ASID ALENDRONIK: FORMULA, STRUKTUR, SIFAT DAN KEGUNAANNYA - KIMIA - 2026

The asid alendronic adalah sebatian organik milik klasifikasi bisphosphonates, khususnya kepada generasi kedua; Ini adalah yang mengandungi atom nitrogen. Sebatian ini, serta bifosfonat yang lain, mempunyai analogi struktur yang tinggi dengan pirofosfat bukan organik (PPi).

Pirofosfat bukan organik adalah produk dari banyak tindak balas sintetik dalam badan. Ia disimpan di banyak tisu badan, dan penggabungannya ke dalam tulang didapati mengatur kalsifikasi dan mineralisasi mereka. Asid alendronik, seperti PPi dan bifosfonat, mempunyai pertalian tinggi untuk kristal hidroksiapatit pada tulang.

Atas sebab ini ia bertujuan sebagai ubat untuk merawat penyakit yang sama, termasuk osteoporosis. Di pasaran farmaseutikal ia diperoleh dengan nama dagang Fosamax dalam bentuk ioniknya (alendronate sodium trihydrate), sendiri atau dalam kombinasi dengan vitamin D.

Bentuk dos yang utama adalah tablet dan tablet bersalut. Ia disintesis dengan memanaskan GABA (asid butirik 4-amino) dengan asid ortofosforus (H ₃ PO ₃ ) di bawah atmosfera nitrogen lengai. Fosforus triklorida (PCl ₃ ) kemudian ditambahkan .

Setelah langkah-langkah menambahkan air, mewarnai larutan dengan arang dan mencairkannya dalam metanol, asid alendronik pepejal diperolehi. Akhirnya, asid dineutralkan dengan NaOH untuk mendapatkan natrium alendronate.

Formula

Formula molekul pekat asid alendronik ialah C ₄ H ₁₃ NO ₇ P ₂ . Walau bagaimanapun, satu-satunya maklumat yang dapat diambil dari ini adalah berat molekul sebatian dan bilangan tak jenuh.

Struktur molekul semestinya diperlukan untuk mengetahui sifat fizikal dan kimianya.

Struktur

Gambar atas menunjukkan struktur molekul alendronate. Sfera merah sesuai dengan atom oksigen, mustard hingga atom fosfor, abu-abu ke atom karbon, putih ke atom hidrogen, dan sfera biru ke nitrogen.

Strukturnya dapat diasimilasikan dengan huruf T yang berzigzag, silingnya menjadi kunci mengapa sebatian tersebut dianggap bifosfonat. PPi (O ₃ P ─ O ─ PO ₃ ) adalah serupa dengan siling molekul T (O ₃ P ─ C (OH) ─ PO ₃ ), dengan satu-satunya perbezaan bahawa atom pusat yang bergabung dengan kumpulan fosfat untuk Bisphosphonates adalah karbon bifosfonat.

Sebaliknya, karbon ini dihubungkan dengan kumpulan hidroksil (-OH). Daripada karbon ini muncul rantai alkil daripada tiga unit metilena (-CH2 ─ ), yang berakhir dengan kumpulan amino ( ─ NH ₂ ).

Ini adalah kumpulan amino, atau pengganti mana pun yang mempunyai atom nitrogen, yang bertanggungjawab untuk bifosfonat ini tergolong dalam generasi kedua atau ketiga.

Dalam alendronate semua hidrogen berasid (H ⁺ ) telah diberikan kepada medium. Setiap kumpulan fosfat melepaskan dua H ⁺ , dan kerana terdapat dua kumpulan, sejumlah empat H ⁺ dapat melepaskan asid; Atas sebab inilah ia mempunyai empat pemalar asid (pka ₁ , pka ₂ , pka ₃ dan pka ₄ ).

Dinamisme molekul

Rantai alkil mampu memutarkan ikatan tunggal, memberikan kelenturan dan dinamisme kepada molekul. Kumpulan amino boleh melakukan perkara yang sama pada tahap yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, kumpulan fosfat hanya dapat memutarkan ikatan P ─ C (seperti dua piramid berputar).

Sebaliknya, "piramid berputar" ini adalah penerima ikatan hidrogen dan, apabila mereka berinteraksi dengan spesies lain atau permukaan molekul yang menyediakan hidrogen ini, mereka melambatkan dan menyebabkan asid alendronik berlabuh dengan kuat. Interaksi elektrostatik (disebabkan oleh, oleh ion Ca ²⁺ ) juga mempunyai kesan ini.

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

Hartanah

Asid alendronik adalah pepejal putih yang mencair pada suhu 234ºC dan kemudian terurai pada suhu 235ºC.

