Alendronsyreformel, struktur, egenskaber og anvendelser



den alendronsyre er en organisk forbindelse, der hører til klassificeringen af ​​bisfosfonater, specielt de af anden generation; Disse er dem, der indeholder nitrogenatomer. Denne forbindelse, såvel som resten af ​​bisfosfonaterne, har en høj strukturel analogi med uorganisk pyrophosphat (PPi).

Uorganisk pyrophosphat er produktet af mange syntetiske reaktioner i kroppen. Det er opbevaret i mange væv i kroppen, og det har vist sig, at dets inkorporering i knogler regulerer dets forkalkning og mineralisering. Alendronsyre, såsom PPi og biphosphonater, viser en høj affinitet for hydroxyapatitkrystaller i knogler. 

Af denne grund er det beregnet som et lægemiddel til behandling af sygdomme deraf, blandt dem osteoporose. På det farmaceutiske marked opnås med handelsnavnet Fosamax i sin ioniske form (alendronatnatriumtrihydrat), alene eller kombineret med D-vitamin.

De overvejende farmaceutiske former er tabletter og overtrukne tabletter. Den syntetiseres ved opvarmning af GABA (4-aminobutyrsyre) med orthophosphorsyre (H3PO3) under en inert nitrogenatmosfære. Derefter tilsættes phosphortrichlorid (PCl)3).

Efter trinnene med vandaggregering, misfarvning af opløsningen med trækul og fortynding i methanol opnås den faste alendronsyre. Endelig neutraliseres syren med NaOH for at opnå natriumalendronat.

indeks

  • 1 formel
  • 2 struktur
    • 2.1 Molekylær dynamik
  • 3 Egenskaber
  • 4 anvendelser
  • 5 Handlingsmekanisme
  • 6 Derivater af alendronsyre
  • 7 referencer

formel

Den kondenserede molekylære formel for alendronsyre er C4H13NO7P2. Imidlertid er den eneste information, der kan ekstraheres herfra, molekylvægten af ​​forbindelsen og antallet af umættelser.

Obligatorisk molekylær struktur er nødvendig for at skelne dens fysiske og kemiske egenskaber.

struktur

Alendronatets molekylære struktur er repræsenteret i det øvre billede. De røde kugler svarer til iltatomer, sennepene til fosforatomerne, de grå kugler til carbonatomerne, de hvide kugler til hydrogenatomerne og den blå kugle til nitrogenet.

Strukturen kan ligestilles med et bogstav T zigzagged, dets tag er nøglen til hvorfor forbindelsen betragtes som et bisphosphonat. PPi (O3P─O─PO3) er analog med det molekylære loft på T (O3P─C (OH)─PO3), med den eneste forskel at det centrale atom, der forbinder fosfatgrupperne for bisfosfonater, er et bisfosfoncarbon.

Til gengæld er dette carbon bundet til en hydroxylgruppe (-OH). Fra dette carbon fremkommer en alkylkæde af tre methylenenheder (-CH2─), som slutter med en aminogruppe (─NH2).

Det er aminogruppen, eller en hvilken som helst substituent, der har et nitrogenatom, der er ansvarlig for dette bisphosphonat tilhørende anden generation eller tredje generation.

I alendronat er alle sure hydrogener (H+) er blevet givet til miljøet. Hver phosphatgruppe frigiver to H+, og da der er to grupper, er de helt fire fire+ dem der kan frigive syren; det er af denne grund, at det har fire syrekonstanter (pka1, pKa2, pKa3 og pka4).

Molekylær dynamik

Alkylkæden kan rotere sine simple bindinger, hvilket giver fleksibilitet og dynamik til molekylet. Aminogruppen kan gøre det samme i mindre grad. Imidlertid kan phosphatgrupperne kun rotere P-bindingen─C (som to roterende pyramider).

Endvidere disse "roterende pyramider" er hydrogenbindinger acceptorer, og når der interagerer med en anden art eller molekylære overflade bidrag disse hydrogener, bremse- og forårsager alendronat forankret hårdnakket. Elektrostatiske interaktioner (som f.eks. Er dannet af Ca-ionerne2+) har også denne effekt.

I mellemtiden fortsætter resten af ​​T'en med at bevæge sig. Aminogruppen, der stadig er fri, interagerer med det miljø, der omgiver det.

egenskaber

Alendronsyre er et hvidt faststof, som smelter ved 234 ° C og nedbrydes derefter ved 235 ° C.

