ALENDRONSKA KISLINA: FORMULA, STRUKTURA, LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Alendronska kislina organska spojina, ki spada v klasifikacijo bisfosfonatov, še posebej na drugo generacijo; To so tisti, ki vsebujejo dušikove atome. Ta spojina, kot tudi ostali bisfosfonati, ima visoko strukturno analogijo z anorganskim pirofosfatom (PPi).

Anorganski pirofosfat je produkt številnih sintetičnih reakcij v telesu. Shranjena je v številnih tkivih telesa, zato je bilo ugotovljeno, da vdelava v kosti uravnava njihovo kalcifikacijo in mineralizacijo. Alendronska kislina, tako kot PPi in bisfosfonati, ima visoko afiniteto za kristale hidroksiapatita v kosti.

Zaradi tega je mišljeno kot zdravilo za zdravljenje enakih bolezni, vključno z osteoporozo. Na farmacevtskem trgu se pridobiva pod trgovskim imenom Fosamax v svoji ionski obliki (alendronat natrijev trihidrat), sam ali v kombinaciji z vitaminom D.

Prevladujoče dozirne oblike so tablete in obložene tablete. Sintetizira se s segrevanjem GABA (4-amino maslačne kisline) z ortofosforno kislino (H ₃ PO ₃ ) v inertni dušikovi atmosferi. Nato dodamo fosforjev triklorid (PCl ₃ ).

Po korakih dodajanja vode, razbarvanja raztopine z ogljem in razredčitve v metanolu dobimo trdno alendronsko kislino. Na koncu kislino nevtraliziramo z NaOH, da dobimo natrijev alendronat.

Formula

Zgoščeni molekulska formula alendronske kisline je C ₄ H ₁₃ NO ₇ P ₂ . Vendar je edina informacija, ki jo lahko iz tega izvlečemo, molekulska masa spojine in število nenasičenih snovi.

Molekularna struktura je nujno potrebna, da se ugotovijo njene fizikalne in kemijske lastnosti.

Struktura

Zgornja slika prikazuje molekularno strukturo alendronata. Rdeče krogle ustrezajo kisikovim atomom, gorčice fosfornim atomom, sive do atomov ogljika, bele pa vodikovim atomom, modra krogla pa dušiku.

Strukturo lahko primerjamo z cikcakano črko T, njen strop pa je ključen za to, zakaj se spojina šteje za bisfosfonat. PPi (O ₃ P ─ O ─ PO ₃ ) je analogen molekularnemu stropu T (O ₃ P ─ C (OH) ─ PO ₃ ), z edino razliko, da je osrednji atom, ki se pridruži fosfatnim skupinam za Bisfosfonati so bisfosfonski ogljik.

Ta ogljik je povezan s hidroksilno skupino (-OH). S tega ogljika izhaja alkilno verigo tri metilenske enote (CH2 ─ ), ki se konča z amino skupino ( ─ NH ₂ ).

Amino skupina ali kateri koli substituent ima dušikov atom, ki je odgovoren za ta bisfosfonat, ki pripada drugi ali tretji generaciji.

V alendronatu so v medij dani vsi kisli vodiki (H ⁺ ). Vsaka fosfatna skupina sprosti dve H ⁺ , in ker obstajata dve skupini, lahko skupno štiri H ⁺ sprostijo kislino; Zaradi tega ima štiri kisle konstante (pka ₁ , pka ₂ , pka ₃ in pka ₄ ).

Molekularna dinamika

Alkilna veriga je sposobna vrteti svoje enojne vezi, kar daje molekuli prožnost in dinamičnost. Amino skupina lahko to stori v manjši meri. Vendar fosfatne skupine lahko vrtijo samo povezavo P ─ C (kot dve vrteči se piramidi).

Po drugi strani so te "vrteče se piramide" sprejemniki vodikove vezi in, ko se medsebojno ukvarjajo z drugo vrsto ali molekularno površino, ki zagotavlja te vodike, upočasnijo in povzročijo, da se alendronska kislina trdno zasidra. Ta učinek imajo tudi elektrostatične interakcije (ki jih povzročajo npr. Ioni Ca ²⁺ ).

Medtem se preostali del T še naprej premika. Amino skupina, še vedno svobodna, deluje z okoljem, ki ga obdaja.

