ALENDRONSYRE: FORMEL, STRUKTUR, EGENSKAPER OG BRUKSOMRÅDER - KJEMI - 2026

Den alendronsyre er en organisk forbindelse som hører til klassifisering av bisfosfonater, spesielt til den annen generasjon; Dette er de som inneholder nitrogenatomer. Denne forbindelsen, så vel som resten av bisfosfonatene, har en høy strukturell analogi med uorganisk pyrofosfat (PPi).

Uorganisk pyrofosfat er produktet av mange syntetiske reaksjoner i kroppen. Det er lagret i mange vev i kroppen, og det er funnet at innlemmelsen i bein regulerer deres forkalkning og mineralisering. Alendronsyre, som PPi og bisfosfonater, har en høy affinitet for hydroksyapatittkrystaller i bein.

Av denne grunn er det ment som et medikament for behandling av sykdommer av det samme, inkludert osteoporose. I det farmasøytiske markedet oppnås det under handelsnavnet Fosamax i sin ioniske form (alendronatnatriumtrihydrat), alene eller i kombinasjon med vitamin D.

De dominerende doseringsformene er tabletter og belagte tabletter. Det er syntetisert ved oppvarming av GABA (4-amino-smørsyre) med ortofosforsyrling (H ₃ PO ₃ ) under en inert nitrogenatmosfære. Fosfortriklorid (PCl ₃ ) blir deretter tilsatt .

Etter trinnene å tilsette vann, fargeløsning av løsningen med trekull og fortynning av den i metanol, oppnås den faste alendronsyre. Til slutt nøytraliseres syren med NaOH for å oppnå alendronatnatrium.

Formel

Den kondenserte molekylformel av alendronsyre er C ₄ H ₁₃ NO ₇ P- ₂ . Imidlertid er den eneste informasjonen som kan ekstraheres fra dette molekylvekten av forbindelsen og antall umettinger.

Molekylstrukturen er nødvendigvis nødvendig for å skjelne dens fysiske og kjemiske egenskaper.

Struktur

Det øvre bildet viser molekylstrukturen til alendronat. De røde kulene tilsvarer oksygenatomer, sennep til fosforatomer, grå til karbonatomer, hvite til hydrogenatomer og den blå sfæren til nitrogen.

Strukturen kan bli assimilert til en zigzagged bokstav T, der taket er nøkkelen til hvorfor forbindelsen regnes som bisfosfonat. PPi (O ₃ P ─ O ─ PO ₃ ) er analog med det molekylære taket T (O ₃ P ─ C (OH) ─ PO ₃ ), med den eneste forskjellen at det sentrale atomet forbinder fosfatgrupper for Bisfosfonater er et bisfosfonisk karbon.

I sin tur er dette karbonet knyttet til en hydroksylgruppe (-OH). Fra dette karbonet fremkommer en alkylkjede av tre metylenenheter (CH2 ─ ), som ender med en aminogruppe ( ─ NH ₂ ).

Det er aminogruppen, eller hvilken som helst substituent som har et nitrogenatom, som er ansvarlig for dette bisfosfonatet som tilhører andre eller tredje generasjon.

I alendronat er alle sure hydrogeler (H ⁺ ) gitt til mediet. Hver fosfatgruppe frigjør to H ⁺ , og siden det er to grupper, kan totalt fire H ⁺ frigjøre syren; Det er av denne grunn at den har fire syrekonstant (pKa ₁ , pKa ₂ , pKa ₃ og pKa ₄ ).

Molekylær dynamikk

Alkylkjeden er i stand til å rotere sine enkeltbindinger, og gi molekylet fleksibilitet og dynamikk. Aminogruppen kan gjøre det samme i mindre grad. Imidlertid kan fosfatgrupper bare rotere P ─ C- bindingen (som to roterende pyramider).

På den annen side er disse "roterende pyramider" hydrogenbindingsakseptorer, og når de interagerer med en annen art eller molekylær overflate som gir disse hydrogenene, bremser de ned og får alendronsyre til å ankre iherdig. Elektrostatisk interaksjon (for eksempel forårsaket av Ca ²⁺ -ioner ) har også denne effekten.

I mellomtiden fortsetter resten av T å bevege seg. Aminogruppen, fremdeles fri, samhandler med omgivelsene som omgir den.