Det er meget dårligt opløseligt i vand (1 mg / L) og har en molekylvægt på ca. 149 g / mol. Denne opløselighed stiger, hvis den er i sin ioniske form, alendronat.

Det er en forbindelse med en høj hydrofil karakter, så det er uopløseligt i organiske opløsningsmidler.

applikationer

Den har applikationer inden for medicinalindustrien. På markedet opnås det Binosto (70 mg, brusende tabletter) og Fosamax (10 mg tabletter og 70 mg tabletter administreret en gang om ugen).

Som et ikke-hormonalt stof hjælper det med at bekæmpe osteoporose hos menopausale kvinder. Hos mænd virker det på Pagets sygdom, hypocalcæmi, brystkræft, prostatacancer og andre knoglerelaterede sygdomme. Dette reducerer risikoen for mulige brud, især på hofter, håndled og ryg.

Dens høje selektivitet over for knoglerne gør det muligt at reducere forbruget af dets doser. På grund af dette har patienter næppe brug for at forbruge en tablet hver uge.

Handlingsmekanisme

Alendronsyre er forankret til overfladen af ​​hydroxyapatitkrystallerne, der udgør knoglerne. Gruppen ─OH af biphosphonisk carbon favoriserer interaktionerne mellem syre og calcium. Dette sker fortrinsvis under betingelserne for knoglemodellering.

Da knoglerne ikke er inerte og statiske strukturer, men dynamiske, har denne forankring en virkning på cellerne i osteoklasterne. Disse celler udfører knogleresorption, mens osteoblaster er ansvarlige for at opbygge den.

Når syren er forankret til hydroxyapatitten, er den øverste del af dens struktur-specifikt gruppen -NH2- hæmmer aktiviteten af ​​enzymet farnesyl pyrophosphat syntetase.

Dette enzym regulerer den syntetiske vej af mevalonsyre og påvirker følgelig direkte biosyntese af kolesterol, andre steroler og isoprenoid lipider.

Ændres lipidbiosyntese, prenylering af proteiner inhiberes, således at uden produktion af lipid-protein afgørende for fornyelse af funktionerne af osteoklaster, ender de døende (apoptose af osteoklaster).

Som følge af ovenstående reduceres den osteoklastiske aktivitet, og osteoblasterne kan fungere i opbygningen af ​​knoglen, styrke den og forøge dens tæthed.

Alendronsyre derivater

For at opnå et derivat er det væsentligt at ændre den molekylære struktur af forbindelsen gennem en række kemiske reaktioner. I tilfælde af alendronsyre er de eneste mulige modifikationer dem af -NH-grupperne2 og -OH (af biphosphonisk carbon).

Hvilke ændringer? Alt afhænger af syntesens betingelser, tilgængeligheden af ​​reagenserne, skaleringen, udbyttet og mange andre variabler.

For eksempel kan et af hydrogenerne erstattes af en gruppe R─C = O, der skaber nye strukturelle, kemiske og fysiske egenskaber i derivater.

Imidlertid er formålet med sådanne derivater er ingen anden end en forbindelse med forbedret farmaceutisk aktivitet og også afsløret mindre følgetilstande eller træffe de drug uønskede bivirkninger

referencer

  1. Drake, M.T., Clarke, B.L., & Khosla, S. (2008). Bisfosfonater: Handlingsmekanisme og rolle i klinisk praksis. Mayo Clinic Proceedings. Mayo Clinic, 83(9), 1032-1045.
  2. Turhanen, P.A., & Vepsäläinen, J.J. (2006). Syntese af roman (1-alkanoyloxy-4-alkanoylaminobutyliden) -1,1-bisphosphonsyrederivater. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2, 2. doi.org
  3. DrugBank. (13. juni 2005). DrugBank. Hentet den 31. marts 2018, fra: drugbank.ca.
  4. Marshall, H. (31. maj 2017). Alendroninsyre. Hentet den 31. marts 2018 fra: Netdoktor.com
  5. Pubchem. (2018). Alendronsyre. Hentet den 31. marts 2018, fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Wikipedia. (28. marts 2018). Alendroninsyre. Hentet den 31. marts 2018, fra: en.wikipedia.org.