Alendronsyraformel, struktur, egenskaper och användningsområden



den alendronsyra är en organisk förening som tillhör klassificeringen av bisfosfonater, speciellt andra generationens; Dessa är de som innehåller kväveatomer. Denna förening, liksom resten av bisfosfonaterna, har en hög strukturell analogi med oorganiskt pyrofosfat (PPi).

Oorganiskt pyrofosfat är en produkt av många syntetiska reaktioner i kroppen. Det lagras i många vävnader i kroppen, och det har visat sig att dess införlivande i ben reglerar dess förkalkning och mineralisering. Alendronsyra, såsom PPi och bisfosfonater, visar en hög affinitet för hydroxiapatitkristaller i ben. 

Av denna anledning är den avsedd som ett läkemedel för behandling av sjukdomar därav, bland annat osteoporos. På läkemedelsmarknaden uppnås med handelsnamnet Fosamax i dess jonform (trihydrat natriumalendronat), ensamt eller i kombination med vitamin D.

De övervägande farmaceutiska formerna är tabletter och belagda tabletter. Den syntetiseras genom upphettning av GABA (4-amino-smörsyra) med ortofosforsyra (H3PO3) under en inert kväveatmosfär. Därefter tillsätts fosfortriklorid (PCl)3).

Efter stegen med vattenaggregation, missfärgning av lösningen med kol och utspädning i metanol erhålles den fasta alendronsyran. Slutligen neutraliseras syran med NaOH för erhållande av natriumalendronat.

index

  • 1 formel
  • 2 struktur
    • 2.1 Molekylär dynamik
  • 3 egenskaper
  • 4 användningsområden
  • 5 Verkningsmekanism
  • 6 Derivat av alendronsyra
  • 7 referenser

formeln

Den kondenserade molekylformeln för alendronsyra är C4H13NEJ7P2. Den enda informationen som kan extraheras härvid är emellertid molekylvikten för föreningen och antalet omättnader.

Obligatorisk molekylstruktur är nödvändig för att urskilja dess fysikaliska och kemiska egenskaper.

struktur

Alendronats molekylstruktur är representerad i den övre bilden. De röda områdena motsvarar de syreatomer, senap till fosforatomerna, grå till kol vitt till väte, och blå sfär kväve.

Strukturen kan likställas med ett brev T zigzagged, dess tak är nyckeln till varför föreningen anses vara en bisfosfonat. PPi (O3P─O─PO3) är analog med molekylära taket för T (O3P─C (OH)─PO3), med den enda skillnaden att den centrala atomen som förenar fosfatgrupperna för bisfosfonater är ett bisfosfoniskt kol.

I sin tur är detta kol bunden till en hydroxylgrupp (-OH). Från detta kol framkommer en alkylkedja av tre metylenheter (-CH2─), som slutar med en aminogrupp (─NH2).

Det är aminogruppen, eller någon substituent som har en kväveatom, ansvarig för detta bisfosfonat som tillhör andra generationen eller tredje generationen.

I alendronat är alla sura väte (H+) har givits till miljön. Varje fosfatgrupp frisätter två H+, och eftersom det finns två grupper är de totalt fyra H+ de som kan frigöra syran; det är av denna anledning att det har fyra syrakonstanter (pka1, pka2, pka3 och pka4).

Molekylär dynamik

Alkylkedjan kan rotera sina enkla bindningar, vilket ger flexibilitet och dynamik till molekylen. Aminogruppen kan göra detsamma i mindre grad. Fosfatgrupperna kan emellertid endast rotera P-bindningen─C (som två roterande pyramider).

Vidare är dessa "roterande pyramider" är vätebindningar acceptorer och, när interagerar med en annan art eller molekylära ytan bidrag dessa väten, broms- och orsakar alendronat är förankrad orubbligt. Elektrostatiska interaktioner (härstammar, t ex av Ca-joner2+) har också denna effekt.

Samtidigt fortsätter resten av T att flytta. Aminogruppen, som fortfarande är fri, samverkar med omgivningen som omger den.

egenskaper

Alendronsyra är ett vitt fast material som smälter vid 234 ° C och sönderdelas sedan vid 235 ° C.

