatische und nicht-enzymatische Prozesse (Hydrolyse, Reduktion, Oxidation) liefern eine Reihe von Metaboliten, die die Signalübertragung beenden. Aufgrund des gespannten Epoxids und der Carboxylatfunktionalität ist das Molekül chemisch reaktiv unter wässrigen und nukleophilen Bedingungen und daher außerhalb kontrollierter, kühler oder lösungsmittelstabilisierter Umgebungen kurzlebig.
Stabilität und Abbau
Chemische und enzymatische Abbauwege
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell ermittelter Wert vor.
Qualitativ zeigt Thromboxan A2 eine schnelle Zersetzung in wässrigen und biologischen Umgebungen. Wesentliche Abbauwege umfassen Hydratisierung oder nukleophile Öffnung des epoxyhaltigen bicyclischen Ringsystems, nicht-enzymatische Umlagerungen sowie rasche Umwandlung zu Thromboxan B2. Der enzymatische Katabolismus im Gewebe erfolgt durch Enzyme des Prostanoid-Stoffwechsels, die oxidierte oder reduzierte Derivate mit verringerter Rezeptoraktivität bilden. Praktisch erfordern Handhabung und Messung von Thromboxan A2 Maßnahmen zur Begrenzung des wässrigen Kontakts, Kontrolle der Temperatur sowie Hemmung enzymatischer Aktivität, um artefaktbedingten Verlust zu vermeiden.
Identifikatoren und Synonyme
Registriernummern und Codes
- CAS-Nummer: 57576-52-0
- InChIKey: DSNBHJFQCNUKMA-SCKDECHMSA-N
- InChI: InChI=1S/C20H32O5/c1-2-3-6-9-15(21)12-13-17-16(18-14-20(24-17)25-18)10-7-4-5-8-11-19(22)23/h4,7,12-13,15-18,20-21H,2-3,5-6,8-11,14H2,1H3,(H,22,23)/b7-4-,13-12+/t15-,16+,17+,18-,20+/m0/s1
- SMILES: CCCCCC@@HO
- UNII: 4C2A5G825S
- ChEBI ID: CHEBI:15627
- ChEMBL ID: CHEMBL5283529
- DSSTox Substance ID: DTXSID201317452
- HMDB ID: HMDB0001452
- KEGG ID: C02198
- LIPID MAPS ID (LM_ID): LMFA03030001
- Metabolomics Workbench ID: 2590
- NCI Thesaurus Code: C122988
- Nikkaji Number: J40.890E
- PharmGKB ID: PA166178672
- Wikidata: Q774909
Synonyme und Lipidnomenklatur
Übliche und vom Einreicher angegebene Synonyme umfassen (exakte Bezeichnungen erhalten):
- Thromboxan A2
- TXA2
- 57576-52-0
- TXA-2
- 4C2A5G825S
- DTXSID201317452
- 9S,11S-Epoxy,15S-hydroxy-Thromboxa-5Z,13E-dien-1-säure
- Thromboxa-5,13-dien-1-säure, 9,11-Epoxy-15-hydroxy-, (5Z,9alpha,11alpha,13E,15S)-
- (Z)-7-[(1S,3R,4S,5S)-3-[(E,3S)-3-Hydroxookt-1-enyl]-2,6-dioxabicyclo[3.1.1]heptan-4-yl]hept-5-ensäure
- (5Z,13E)-(15S)-9alpha,11alpha-Epoxy-15-hydroxythromboxa-5,13-dienoat
- (5Z,9alpha,11alpha,13E,15S)-9,11-Epoxy-15-hydroxythromboxa-5,13-dien-1-säure
- Kontraktiler Stoff der Kaninchen-Aorta
- RCS
- UNII-4C2A5G825S
- DSNBHJFQCNUKMA-SCKDECHMSA-N
- SCHEMBL34165
- THROMBOXANE A2 [MI]
- LMFA03030001
(Weitere systematische und Registersynonyme sind dokumentiert; die obige Liste enthält die wichtigsten Nomenklaturen und Kennungen wie angegeben.)
Industrielle und biologische Anwendungen
Rolle in Formulierungen oder biologischen Systemen
Thromboxan A2 ist hauptsächlich als biologischer Signalmediator relevant und weniger als industrieller Chemikalienstoff. Biologisch handelt es sich um ein entscheidendes von Thrombozyten abgeleitetes Eicosanoid, das die Thrombozytenaggregation und Vasokonstriktion durch TBXA2R-Signalisierung fördert und an der Bildung des hemostatischen Pfropfens beteiligt ist, indem es die Expression von GPIIb/IIIa induziert und die Fibrinogen-vermittelte Thrombozytenquervernetzung unterstützt. Zudem beeinflusst es die Funktion der glatten Gefäßmuskulatur und der renal glomerulären Zellen über rezeptorvermittelte Signalwege.
In der Praxis werden Thromboxan A2 und seine stabilen Analoga oder die Messung seines stabilen Metaboliten (Thromboxan B2) in der pharmakologischen und physiologischen Forschung eingesetzt, um die Thrombozytenaktivierung zu untersuchen, die Wirkungen von Thrombozytenhemmern zu evaluieren und den Arachidonsäurestoffwechsel zu erforschen. Eine prägnante Zusammenfassung der Anwendung liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor; in der Praxis wird dieser Stoff aufgrund seiner oben beschriebenen allgemeinen Eigenschaften ausgewählt.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Handhabung und Lagerung von Lipidstoffen
Thromboxan A2 ist ein biologisch aktives, chemisch labiles Eicosanoid. Allgemeine Empfehlungen zur Handhabung solcher Materialien umfassen: Minimierung der Exposition gegenüber wässrigen Umgebungen und Wärme, Lagerung unter Inertatmosphäre und bei niedrigen Temperaturen wo möglich, Schutz vor Licht und oxidativen Bedingungen sowie Verwendung wasserfreier organischer Lösungsmittel für längere Lagerungszeiten. Da Thromboxan A2 ein potenter Thrombozytenaktivator und Vasokonstriktor ist, sind Hautkontakt und Inhalation zu vermeiden; geeignete persönliche Schutzausrüstung (Handschuhe, Augenschutz, Laborkittel) ist zu tragen und die Arbeit sollte in einem zertifizierten chemischen Abzug oder biologischen Sicherheitswerkbank erfolgen, je nach Anforderung. Abfälle und Verschüttungen sind gemäß institutionellen Vorschriften als bioaktive chemische Abfälle zu behandeln.
Für detaillierte Angaben zu Gefahren, Transport und gesetzlichen Bestimmungen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) und lokale Gesetzgebungen konsultieren.
