ALENDRONSKĀBE: FORMULA, STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS UN PIELIETOJUMS - ĶĪMIJA - 2025

Alendronskābe ir organisks savienojums, kas pieder pie klasifikāciju ar bisfosfonātu, jo īpaši uz otrās paaudzes; Tie ir slāpekļa atomi. Šim savienojumam, tāpat kā pārējiem bisfosfonātiem, ir augsta strukturālā analoģija ar neorganisko pirofosfātu (PPi).

Neorganiskais pirofosfāts ir daudzu sintētisko reakciju produkts organismā. Tas tiek glabāts daudzos ķermeņa audos, un ir konstatēts, ka tā iekļaušana kaulos regulē to pārkaļķošanos un mineralizāciju. Alendronskābei, tāpat kā PPi un bisfosfonātiem, ir augsta afinitāte pret hidroksilapatīta kristāliem kaulos.

Šī iemesla dēļ tas ir paredzēts kā zāles tādu pašu slimību, tai skaitā osteoporozes, ārstēšanai. Farmaceitiskajā tirgū to iegūst ar tirdzniecības nosaukumu Fosamax jonu formā (nātrija alendronāta trihidrāts) atsevišķi vai kombinācijā ar D vitamīnu.

Galvenās zāļu formas ir tabletes un apvalkotās tabletes. To sintezē, karsējot GABA (4-aminosviestskābi) ar ortofosforskābi (H ₃ PO ₃ ) inerta slāpekļa atmosfērā. Pēc tam pievieno fosfora trihlorīdu (PCl ₃ ).

Pēc ūdens pievienošanas, šķīduma atkrāsošanas ar kokogli un atšķaidīšanas metanolā tiek iegūta cietā alendronskābe. Visbeidzot, skābi neitralizē ar NaOH, lai iegūtu nātrija alendronātu.

Formula

Alendronskābes kondensētā molekulārā formula ir C ₄ H ₁₃ NO ₇ P ₂ . Tomēr vienīgā informācija, ko no tā var iegūt, ir savienojuma molekulmasa un nepiesātinājumu skaits.

Molekulārā struktūra noteikti ir nepieciešama, lai izprastu tās fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Uzbūve

Augšējā attēlā parādīta alendronāta molekulārā struktūra. Sarkanās sfēras atbilst skābekļa atomiem, sinepes - fosfora atomiem, pelēkās - oglekļa atomiem, baltas - ūdeņraža atomiem un zilās sfēras - slāpekļa atomiem.

Struktūru var pielīdzināt līkločam ar burtu T, un tā griesti ir atslēga, kāpēc savienojumu uzskata par bifosfonātu. PPi (O ₃ P ─ O ─ PO ₃ ) ir analogs T molekulārajiem griestiem (O ₃ P ─ C (OH) ─ PO ₃ ), ar vienīgo atšķirību, ka centrālais atoms, kas savieno fosfātu grupas Bisfosfonāti ir bifosfoniskais ogleklis.

Šis ogleklis savukārt ir saistīts ar hidroksilgrupu (-OH). No šī oglekļa rodas alkilvirkne trīs metilēna (-CH2 ─ ), kas beidzas ar aminogrupu ( ─ NH ₂ ).

Par šo bifosfonātu, kas pieder otrajai vai trešajai paaudzei, atbild aminogrupa vai jebkurš aizvietotājs, kam ir slāpekļa atoms.

Alendronātā barotnei ir piešķirti visi skābie ūdeņraži (H ⁺ ). Katra fosfātu grupa izdala divus H ⁺ , un, tā kā ir divas grupas, kopā četras H ⁺ var atbrīvot skābi; Tieši šī iemesla dēļ tai ir četras skābes konstantes (pka ₁ , pka ₂ , pka ₃ un pka ₄ ).

Molekulārā dinamika

Alkilķēde spēj pagriezt savas atsevišķās saites, piešķirot molekulai elastību un dinamiku. Aminogrupa var darīt to pašu mazākā mērā. Tomēr fosfātu grupas var pagriezt tikai P ─ C saiti (tāpat kā divas rotējošas piramīdas).

No otras puses, šīs “rotējošās piramīdas” ir ūdeņraža saišu pieņēmēji, un, mijiedarbojoties ar citu sugu vai molekulāro virsmu, kas nodrošina šos ūdeņražus, tās palēninās un izraisa alendronskābes izturīgu noenkurošanos. Šī ietekme ir arī elektrostatiskajai mijiedarbībai (ko, piemēram, izraisa Ca ²⁺ joni ).

Tikmēr pārējā T daļa turpina kustēties. Joprojām brīvā aminogrupa mijiedarbojas ar vidi, kas to ieskauj.

Īpašības

Alendronskābe ir balta cieta viela, kas kūst 234ºC temperatūrā un pēc tam sadalās 235ºC temperatūrā.

