Formula, Struktur, Harta dan Kegunaan Asid Alendronic



The asid alendronic adalah sebatian organik yang tergolong dalam klasifikasi bifosfonat, khususnya bagi generasi kedua; Ini adalah yang mengandungi atom nitrogen. Kompaun ini, serta bakifosfonat lain, mempunyai analogi struktur yang tinggi dengan pirofosfat tak organik (PPi).

Pyrophosphat bukan organik adalah hasil tindak balas sintetik dalam tubuh. Ia disimpan dalam banyak tisu badan, dan ia telah mendapati bahawa penggabungannya ke dalam tulang mengawal kalsifikasi dan mineralisasi. Asid Alendronic, seperti PPi dan bifosfonat, menunjukkan pertalian yang tinggi untuk kristal hidroksiapatit dalam tulang. 

Atas sebab ini ia dimaksudkan sebagai ubat untuk merawat penyakitnya, di antaranya, osteoporosis. Di pasaran farmaseutikal tercapai dengan nama dagang Fosamax dalam bentuk ionnya (alendronate natrium trihydrate), sahaja atau digabungkan dengan vitamin D.

Bentuk farmaseutikal utama adalah tablet dan tablet bersalut. Ia disintesis dengan memanaskan GABA (4-amino butyric acid) dengan asid orthophosphorous (H3PO3) di bawah suasana nitrogen yang tidak aktif. Kemudian phosphorus trichloride (PCl) ditambah3).

Selepas langkah agregasi air, perubahan warna penyelesaian dengan arang dan pencairan dalam metanol, asid alendronic pepejal diperolehi. Akhirnya, asid dinentralisasi dengan NaOH untuk mendapatkan natrium alendronat.

Indeks

  • 1 Formula
  • 2 Struktur
    • 2.1 Dinamisme molekul
  • 3 Hartanah
  • 4 Kegunaan
  • 5 Mekanisme tindakan
  • 6 Derivatif asid alendronic
  • 7 Rujukan

Formula

Formula molekul pekat asid alendronic adalah C4H13TIDAK7P2. Walau bagaimanapun, satu-satunya maklumat yang boleh diekstrak daripada ini ialah berat molekul kompaun dan bilangan tak jenuh.

Struktur molekul wajib diperlukan untuk membezakan sifat fizikal dan kimianya.

Struktur

Struktur molekul alendronat diwakili dalam imej atas. Kawasan merah sesuai dengan atom oksigen, mustard kepada atom fosforus, kelabu kepada karbon putih untuk hidrogen, dan biru bidang nitrogen.

Strukturnya dapat diasimilasi dengan huruf T zigzagged, atapnya menjadi kunci mengapa kompleks itu dianggap sebagai bifosfonat. PPi (O3P─O─PO3) adalah sama dengan siling molekul T (O3P─C (OH)─PO3), dengan satu-satunya perbezaan bahawa atom pusat yang menyertai kumpulan fosfat untuk bifosfonat adalah karbon bisfosfonik.

Sebaliknya, karbon ini terikat kepada kumpulan hidroksil (-OH). Dari karbon ini muncul rantai alkil tiga unit metilena (-CH2─), yang berakhir dengan kumpulan amino (─NH2).

Ia adalah kumpulan amino, atau mana-mana substituen yang mempunyai atom nitrogen, yang bertanggungjawab untuk bisphosphonate ini yang dimiliki oleh generasi kedua atau generasi ketiga.

Dalam alendronate semua hidrogen berasid (H+) telah diberikan kepada alam sekitar. Setiap kumpulan fosfat mengeluarkan dua H+, dan kerana terdapat dua kumpulan, semuanya sama sekali empat H+ yang boleh melepaskan asid; ia adalah untuk sebab ini ia mempunyai empat pemalar asid (pka1, pka2, pka3 dan pka4).

Dinamisme molekul

Rantai alkil mampu memutarkan ikatan mudahnya, memberikan fleksibiliti dan dinamisme kepada molekul. Kumpulan amino boleh melakukan perkara yang sama dengan tahap yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, kumpulan fosfat hanya boleh memutarkan ikatan P─C (sebagai dua piramid berputar).

Tambahan pula, ini "piramid berputar" adalah ikatan hidrogen amalan perancang dan, apabila berinteraksi dengan yang lain spesies atau sumbangan permukaan molekul hidrogen ini, brek dan menyebabkan alendronate itu berlabuh degil. Interaksi elektrostatik (berasal, contohnya, oleh ion Ca2+) juga mempunyai kesan ini.

Sementara itu, selebihnya T terus bergerak. Kumpulan amino, masih bebas, berinteraksi dengan persekitaran yang mengelilinginya.