Egenskaper

Alendronsyre er et hvitt, fast stoff som smelter ved 234 ºC og deretter spaltes ved 235 ºC.

Den er veldig lett løselig i vann (1 mg / l) og har en molekylvekt på omtrent 149 g / mol. Denne løseligheten øker hvis den er i sin ioniske form, alendronat.

Det er en forbindelse med stor hydrofil karakter, så den er uoppløselig i organiske løsningsmidler.

applikasjoner

Det har applikasjoner i legemiddelindustrien. Det er kommersielt tilgjengelig under navnene Binosto (70 mg, brusetabletter) og Fosamax (10 mg tabletter og 70 mg tabletter administrert en gang i uken).

Som et ikke-hormonelt medikament hjelper det å bekjempe beinskjørhet hos kvinner i overgangsalderen. Hos menn virker det på Pagets sykdom, hypokalsemi, brystkreft, prostatakreft og andre sykdommer forbundet med bein. Dette reduserer risikoen for mulige brudd, spesielt for hofter, håndledd og ryggrad.

Den høye selektiviteten overfor bena gjør at forbruket av dosene kan reduseres. Av denne grunn trenger pasienter neppe å konsumere en tablett ukentlig.

Virkningsmekanismen

Alendronsyre er forankret til overflaten av hydroksyapatittkrystallene som utgjør bein. Den ─ OH- gruppe av bisfosfonsyrer karbon favoriserer interaksjonene mellom syre og kalsium. Dette forekommer fortrinnsvis i forhold til benoppussing.

Siden beinene ikke er inerte og statiske strukturer, men dynamiske, utøver denne forankringen en effekt på osteoklastcellene. Disse cellene utfører resorpsjonen av beinet, mens osteoblastene har ansvaret for å bygge det.

Når syren er forankret til hydroksyapatitten, inhiberer den øvre delen av strukturen - spesifikt gruppen -NH _2- aktiviteten til enzymet farnesyl pyrofosfat-syntetase.

Dette enzymet regulerer den syntetiske mevalonsyreveien og påvirker derfor direkte biosyntesen av kolesterol, andre steroler og isoprenoidlipider.

Når lipidbiosyntesen endres, blir proteinprenylering også hemmet, og uten produksjon av essensielle lipidproteiner for fornyelse av osteoklastfunksjoner ender de med å dø (osteoklast apoptose).

Som en konsekvens av det ovennevnte, reduseres osteoklastisk aktivitet og osteoblastene kan arbeide i konstruksjonen av beinet, styrke det og øke densiteten.

Alendronsyrederivater

For å få et derivat er det essensielt å modifisere molekylstrukturen til forbindelsen gjennom en serie kjemiske reaksjoner. I tilfelle av alendronsyre, de eneste mulige endringer er de av -NH ₂ og -OH-grupper (fra den bisfosfonsyre karbon).

Hvilke modifikasjoner? Det hele avhenger av synteseforholdene, reagenstilgjengelighet, skalering, utbytte og mange andre variabler.

For eksempel kan en av hydrogelene erstattes av en gruppe R ─ C = O, og skaper nye strukturelle, kjemiske og fysiske egenskaper i derivatene.

Målet med slike derivater er imidlertid ingen ringere enn å oppnå en forbindelse med bedre farmasøytisk aktivitet, og som i tillegg viser færre følgene eller uønskede bivirkninger for de som bruker legemidlet.

referanser

1. Drake, MT, Clarke, BL, & Khosla, S. (2008). Bisfosfonater: Mekanisme for handling og rolle i klinisk praksis. Mayo Clinic Proceedings. Mayo Clinic, 83 (9), 1032–1045.
2. Turhanen, PA, & Vepsäläinen, JJ (2006). Syntese av nye (1-alkanoyloxy-4-alkanoylaminobutyliden) -1,1-bisfosfonsyrederivater. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2, 2. doi.org
3. DrugBank. (13. juni 2005). DrugBank. Hentet 31. mars 2018, fra: drugbank.ca.
4. Marshall, H. (31. mai 2017). Alendronsyre. Hentet 31. mars 2018, fra: netdoctor .com
5. Pubchem. (2018). Alendronsyre. Hentet 31. mars 2018, fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wikipedia. (28. mars 2018). Alendronsyre. Hentet 31. mars 2018, fra: en.wikipedia.org.