Danh pháp

Tên chung quốc tế

Uridine triphosphate ̣̣(UTP)

Tên danh pháp theo IUPAC

[[(2R,3S,4R,5R)-5-(2,4-dioxopyrimidin-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate

Mã UNII

UT0S826Z60

Mã CAS

63-39-8

Cấu trúc phân tử

Công thức phân tử

C9H15N2O15P3

Phân tử lượng

484.14 g/mol

Cấu trúc phân tử

UTP là một pyrimidine ribonucleoside 5′-triphosphate có uracil là nucleobase.

Các tính chất phân tử

Số liên kết hydro cho: 7

Số liên kết hydro nhận: 15

Số liên kết có thể xoay: 8

Diện tích bề mặt tôpô: 259Ų

Số lượng nguyên tử nặng: 29

Các tính chất đặc trưng

Điểm sôi: 868.1±75.0 °C ở 760 mmHg

Tỷ trọng riêng: 2.5±0.1 g/cm3

Độ tan trong nước: 8.37 mg/mL

Hằng số phân ly pKa: -3.7

Dạng bào chế

Viên nang: 5 mg

Bột pha tiêm: 6 mg

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

UTP có độ ổn định hóa lý tương đối cao trong điều kiện bình thường. Nó có thể tồn tại và hoạt động ổn định trong môi trường nước ở pH trung tính (khoảng 7) và nhiệt độ phòng.

Tuy nhiên, như với hầu hết các nucleotide, UTP cũng có khả năng phân hủy khi tiếp xúc với các yếu tố như nhiệt độ cao, ánh sáng mạnh, pH cực đoan, hoặc enzyme có thể gây phản ứng hủy hoại. Vì vậy, để bảo quản và sử dụng UTP trong các nghiên cứu và ứng dụng thực tế, thường cần lưu trữ ở nhiệt độ thấp (-20°C) hoặc dưới dạng dung dịch để tránh phân hủy không mong muốn.

Nguồn gốc

Uridine là gì? Uridine triphosphate (UTP) là một hợp chất hữu cơ tự nhiên được tìm thấy trong tất cả các tế bào sống. UTP là một loại nucleotide, cấu thành từ ba phân tử liên tiếp là uracil, ribose và ba nhóm phosphate. Nó tham gia vào quá trình tổng hợp và truyền tải năng lượng trong tế bào.

Nghiên cứu về nucleotide bắt đầu từ những ngày đầu của thế kỷ 20, khi các nhà khoa học nghiên cứu các thành phần cấu trúc và chức năng của DNA và RNA. Trong quá trình này, các loại nucleotide khác nhau như UTP đã được phân lập và xác định thông qua các phương pháp phân tích hóa học và sinh học.

Vì UTP là một phần tử quan trọng trong quá trình tổng hợp và truyền tải năng lượng trong tế bào, nên nó đã thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu và đã được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực sinh học phân tử và sinh lý học.

UTP có vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp RNA, nơi nó được sử dụng làm nguyên liệu để xây dựng chuỗi RNA thông qua quá trình polymerase. UTP cũng tham gia vào các cơ chế truyền tải năng lượng tại tế bào, bao gồm chức năng của các enzyme ATPase và GTPase. Ngoài ra, UTP cũng có thể có vai trò trong quá trình gắn kết tác nhân và giao tiếp tế bào.

Dược lý và cơ chế hoạt động

Uridine triphosphate (UTP) là một hợp chất tự nhiên tìm thấy trong tất cả các tế bào sống và không có các ứng dụng dược lý được xác định cụ thể. Tuy nhiên, UTP có vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học và có tác động lên nhiều hệ thống trong tế bào:

Tác dụng trong quá trình tổng hợp RNA: UTP là một trong bốn nucleotide cơ bản được sử dụng để xây dựng chuỗi RNA thông qua quá trình polymerase. Nó là một nguyên liệu cần thiết để tổng hợp RNA trong quá trình trình tự hóa gen và biểu hiện gen.

