ALENDRONSAV: ÖSSZETÉTEL, SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK ÉS FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

Az alendronsav egy szerves vegyület, amely a biszfoszfonátok osztályozásához tartozik, különösen a második generációhoz; Ezek azok, amelyek nitrogénatomokat tartalmaznak. Ennek a vegyületnek, valamint a biszfoszfonátok többi részének nagy a szerkezeti analógiája a szervetlen pirofoszfáttal (PPi).

A szervetlen pirofoszfát a testben sok szintetikus reakció eredménye. A test sok szövetében tárolódik, és a csontokba való beépítésükről kimutatták, hogy szabályozza ezek meszesedését és mineralizációját. Az alendronsav, mint például a PPi és a biszfoszfonátok, nagy affinitással rendelkezik a csont hidroxi-apatit kristályaival szemben.

Ezért gyógyszerként szánták betegségek, köztük az osteoporosis kezelésére. A gyógyszeriparban Fosamax márkanéven, ionos formában (alendronát-nátrium-trihidrát) nyerik, önmagában vagy D-vitaminnal kombinálva.

Az uralkodó adagolási formák a tabletták és a bevonatos tabletták. Szintetizálják a GABA (4-amino-vajsav) melegítésével ortofoszforsavval (H ₃ PO ₃) inert nitrogén atmoszférában. Ezután foszfor-trikloridot (PCI ₃) adunk hozzá.

A víz hozzáadása, az oldat faszénnel történő színtelenítése és metanolban való hígítása után a szilárd alendronsavat kapjuk. Végül a savat nátrium-hidroxiddal semlegesítik, így nátrium-alendronátot kapnak.

Képlet

A kondenzált molekuláris képlete alendronsav jelentése C ₄ H ₁₃ NO ₇ P ₂. Ebből azonban csak a vegyület molekulatömege és a telítetlenségek száma nyerhető ki.

A molekuláris szerkezet feltétlenül szükséges a fizikai és kémiai tulajdonságainak megkülönböztetéséhez.

Szerkezet

A felső kép az alendronát molekuláris szerkezetét mutatja. A piros gömb megfelel az oxigénatomoknak, a mustár a foszfor atomoknak, a szürke a szénatomoknak, a fehér a hidrogén atomoknak és a kék gömb a nitrogénatomnak felel meg.

A szerkezet összekapcsolható egy cikcakkolt T betűvel, amelynek felső határa kulcsfontosságú annak indokához, hogy a vegyületet biszfoszfonátnak tekintjük. PPi (O ₃ P ─ O ─ PO ₃) analóg a T molekuláris mennyezetével (O ₃ P ─ C (OH) ─ PO ₃), azzal a különbséggel, hogy a központi atom, amely a foszfát csoportokhoz kapcsolódik a A biszfoszfonátok egy biszfoszfonikus szén.

Ez a szén viszont egy hidroxilcsoporthoz (-OH) kapcsolódik. Ebből a szén felmerül alkilláncot három metiléncsoport (-CH 2 ─), amelyek végei egy aminocsoporttal (─ NH ₂).

A második vagy harmadik generációhoz tartozó biszfoszfonátért az aminocsoport vagy bármely szubsztituens tartalmaz nitrogénatomot.

Az alendronátban minden savas hidrogént (H ⁺) adtunk a tápközeghez. Mindegyik foszfátcsoport két H ^{+ -ot} szabadít fel, és mivel két csoport van, összesen négy H ⁺ szabadíthatja fel a savat; Ez az oka annak, hogy négy savállandójával rendelkezik (pka ₁, pka ₂, pka ₃ és pka ₄).

Molekuláris dinamizmus

Az alkil-lánc képes forgatni egyes kötéseit, rugalmasságot és dinamizmust biztosítva a molekula számára. Az aminocsoport kisebb mértékben képes ugyanezt tenni. A foszfátcsoportok azonban csak a P ─ C kötést tudják forgatni (mint két forgó piramis).

Másrészt, ezek a „forgó piramisok” hidrogénkötés-elfogadók, és amikor kölcsönhatásba lépnek egy másik fajjal vagy molekuláris felülettel, amely ezeket a hidrogéneket szolgáltatja, lelassulnak, és az alendronsavnak tartósan rögzülniük kell. Az elektrosztatikus kölcsönhatások (amelyeket például Ca ²⁺ ionok okoznak) szintén ezt a hatást mutatják.

Eközben a T többi része tovább mozog. Az aminocsoport, amely továbbra is szabad, kölcsönhatásba lép a környezetével, amely körülveszi.