Sangat larut dalam air (1mg / L) dan mempunyai berat molekul sekitar 149 g / mol. Keterlarutan ini meningkat sekiranya dalam bentuk ioniknya, alendronate.

Ia adalah sebatian yang mempunyai sifat hidrofilik yang hebat, sehingga tidak larut dalam pelarut organik.

Permohonan

Ia mempunyai aplikasi dalam industri farmaseutikal. Ia boleh didapati secara komersial dengan nama Binosto (70 mg, tablet effervescent) dan Fosamax (10 mg tablet dan 70 mg tablet diberikan seminggu sekali).

Sebagai ubat bukan hormon, ia membantu melawan osteoporosis pada wanita menopaus. Pada lelaki ia bertindak pada penyakit Paget, hipokalsemia, barah payudara, barah prostat dan penyakit lain yang berkaitan dengan tulang. Ini mengurangkan risiko kemungkinan patah tulang, terutama pinggul, pergelangan tangan, dan tulang belakang.

Selektivitasnya yang tinggi terhadap tulang membolehkan penggunaan dosnya dikurangkan. Atas sebab ini, pesakit tidak perlu mengambil tablet setiap minggu.

Mekanisme tindakan

Asid alendronik berlabuh ke permukaan kristal hidroksiapatit yang membentuk tulang. Kumpulan karbon bifosfon ─ OH menyokong interaksi antara asid dan kalsium. Ini berlaku terutamanya dalam keadaan pembentukan semula tulang.

Oleh kerana tulang tidak struktur lengai dan statik tetapi dinamik, penahan ini memberi kesan pada sel-sel osteoklas. Sel-sel ini melakukan penyerapan semula tulang, sementara osteoblas berperanan membinanya.

Setelah asid disambungkan ke hidroksiapatit, bahagian atas strukturnya - khususnya kumpulan -NH _2- menghalang aktiviti enzim farnesyl pyrophosphate synthetase.

Enzim ini mengatur laluan asid mevalonik sintetik dan oleh itu secara langsung mempengaruhi biosintesis kolesterol, sterol lain, dan lipid isoprenoid.

Oleh kerana biosintesis lipid diubah, prenilasi protein juga dihambat, oleh itu, tanpa penghasilan protein lipid penting untuk pembaharuan fungsi osteoklas, mereka akhirnya mati (apoptosis osteoklas).

Akibat daripada perkara di atas, aktiviti osteoklas menurun dan osteoblas dapat berfungsi dalam pembinaan tulang, menguatkannya dan meningkatkan ketumpatannya.

Derivatif asid alendronik

Untuk mendapatkan derivatif, penting untuk mengubah struktur molekul sebatian melalui rangkaian tindak balas kimia. Dalam kes asid alendronik, satu-satunya pengubahsuaian yang mungkin berlaku ialah kumpulan -NH ₂ dan -OH (dari karbon bifosfonik).

Apa pengubahsuaian? Semuanya bergantung pada keadaan sintesis, ketersediaan reagen, penskalaan, hasil, dan banyak pemboleh ubah lain.

Sebagai contoh, salah satu hidrogen boleh digantikan oleh kumpulan R ─ C = O, mewujudkan sifat struktur, kimia dan fizikal baru dalam turunannya.

Walau bagaimanapun, objektif derivatif tersebut tidak lain adalah untuk mendapatkan sebatian dengan aktiviti farmasi yang lebih baik dan itu, di samping itu, menunjukkan lebih sedikit kesan sampingan atau kesan sampingan yang tidak diingini kepada mereka yang mengambil ubat tersebut.

Rujukan

1. Drake, MT, Clarke, BL, & Khosla, S. (2008). Bisphosphonates: Mekanisme Tindakan dan Peranan dalam Amalan Klinikal. Prosiding Klinik Mayo. Klinik Mayo, 83 (9), 1032–1045.
2. Turhanen, PA, & Vepsäläinen, JJ (2006). Sintesis novel (1-alkanoyloxy-4-alkanoylaminobutylidene) -1,1-bifosfonat terbitan asid. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2, 2. doi.org
3. Bank Dadah. (13 Jun 2005). Bank Dadah. Diakses pada 31 Mac 2018, dari: drugbank.ca.
4. Marshall, H. (31 Mei 2017). Asid alendronik. Diakses pada 31 Mac 2018, dari: netdoctor .com
5. PubChem. (2018). Asid Alendronik. Diakses pada 31 Mac 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wikipedia. (28 Mac 2018). Asid alendronik. Diakses pada 31 Mac 2018, dari: en.wikipedia.org.