Tác dụng trong truyền tải năng lượng: UTP, cùng với adenosine triphosphate (ATP) và guanosine triphosphate (GTP), tham gia vào các quá trình truyền tải năng lượng trong tế bào. Các enzyme như ATPase và GTPase sử dụng UTP để cung cấp năng lượng cho các quá trình sinh học như quá trình gắn kết tác nhân, quá trình giao tiếp tế bào và quá trình chuyển hóa.

Tác dụng trong quá trình gắn kết tác nhân: UTP có thể được sử dụng để gắn kết với các tác nhân và chất ức chế tương ứng trong quá trình nghiên cứu và thử nghiệm. Việc tạo thành liên kết giữa UTP và các tác nhân có thể tạo ra tác động sinh lý hoặc tác dụng ức chế đối với các quá trình tế bào cụ thể.

Tuy nhiên, UTP không phải là một loại thuốc được sử dụng trong điều trị bệnh tật, và các tác dụng cụ thể của UTP trong môi trường dược lý chưa được nghiên cứu và chứng minh rõ ràng.

Ứng dụng trong y học

UTP (uridine triphosphate) là một hợp chất nucleotide tồn tại trong tất cả các tế bào sống và có vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học. Mặc dù UTP không được sử dụng trực tiếp như một loại thuốc trong y học, nhưng các nghiên cứu đang tiếp tục khám phá và khai thác tiềm năng ứng dụng của UTP trong lĩnh vực y học. Dưới đây là một số ứng dụng tiềm năng của UTP:

Nghiên cứu về bệnh Parkinson: Một số nghiên cứu cho thấy UTP có khả năng giảm triệu chứng của bệnh Parkinson. UTP có tác động lên các receptor purin trong hệ thống thần kinh và có thể ảnh hưởng đến cơ chế truyền tải thần kinh dopaminergic. Tuy nhiên, việc sử dụng UTP trong điều trị bệnh Parkinson vẫn cần thêm nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng để đánh giá hiệu quả và an toàn.

Nghiên cứu về bệnh tim mạch: UTP đã được xem xét trong việc điều chỉnh sự phát triển và chức năng của tế bào trực tiếp và gián tiếp liên quan đến bệnh tim mạch. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng UTP có khả năng kích thích phát triển và mở rộng các mạch máu mới, cũng như ảnh hưởng đến sự co bóp và giãn nở của các mạch máu. Tuy nhiên, công nghệ và ứng dụng của UTP trong điều trị bệnh tim mạch vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu ban đầu.

Nghiên cứu về ung thư: UTP có khả năng ảnh hưởng đến quá trình phát triển và di căn của tế bào ung thư. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng UTP có thể ảnh hưởng đến chế độ chữa trị hóa trị và kháng thể monoclona, cũng như ảnh hưởng đến khả năng xâm lấn và di căn của tế bào ung thư. Tuy nhiên, nghiên cứu cụ thể về ứng dụng của UTP trong điều trị ung thư vẫn cần được tiếp tục và mở rộng.

Nghiên cứu về bệnh thần kinh: UTP có khả năng tác động lên hệ thống thần kinh và có tác dụng trong việc điều chỉnh sự truyền tải tín hiệu thần kinh. Nghiên cứu đang tập trung vào vai trò của UTP trong các bệnh thần kinh như tổn thương thần kinh, bệnh Alzheimer và bệnh đa xơ cứng. Việc hiểu rõ hơn về tác động của UTP trong các bệnh thần kinh có thể giúp phát triển phương pháp điều trị mới.

Mặc dù UTP đang được nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực y học, việc phát triển và ứng dụng thực tế của nó trong điều trị bệnh vẫn còn đang trong giai đoạn nghiên cứu và đánh giá. Cần thêm nhiều nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng để đánh giá đầy đủ tiềm năng và an toàn của UTP trước khi có thể áp dụng nó trong y học.

Dược động học

Hấp thu

UTP không thể hấp thụ trực tiếp qua đường uống do nó là một nucleotide và bị phân hủy bởi các enzyme trong tiêu hóa. Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường, UTP tồn tại trong tế bào và có thể được tái tạo bằng cách sử dụng các đường tổng hợp nucleotide trong quá trình tổng hợp RNA và DNA.