Hartanah

Asid Alendronic adalah pepejal putih yang mencair pada 234 ° C dan kemudian terurai pada 235 ° C.

Ia sangat tidak larut dalam air (1mg / L) dan mempunyai berat molekul kira-kira 149 g / mol. Kelarutan ini meningkat jika terdapat dalam bentuk ionnya, alendronate.

Ia adalah sebatian yang mempunyai ciri hidrofilik tinggi, jadi ia tidak larut dalam pelarut organik.

Kegunaan

Ia mempunyai aplikasi dalam industri farmaseutikal. Di pasaran, ia diperolehi dengan nama Binosto (70 mg, tablet effervescent) dan Fosamax (10 mg tablet dan 70 mg tablet yang diberikan sekali seminggu).

Sebagai ubat bukan hormon, ia membantu melawan osteoporosis pada wanita menopaus. Pada lelaki, ia bertindak terhadap penyakit Paget, hypocalcemia, kanser payudara, kanser prostat dan penyakit tulang yang berkaitan dengannya. Ini mengurangkan risiko patah tulang, terutamanya pinggul, pergelangan tangan dan tulang belakang.

Selektiviti yang tinggi ke arah tulang membolehkan penggunaan dosnya dikurangkan. Oleh kerana itu, pesakit tidak perlu menggunakan tablet setiap minggu.

Mekanisme tindakan

Asid Alendronic berlabuh ke permukaan kristal hidroksiapatit yang membentuk tulang. Kumpulan itu ─OH karbon bifosfonik menyokong interaksi antara asid dan kalsium. Ini berlaku secara sengaja dalam keadaan pembentukan semula tulang.

Kerana tulang tidak lengai dan struktur statik tetapi dinamik, penampan ini memberi kesan pada sel-sel osteoklas. Sel-sel ini melakukan penyerapan tulang, sementara osteoblas bertanggungjawab untuk membinanya.

Setelah asid berlabuh ke hidroksiapatit, bahagian atas strukturnya-khususnya kumpulan -NH2- menghalang aktiviti enzim farnesyl pyrophosphate synthetase.

Enzim ini mengawal laluan sintetik asid mevalonik dan, akibatnya, secara langsung menjejaskan biosintesis kolesterol, sterol lain dan lipid isoprenoid.

Diubah lipid biosintesis, Pemprenilan protein menghalang, supaya tanpa pengeluaran protein lipid penting untuk pembaharuan fungsi osteoclasts, mereka akhirnya mati (apoptosis osteoclasts).

Sebagai akibat daripada perkara di atas, aktiviti osteoklastik berkurangan dan osteoblas dapat berfungsi dalam pembinaan tulang, memperkuat dan meningkatkan ketumpatannya.

Derivatif asid Alendronic

Untuk mendapatkan derivatif adalah penting untuk mengubah struktur molekul sebatian melalui satu siri reaksi kimia. Dalam kes asid alendronic, satu-satunya pengubahsuaian mungkin adalah kumpulan -NH2 dan -OH (daripada karbon bifosfonik).

Apa pengubahsuaian? Segala-galanya bergantung pada keadaan sintesis, ketersediaan reagen, skala, hasil dan banyak pembolehubah lain.

Sebagai contoh, satu daripada hidrogen boleh digantikan oleh kumpulan R─C = O, mewujudkan struktur struktur, kimia dan fizikal yang baru dalam derivatif.

Walau bagaimanapun, objektif derivatif itu adalah tidak lain daripada sebatian dengan aktiviti farmaseutikal yang lebih baik dan juga mendedahkan sekuelanya kecil atau untuk mengambil dadah kesan sampingan yang tidak diingini

Rujukan

  1. Drake, M.T., Clarke, B.L., & Khosla, S. (2008). Bifosfonat: Mekanisme Tindakan dan Peranan dalam Amalan Klinikal. Prosedur Klinik Mayo. Mayo Clinic, 83(9), 1032-1045.
  2. Turhanen, P. A., & Vepsäläinen, J. J. (2006). Sintesis novel (1-alkanoyloksi-4-alkanoylaminobutylidene) derivatif asid -1,1-bisphosphonic. Beilstein Jurnal Kimia Organik, 2, 2. doi.org
  3. DrugBank. (13 Jun 2005). DrugBank. Diambil pada 31 Mac, 2018, dari: drugbank.ca.
  4. Marshall, H. (31 Mei 2017). Asid Alendronic. Diambil pada 31 Mac, 2018, dari: netdoctor.com
  5. PubChem. (2018). Alendronic Acid. Diambil pada 31 Mac, 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Wikipedia. (28 Mac, 2018). Asid Alendronic. Diambil pada 31 Mac, 2018, dari: en.wikipedia.org.