Det är mycket dåligt lösligt i vatten (1 mg / L) och har en molekylvikt av ca 149 g / mol. Denna löslighet ökar om den är i dess jonform, alendronat.

Det är en förening med hög hydrofil karaktär, så det är olösligt i organiska lösningsmedel.

tillämpningar

Den har applikationer inom läkemedelsindustrin. På marknaden erhålls Binosto (70 mg, brusande tabletter) och Fosamax (10 mg tabletter och 70 mg tabletter administrerade en gång i veckan).

Som ett icke-hormonellt läkemedel hjälper det att bekämpa osteoporos hos menopausala kvinnor. Hos män verkar det på Pagets sjukdom, hypokalcemi, bröstcancer, prostatacancer och andra benrelaterade sjukdomar. Detta minskar risken för eventuella sprickor, särskilt i höfter, handleder och ryggrad.

Dess höga selektivitet gentemot benen möjliggör minskning av förbrukningen av dess doser. På grund av detta behöver patienterna inte konsumera en tablett varje vecka.

Verkningsmekanism

Alendronsyra är förankrad till ytan av hydroxiapatitkristallerna som utgör benen. Gruppen ─OH av bifosfoniskt kol favoriserar interaktionerna mellan syra och kalcium. Detta sker företrädesvis under betingelserna för benreformering.

Eftersom benen inte är inerta och statiska strukturer men dynamiska har denna förankring en effekt på cellerna i osteoklasterna. Dessa celler utför benresorption, medan osteoblaster är ansvariga för att bygga den.

När syran förankras till hydroxiapatiten, är den övre delen av dess struktur -specifikt gruppen -NH2- hämmar aktiviteten hos enzymet farnesylpyrofosfat-syntetas.

Detta enzym reglerar den syntetiska vägen för mevalonsyra och följaktligen direkt påverkar biosyntesen av kolesterol, andra steroler och isoprenoid lipider.

Ändras lipid biosyntes, prenylering av proteiner inhiberas, så att utan produktionen av lipid-protein väsentlig för förnyelse av funktionerna hos osteoklaster, hamnar de döende (apoptos hos osteoklaster).

Som ett resultat av ovanstående, osteoklastaktivitet minskar och osteoblaster kan arbeta i att bygga ben, stärka och öka dess densitet.

Alendronsyraderivat

För erhållande av ett derivat är det väsentligt att modifiera den molekylära strukturen hos föreningen genom en serie kemiska reaktioner. I fallet med alendronsyra är de enda möjliga modifieringarna de för -NH-grupperna2 och -OH (av bifosfoniskt kol).

Vilka ändringar? Allt beror på syntesförhållandena, tillgången på reagenserna, skalan, utbytet och många andra variabler.

Till exempel kan ett av väteerna ersättas med en grupp R─C = O, vilket skapar nya strukturella, kemiska och fysikaliska egenskaper i derivat.

Emellertid är syftet med sådana derivat ingen annan än en förening med förbättrad farmaceutisk aktivitet och avslöjade också mindre följdsjukdomar eller för att vidta de oönskade biverkningar läkemedels

referenser

  1. Drake, M.T., Clarke, B.L., & Khosla, S. (2008). Bisfosfonater: Handlingsmekanism och roll i klinisk praxis. Mayo Clinic Proceedings. Mayo Clinic, 83(9), 1032-1045.
  2. Turhanen, P.A., och Vepsäläinen, J.J. (2006). Syntes av roman (1-alkanoyloxi-4-alkanoylaminobutyliden) -1,1-bisfosfonsyraderivat. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2, 2. doi.org
  3. DrugBank. (13 juni 2005). DrugBank. Hämtad den 31 mars 2018, från: drugbank.ca.
  4. Marshall, H. (31 maj 2017). Alendroninsyra. Hämtad den 31 mars 2018, från: NetDoctor.com
  5. PubChem. (2018). Alendronsyra. Hämtad den 31 mars 2018, från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Wikipedia. (28 mars 2018). Alendroninsyra. Hämtad den 31 mars 2018, från: en.wikipedia.org.