Phân bố

UTP tồn tại trong tất cả các tế bào sống và phân bố rộng rãi trong cơ thể. Nó được sử dụng làm nguyên liệu để tổng hợp RNA trong các tế bào và tham gia vào các quá trình sinh học như truyền tải năng lượng và truyền tải tín hiệu thần kinh.

Chuyển hóa

UTP không trải qua quá trình chuyển hóa hoặc biotransformation trong cơ thể. Nó duy trì cấu trúc nguyên tử và chức năng của mình trong quá trình tham gia các quá trình sinh học.

Thải trừ

UTP không được tiết ra khỏi cơ thể theo cách thông qua hệ thống thải dược phẩm như thuốc. Thay vào đó, nó được sử dụng và tái sử dụng trong các quá trình sinh học và được loại bỏ thông qua các quá trình tự nhiên như quá trình tái sử dụng nucleotide và chết tế bào.

Phương pháp sản xuất

Phương pháp tổng hợp UTP từ uridine:

• Bước 1: Chuẩn bị uridine dưới dạng chất khởi đầu.
• Bước 2: Kích hoạt nhóm hydroxyl của uridine bằng cách sử dụng DCC (dicyclohexylcarbodiimide) hoặc EDC (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N’-ethylcarbodiimide) và HOBT (1-Hydroxybenzotriazole) để tạo thành uridine-5′-O-carboxylic acid.
• Bước 3: Tiếp tục hoạt hóa carboxylate với triphosphoryl chloride hoặc triphosphoryl bromide để tạo thành uridine-5′-O-(β,γ-triphosphate).
• Bước 4: Làm phản ứng giữa uridine-5′-O-(β,γ-triphosphate) và ammonium hydroxide để tạo thành UTP.
• Bước 5: Tinh chế và tách UTP từ hỗn hợp phản ứng để thu được sản phẩm tinh khiết.

Lưu ý rằng phương pháp tổng hợp UTP có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện và mục đích sử dụng cụ thể. Các phương pháp khác có thể sử dụng các phản ứng hoá học khác nhau để tạo thành các liên kết phân tử đặc biệt trong quá trình tổng hợp UTP.

Độc tính ở người

Uridine triphosphate (UTP) không được coi là chất độc đối với cơ thể. UTP là một hợp chất tự nhiên tìm thấy trong tất cả các tế bào sống và có vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học. Nó không được xem là chất có tính độc hại hoặc gây hại cho con người trong điều kiện bình thường.

Tính an toàn

Hiện tại, không có thông tin cụ thể về tính an toàn của UTP đối với trẻ em, phụ nữ mang thai hoặc cho con bú, người cao tuổi, người suy gan hoặc thận. Bởi vì UTP là một hợp chất tự nhiên tồn tại trong cơ thể, thông thường nó không được coi là chất gây hại.

Tương tác với thuốc khác

Hiện tại, không có thông tin cụ thể về tương tác UTP với các loại thuốc cụ thể. Vì UTP không phổ biến là một loại thuốc và không được sử dụng rộng rãi trong y học như một loại thuốc đơn lẻ, nên thông tin về tương tác với các loại thuốc khác còn hạn chế.

Tuy nhiên, như với bất kỳ chất nào, không chỉ riêng UTP, luôn có khả năng tương tác với một số thuốc hoặc các chất khác. Khi sử dụng UTP hoặc các sản phẩm chứa UTP cùng với các loại thuốc khác, cần phải tham khảo ý kiến của bác sĩ hoặc chuyên gia y tế để được tư vấn về tương tác dược lý có thể xảy ra.

Lưu ý khi sử dụng Uridine 5′-triphosphate

Trước khi sử dụng UTP hoặc các sản phẩm chứa UTP, hãy tham khảo ý kiến của bác sĩ hoặc chuyên gia y tế. Họ có thể cung cấp thông tin và hướng dẫn cụ thể dựa trên tình trạng sức khỏe và mục đích sử dụng của bạn.

Khi sử dụng UTP, hãy tuân thủ liều lượng được chỉ định hoặc hướng dẫn bởi bác sĩ hoặc chuyên gia y tế.

Nếu bạn có bất kỳ vấn đề sức khỏe đặc biệt như suy gan, suy thận hoặc bất kỳ vấn đề sức khỏe nào khác, hãy thông báo cho bác sĩ hoặc chuyên gia y tế. Họ có thể đánh giá và cung cấp hướng dẫn phù hợp dựa trên tình trạng sức khỏe của bạn.