Tulajdonságok

Az alendronsav fehér szilárd anyag, amely 234 ° C-on megolvad, majd 235 ° C-on bomlik.

Nagyon rosszul oldódik vízben (1 mg / L), molekulatömege hozzávetőlegesen 149 g / mol. Ez az oldhatóság növekszik, ha ionos formájában, alendronátban van.

Nagyon hidrofil jellegű vegyület, tehát szerves oldószerekben nem oldódik.

Alkalmazások

Alkalmazása van a gyógyszeriparban. A kereskedelemben Binosto (70 mg, pezsgőtabletta) és Fosamax (10 mg tabletta és 70 mg tabletta hetente beadva) néven kapható.

Nem hormonális gyógyszerként segíti a menopauzás nők osteoporosis elleni küzdelmet. Férfiakon Paget-kór, hypocalcaemia, emlőrák, prosztatarák és más csontokhoz kapcsolódó betegségekre hat. Ez csökkenti a lehetséges törések kockázatát, különösen a csípő, a csukló és a gerinc.

Magas szelektivitása a csontokkal lehetővé teszi az adagok fogyasztásának csökkentését. Ezért a betegeknek alig van szükségük heti tabletta fogyasztására.

A cselekvés mechanizmusa

Az alendronsav rögzítve van a csontot alkotó hidroxiapatitkristályok felületéhez. A biszfoszfonszén ─ OH csoportja elősegíti a sav és a kalcium kölcsönhatásait. Ez elsősorban a csont átalakulási körülmények között fordul elő.

Mivel a csontok nem inert és statikus struktúrák, hanem dinamikusak, ez a rögzítés hatással van az oszteoklaszt sejtekre. Ezek a sejtek végzik a csont reszorpcióját, míg az oszteoblasztok felelősek a csont felépítéséért.

Miután a sav lekötötték a hidroxiapatitot, szerkezetének felső része - különösen az -NH2 csoport _- gátolja a farnesil-pirofoszfát-szintetáz enzim aktivitását.

Ez az enzim szabályozza a szintetikus mevalonsav útját, és ezért közvetlenül befolyásolja a koleszterin, más szterinek és izoprenoid lipidek bioszintézisét.

Mivel a lipid bioszintézis megváltozik, a fehérjék prenyilációja is gátolt, ezért az osteoclast funkciók megújításához nélkülözhetetlen lipid fehérjék előállítása nélkül elhalnak (osteoclast apoptosis).

A fentiek következtében az oszteoklasztikus aktivitás csökken, és az oszteoblasztok képesek a csont felépítésében, megerősítve azt és növelve a sűrűségét.

Alendronsav-származékok

Származék előállítása érdekében elengedhetetlen a vegyület molekuláris szerkezetének kémiai reakciók sorozatán történő módosítása. Abban az esetben, alendronsav, az egyetlen lehetséges módosítások azok az -NH ₂ és -OH csoportokat (a biszfoszfonsav szén).

Milyen módosítások? Minden a szintézis körülményeitől, a reagens rendelkezésre állásától, a méretezéstől, a hozamoktól és sok más változótól függ.

Például az egyik hidrogénatom helyettesíthető R ─ C = O csoporttal, új szerkezeti, kémiai és fizikai tulajdonságokat teremtve a származékokban.

Az ilyen származékok célja azonban nem más, mint egy jobb gyógyszerészeti aktivitású vegyület előállítása, amely ezen felül kevesebb következményt vagy nemkívánatos mellékhatást mutat azoknak, akik a gyógyszert fogyasztják.

Irodalom

1. Drake, MT, Clarke, BL és Khosla, S. (2008). Biszfoszfonátok: A hatásmechanizmus és a klinikai gyakorlatban betöltött szerep. Mayo klinika eljárás. Mayo Clinic, 83 (9), 1032–1045.
2. Turhanen, PA és Vepsäläinen, JJ (2006). Új (1-alkanoil-oxi-4-alkanoil-amino-butilidén) -1,1-bisz-foszfonsav-származékok szintézise. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2., 2. doi.org
3. DrugBank. (2005. június 13.). DrugBank. Beolvasva: 2018. március 31-én, a következő címen: drugbank.ca.
4. Marshall, H. (2017. május 31.). Alendronsav. Visszakeresve: 2018. március 31-én, a (z) netdoctor.com webhelyről
5. Pubchem. (2018). Alendronsav. Visszakeresve: 2018. március 31-én, a következő helyről: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wikipedia. (2018. március 28.). Alendronsav. Visszakeresve: 2018. március 31-én, a következő helyről: en.wikipedia.org.