Lastnosti

Alendronska kislina je bela trdna snov, ki se topi pri 234 ° C in nato razpade pri 235 ° C.

Zelo slabo je topen v vodi (1 mg / L) in ima molekulsko maso približno 149 g / mol. Ta topnost se poveča, če je v ionski obliki alendronat.

Je spojina z velikim hidrofilnim značajem, zato je netopna v organskih topilih.

Prijave

Ima aplikacije v farmacevtski industriji. Komercialno je na voljo pod imeni Binosto (70 mg, šumeče tablete) in Fosamax (10 mg tablete in 70 mg tablete, ki jih dajemo enkrat na teden).

Kot nehormonsko zdravilo pomaga v boju z osteoporozo pri ženskah v menopavzi. Pri moških deluje na Pagetovo bolezen, hipokalcemijo, rak dojke, rak prostate in druge bolezni, povezane s kostmi. Tako se zmanjša tveganje za možne zlome, zlasti kolkov, zapestja in hrbtenice.

Njegova visoka selektivnost do kosti omogoča zmanjšanje porabe njegovih odmerkov. Zaradi tega bolniki komaj potrebujejo uživanje tablete na teden.

Mehanizem delovanja

Alendronska kislina je zasidrana na površini kristalov hidroksiapatita, ki sestavljajo kost. ─ OH skupina bisfosfonskega ogljika spodbuja interakcije med kislino in kalcijem. To se zgodi prednostno pri pogojih remodeliranja kosti.

Ker kosti niso inertne in statične strukture, temveč dinamične, to sidranje vpliva na celice osteoklasta. Te celice izvajajo resorpcijo kosti, medtem ko so osteoblasti zadolženi za njeno izgradnjo.

Ko se kislina zasidra na hidroksiapatit, zgornji del njene strukture - natančneje -NH _2- skupina _- zavira aktivnost encima farnezil pirofosfat sintetaza.

Ta encim uravnava pot sintetične mevalonske kisline in zato neposredno vpliva na biosintezo holesterola, drugih sterolov in izoprenoidnih lipidov.

Ker se biosinteza lipidov spreminja, se zavira tudi prenilacija beljakovin, zato brez proizvodnje esencialnih lipidnih beljakovin za obnovo funkcij osteoklasta končajo z umiranjem (apoptoza osteoklastov).

Zaradi navedenega se osteoklastična aktivnost zmanjšuje in osteoblasti lahko delujejo pri gradnji kosti, jo krepijo in povečujejo njeno gostoto.

Derivati ​​alendronske kisline

Za pridobitev derivata je nujno, da spremenimo molekularno strukturo spojine z vrsto kemijskih reakcij. Pri alendronske kisline, edina možna spremembe so mnenja -NH ₂ in -OH skupin (v bisfosfonske ogljika).

Kakšne spremembe? Vse je odvisno od sinteznih pogojev, razpoložljivosti reagenta, skaliranja, izkoristkov in mnogih drugih spremenljivk.

Na primer, enega od vodikov lahko nadomestimo s skupino R ─ C = O, kar ustvarja nove strukturne, kemijske in fizikalne lastnosti v derivatih.

Vendar cilj takšnih derivatov ni nič drugega kot pridobivanje spojine z boljšim farmacevtskim delovanjem in ki poleg tega kaže manj posledic ali neželenih stranskih učinkov pri tistih, ki uživajo drogo.

Reference

1. Drake, MT, Clarke, BL, & Khosla, S. (2008). Bisfosfonati: Mehanizem delovanja in vloga v klinični praksi. Zbornik klinike Mayo. Klinika Mayo, 83 (9), 1032–1045.
2. Turhanen, PA, in Vepsäläinen, JJ (2006). Sinteza novih derivatov (1-alkanoiloksi-4-alkanoilaminobutiliden) -1,1-bisfosfonske kisline. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2, 2. doi.org
3. DrugBank. (13. junij 2005). DrugBank. Pridobljeno 31. marca 2018 z: drugbank.ca.
4. Marshall, H. (31. maj 2017). Alendronska kislina. Pridobljeno 31. marca 2018 iz: netdoctor .com
5. PubChem. (2018). Alendronska kislina. Pridobljeno 31. marca 2018, iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wikipedija. (28. marec 2018). Alendronska kislina. Pridobljeno 31. marca 2018 z: en.wikipedia.org.