Tas ļoti slikti šķīst ūdenī (1 mg / L), un tā molekulmasa ir aptuveni 149 g / mol. Šī šķīdība palielinās, ja tā ir jonu formā - alendronāts.

Tas ir savienojums ar lielisku hidrofilu raksturu, padarot to nešķīstošu organiskos šķīdinātājos.

Lietojumprogrammas

Tam ir pielietojums farmācijas nozarē. Tas ir nopērkams ar nosaukumiem Binosto (70 mg, putojošās tabletes) un Fosamax (10 mg tabletes un 70 mg tabletes, ko ievada reizi nedēļā).

Kā nehormonālas zāles tas palīdz cīnīties ar osteoporozi sievietēm menopauzes laikā. Vīriešiem tas iedarbojas uz Pedžeta slimību, hipokalcēmiju, krūts vēzi, prostatas vēzi un citām slimībām, kas saistītas ar kauliem. Tas samazina iespējamo lūzumu risku, īpaši gurniem, plaukstas locītavām un mugurkaulam.

Tā augstā selektivitāte pret kauliem ļauj samazināt tā devu patēriņu. Šī iemesla dēļ pacientiem gandrīz nav jālieto tablete nedēļā.

Darbības mehānisms

Alendronskābe ir noenkurota uz hidroksilapatīta kristālu, kas veido kaulu, virsmu. ─ OH grupa no bifosfonskābes oglekļa dod priekšroku mijiedarbību starp skābi un kalcija. Vēlams, lai tas notiktu kaulu pārveidošanas apstākļos.

Tā kā kauli nav inertas un statiskas struktūras, bet gan dinamiski, šī enkurošana ietekmē osteoklastu šūnas. Šīs šūnas veic kaulaudu rezorbciju, bet osteoblasti to veido.

Pēc tam, kad skābe ir balstīta uz hidroksiapatīts, augšējā daļa no tās struktūras -specifically -NH _2- nomāc enzīms farnezilpirofosfāta sintetāzes.

Šis ferments regulē sintētiskās mevalonskābes ceļu un tāpēc tieši ietekmē holesterīna, citu sterīnu un izoprenoīdu lipīdu biosintēzi.

Tā kā tiek mainīta lipīdu biosintēze, tiek kavēta arī olbaltumvielu prenilācija, tāpēc, neražojot būtiskus lipīdu proteīnus osteoklastu funkciju atjaunošanai, viņi galu galā mirst (osteoklastu apoptoze).

Iepriekšminētā rezultātā osteoklastiskā aktivitāte samazinās un osteoblasti var darboties kaula konstrukcijā, stiprinot to un palielinot tā blīvumu.

Alendronskābes atvasinājumi

Lai iegūtu atvasinājumu, ir svarīgi modificēt savienojuma molekulāro struktūru, izmantojot virkni ķīmisku reakciju. Gadījumā, alendronskābe, vienīgās iespējamās izmaiņas, kas ir tie, -NH ₂ un -OH grupu (no bifosfonskābes oglekļa).

Kādas modifikācijas? Tas viss ir atkarīgs no sintēzes apstākļiem, reaģenta pieejamības, mērogošanas, ražas un daudziem citiem mainīgiem lielumiem.

Piemēram, vienu no ūdeņražiem var aizstāt ar R ─ C = O grupu, radot atvasinājumiem jaunas strukturālās, ķīmiskās un fizikālās īpašības.

Tomēr šādu atvasinājumu mērķis nav nekas cits kā iegūt savienojumu ar labāku farmaceitisko aktivitāti un tam turklāt ir mazāk seku vai nevēlamu blakusparādību tiem, kas lieto šīs zāles.

Atsauces

1. Drake, MT, Clarke, BL, & Khosla, S. (2008). Bifosfonāti: darbības mehānisms un loma klīniskajā praksē. Mayo klīnikas procedūras. Mayo klīnika, 83 (9), 1032–1045.
2. Turhanen, PA, un Vepsäläinen, JJ (2006). Jaunu (1-alkanoiloksi-4-alkanoilaminobutylidene) -1,1-bisfosfonskābes atvasinājumu sintēze. Beilšteina žurnāls par organisko ķīmiju, 2., 2. doi.org
3. Narkotiku banka. (2005. gada 13. jūnijs). Narkotiku banka. Saņemts 2018. gada 31. martā no: drugbank.ca.
4. Maršals, H. (2017. gada 31. maijs). Alendronskābe. Saņemts 2018. gada 31. martā no: netdoctor .com
5. PubChem. (2018). Alendronskābe. Saņemts 2018. gada 31. martā no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wikipedia. (2018. gada 28. marts). Alendronskābe. Saņemts 2018. gada 31. martā no: en.wikipedia.org.