Nếu bạn đang sử dụng bất kỳ loại thuốc nào khác, bao gồm cả thuốc kê đơn, thuốc tự điều trị và các loại bổ sung thực phẩm, hãy thông báo cho bác sĩ hoặc chuyên gia y tế. Có thể xảy ra tương tác dược lý giữa UTP và các loại thuốc khác.

Một vài nghiên cứu của Uridine 5′-triphosphate trong Y học

Uridine-5′-triphosphate bảo vệ chống lại tổn thương gan do thiếu máu cục bộ/tái tưới máu ở chuột

Bối cảnh và mục đích: Quá tải canxi trong ty thể gây ra quá trình chết theo chương trình và cũng điều chỉnh quá trình sản xuất ATP. Sự suy giảm ATP và uridine-5′-triphosphate (UTP) từ mô gan sau khi thiếu máu cục bộ gây chết tế bào. ATP và UTP liên kết với màng tế bào của tế bào gan thông qua các thụ thể P2Y. Mục đích của chúng tôi là điều tra vai trò của UTP đối với tổn thương gan do thiếu máu cục bộ.

Phương pháp: Gan chuột bị cô lập được chia ngẫu nhiên thành năm nhóm: (1) nhóm đối chứng; (2) nhóm thiếu máu cục bộ (90 phút); (3) là nhóm 2, nhưng với sự quản lý của UTP; (4) là nhóm 2, nhưng với việc sử dụng suramin, chất đối kháng P2Y; và (5) là nhóm 3, nhưng sử dụng đồng thời suramin và UTP.

Kết quả: Có sự giảm đáng kể sau thiếu máu cục bộ trong việc giải phóng men gan ở động vật được điều trị trước bằng UTP, hoạt tính caspase-3 trong gan giảm đáng kể và hàm lượng ATP trong gan tăng so với nhóm 2 (không được điều trị thiếu máu cục bộ).

UTP ngăn chặn tình trạng quá tải Ca nội bào sau khi thiếu oxy trong nuôi cấy tế bào gan. Trong các nhóm được điều trị bằng UTP, các tế bào tế bào gan apoptotic ít hơn đáng kể đã được ghi nhận bằng cách kích hoạt caspase-3 yếu hơn và bằng xét nghiệm ghi nhãn kết thúc nick dUTP qua trung gian transferase.

Việc sử dụng suramin đã ngăn cản tác dụng có lợi của ATP nội sinh. Điều trị bằng UTP làm giảm 80% sự phân hủy của IkappaBalpha (chất ức chế yếu tố hạt nhân-kappaB) trong quá trình tái tưới máu mà không ảnh hưởng đến quá trình phosphoryl hóa kinase đầu cuối c-Jun N.

Kết luận: Việc sử dụng UTP trước khi khởi phát tái tưới máu thiếu máu cục bộ có thể làm giảm tổn thương gan. Quản lý UTP làm giảm quá tải Ca tế bào trong điều kiện thiếu oxy. Các hiệu ứng bảo vệ qua trung gian UTP có thể được điều chỉnh thông qua quá trình khử hoạt tính của yếu tố hạt nhân-kappaB. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với tiềm năng sử dụng UTP trong tổn thương gan do thiếu máu cục bộ.

Tài liệu tham khảo

1. Ben-Ari, Z., Pappo, O., Yitzhaki, S., Cheporko, Y., Shainberg, A., Zinman, T., Ravid, A., Zemel, R., Bachmatov, L., Kurtzwald, E., Mor, E., & Hochhauser, E. (2009). Uridine-5′-triphosphate protects against hepatic- ischemic/reperfusion injury in mice. Transplantation, 87(8), 1155–1162. https://doi.org/10.1097/TP.0b013e31819e3cdc
2. Drugbank, Uridine 5′-triphosphate, truy cập ngày 17 tháng 7 năm 2023.
3. Pubchem, Uridine 5′-triphosphate, truy cập ngày 17 tháng 7 năm 2023.
4. Bộ Y Tế (2012), Dược thư quốc gia Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội