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| Name | Topiramate | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Accession Number | DB00273 (APRD00237) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Type | small molecule | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Groups | approved | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Description | Topiramate (brand name Topamax) is an anticonvulsant drug produced by Ortho-McNeil Neurologics, a division of Johnson & Johnson. It is used to treat epilepsy in both children and adults. In children it is also indicated for treatment of Lennox-Gastaut syndrome (a disorder that causes seizures and developmental delays). It is also Food and Drug Administration (FDA) approved for, and now most frequently prescribed for, the prevention of migraines. [Wikipedia] |
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| Structure |
Download: MOL | SDF | SMILES | InChI Display: 2D Structure | 3D Structure |
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| Synonyms |
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| Brand names |
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| Brand name mixtures | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Categories |
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| CAS number | 97240-79-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Weight |
Average: 339.362 Monoisotopic: 339.098787343 |
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| Chemical Formula | C12H21NO8S | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InChI Key | InChIKey=KJADKKWYZYXHBB-XBWDGYHZSA-N | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| InChI |
InChI=1S/C12H21NO8S/c1-10(2)18-7-5-16-12(6-17-22(13,14)15)9(8(7)19-10)20-11(3,4)21-12/h7-9H,5-6H2,1-4H3,(H2,13,14,15)/t7-,8-,9+,12+/m1/s1
Plain Text
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| IUPAC Name |
[(1R,2S,6S,9R)-4,4,11,11-tetramethyl-3,5,7,10,12-pentaoxatricyclo[7.3.0.0^{2,6}]dodecan-6-yl]methyl sulfamate
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| SMILES |
[H][C@@]12CO[C@@]3(COS(N)(=O)=O)OC(C)(C)O[C@@]3([H])[C@]1([H])OC(C)(C)O2
Plain Text
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| Mass Spec | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Taxonomy | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kingdom | Organic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Classes |
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| Substructures |
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| Pharmacology | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Indication | Used for the treatment and control of partial seizures and severe tonic-clonic (grand mal) seizures and also for the prevention of migraine headaches. In children it is also used for treatment of Lennox-Gastaut syndrome. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pharmacodynamics | Topiramate is an anticonvulsant indicated in the treatment of epilepsy and migraine. Topiramate enhances GABA-activated chloride channels. In addition, topiramate inhibits excitatory neurotransmission, through actions on kainate and AMPA receptors. There is evidence that topiramate has a specific effect on GluR5 kainate receptors. It is also an inhibitor of carbonic anhydrase, particular subtypes II and IV, but this action is weak and unlikely to be related to its anticonvulsant actions, but may account for the bad taste and the development of renal stones seen during treatment. Its possible effect as a mood stabilizer seems to occur before anticonvulsant qualities at lower dosages. Topiramate inhibits maximal electroshock and pentylenetetrazol-induced seizures as well as partial and secundarily generalized tonic-clonic seizures in the kindling model, findings predective of a broad spectrum of antiseizure activities clinically. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Mechanism of action | The precise mechanism of action of topiramate is not known. However, studies have shown that topiramate blocks the action potentials elicited repetitively by a sustained depolarization of the neurons in a time-dependent manner, suggesting a state-dependent sodium channel blocking action. Topiramate also augments the activity of the neurotransmitter gamma-aminobutyrate (GABA) at some subtypes of the GABAA receptor (controls an integral chloride channel), indicating a possible mechanism through potentiation of the activity of GABA. Topiramate also demonstrates antagonism of the AMPA/kainate subtype of the glutamate excitatory amino acid receptor. It also inhibits carbonic anhydrase (particularly isozymes II and IV), but this action is weak and unlikely to be related to its anticonvulsant actions. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Absorption | Rapid with pleak plasma concentrations occurring after 2 hours and a bioavailability of 80%. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume of distribution | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Protein binding | 15-41% (over the blood concentration range of 0.5 - 250 mg/mL). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metabolism |
Not extensively metabolized, 70% of the dose is eliminated unchanged in the urine. The other 30% is metabolized hepatically to six metabolites (formed by hydroxylation, hydrolysis, and glucuronidation), none of which constitute more than 5% of an administered dose. |
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| Route of elimination | Topiramate is not extensively metabolized and is primarily eliminated unchanged in the urine (approximately 70% of an administered dose). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Half life | 19 to 23 hours | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Clearance |
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| Toxicity | Symptoms of overdose include abdominal pain, agitation, blurred vision, convulsions, depression, dizziness, double vision, drowsiness, impaired coordination, impaired mental activity, low blood pressure, reduced consciousness, severe diarrhea, sluggishness, and speech problems. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Affected organisms |
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| Pathways | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pharmacoeconomics | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Manufacturers |
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| Packagers |
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| Dosage forms |
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| Prices |
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| Patents |
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| Properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| State | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Melting point | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Experimental Properties |
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| Predicted Properties |
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| References | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Synthesis Reference | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| General Reference |
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| External Links |
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| ATC Codes |
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| AHFS Codes |
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| PDB Entries | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| FDA label | show (235.6 KB) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| MSDS | show (57.1 KB) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Interactions | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Drug Interactions | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Food Interactions | Not Available | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Targets |
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1. Gamma-aminobutyric-acid receptor subunit alpha-1 Pharmacological action: yesActions: agonist GABA, the major inhibitory neurotransmitter in the vertebrate brain, mediates neuronal inhibition by binding to the GABA/benzodiazepine receptor and opening an integral chloride channel Organism class: humanUniProt ID: P14867 ![]() Gene: GABRA1 ![]() Protein Sequence: FASTA Gene Sequence: FASTA SNPs: SNPJam Report ![]() References:
2. Sodium channel protein type 1 subunit alpha Pharmacological action: yesActions: inhibitor Mediates the voltage-dependent sodium ion permeability of excitable membranes. Assuming opened or closed conformations in response to the voltage difference across the membrane, the protein forms a sodium-selective channel through which Na(+) ions may pass in accordance with their electrochemical gradient Organism class: humanUniProt ID: P35498 ![]() Gene: SCN1A ![]() Protein Sequence: FASTA Gene Sequence: FASTA SNPs: SNPJam Report ![]() References:
3. Glutamate receptor, ionotropic kainate 1 Pharmacological action: yesActions: antagonist L-glutamate acts as an excitatory neurotransmitter at many synapses in the central nervous system. The postsynaptic actions of Glu are mediated by a variety of receptors that are named according to their selective agonists. May be involved in the transmission of light information from the retina to the hypothalamus. This receptor binds domoate > kainate > L-glutamate = quisqualate > CNQX = DNQX > AMPA > dihydrokainate > NMDA Organism class: humanUniProt ID: P39086 ![]() Gene: GRIK1 ![]() Protein Sequence: FASTA Gene Sequence: FASTA SNPs: SNPJam Report ![]() References:
Pharmacological action: yes
Actions: inhibitor Reversible hydration of carbon dioxide Organism class: humanUniProt ID: P00918 ![]() Gene: CA2 ![]() Protein Sequence: FASTA Gene Sequence: FASTA SNPs: SNPJam Report ![]() References:
Pharmacological action: yes
Actions: inhibitor Reversible hydration of carbon dioxide. May stimulate the sodium/bicarbonate transporter activity of SLC4A4 Organism class: humanUniProt ID: P22748 ![]() Gene: CA4 ![]() Protein Sequence: FASTA Gene Sequence: FASTA SNPs: SNPJam Report ![]() References:
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| Enzymes |
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Actions: inhibitor
Responsible for the metabolism of a number of therapeutic agents such as the anticonvulsant drug S-mephenytoin, omeprazole, proguanil, certain barbiturates, diazepam, propranolol, citalopram and imipramine UniProt ID: P33261![]() Gene: CYP2C19 ![]() Protein Sequence: FASTA Gene Sequence: FASTA SNPs: SNPJam Report ![]() References:
Actions: inducer
Cytochromes P450 are a group of heme-thiolate monooxygenases. In liver microsomes, this enzyme is involved in an NADPH-dependent electron transport pathway. It performs a variety of oxidation reactions (e.g. caffeine 8-oxidation, omeprazole sulphoxidation, midazolam 1'-hydroxylation and midazolam 4- hydroxylation) of structurally unrelated compounds, including steroids, fatty acids, and xenobiotics. The enzyme also hydroxylates etoposide UniProt ID: P08684![]() Gene: CYP3A4 Protein Sequence: FASTA Gene Sequence: FASTA SNPs: SNPJam Report ![]() References:
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| Comments |
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This project is supported by Genome Alberta & Genome Canada, a not-for-profit organization that is leading Canada's national genomics strategy with $600 million in funding from the federal government. This project is also supported in part by GenomeQuest, Inc., an enterprise genomic information company serving the life science community.