ALENDRONSKA KISELINA: FORMULA, STRUKTURA, SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2025

Alendronska kiselina je organski spoj koji pripada klasifikaciji bisfosfonata, posebno na druge generacije; To su oni koji sadrže dušikove atome. Ovaj spoj, kao i ostali bisfosfonati, ima visoku strukturnu analogiju s anorganskim pirofosfatom (PPi).

Anorganski pirofosfat proizvod je mnogih sintetskih reakcija u tijelu. Čuva se u mnogim tkivima tijela, a njegovo uklapanje u kosti regulira njihovu kalcifikaciju i mineralizaciju. Alendronska kiselina, poput PPi i bisfosfonata, ima visoki afinitet za hidroksiapatitne kristale u kostima.

Iz tog razloga je zamišljen kao lijek za liječenje istih bolesti, uključujući osteoporozu. Na farmaceutskom tržištu dobiva se pod trgovačkim imenom Fosamax u svom ionskom obliku (alendronat natrij trihidrat), sam ili u kombinaciji s vitaminom D.

Prevladavajući oblici doziranja su tablete i obložene tablete. On se sintetizira zagrijavanjem GABA (4-amino maslačna kiselina), s kiselinom orthophosphorous (H ₃ PO ₃), u atmosferi inertnog dušika. Zatim se doda fosfor triklorid (PCl ₃).

Nakon koraka dodavanja vode, uklanjanja boje otopine drvenim ugljenom i razrjeđivanja u metanolu, dobiva se čvrsta alendronska kiselina. Na kraju, kiselina se neutralizira s NaOH radi dobivanja natrijevog alendronata.

Formula

Sažeta Molekulska formula alendronske kiseline je C ₄ H ₁₃ NO ₇ P ₂. Međutim, jedina informacija koja se iz toga može izvući je molekularna težina spoja i broj nezasićenih tvari.

Molekularna je struktura nužno potrebna za prepoznavanje njegovih fizičkih i kemijskih svojstava.

Struktura

Gornja slika prikazuje molekularnu strukturu alendronata. Crvene sfere odgovaraju atomima kisika, senfima atomima fosfora, sive do atoma ugljika, bijele atomima vodika, a plava sfera dušiku.

Struktura se može asimilirati u cik-cak slovo T, čiji je strop ključan zašto se spoj smatra bisfosfonatom. PPi (O ₃ P ─ O ─ PO ₃) analogan je molekularnom stropu T (O ₃ P ─ C (OH) ─ PO ₃), s jedinom razlikom da središnji atom koji se pridružuje fosfatnim skupinama za Bisfosfonati su bisfosfonski ugljik.

Zauzvrat, ovaj ugljik povezan je s hidroksilnom skupinom (-OH). Ovog proizlazi ugljiku alkilni lanac od tri metilenske jedinice (CH2 ─), koji završava s amino skupinom (─ NH ₂).

Amino grupa ili bilo koji supstituent koji ima dušikov atom odgovorni su za ovaj bisfosfonat koji pripada drugoj ili trećoj generaciji.

U alendronatu su svi kiseli vodikovi (H ⁺) dani mediju. Svaka fosfatna skupina otpušta dvije H ⁺, a budući da postoje dvije grupe, ukupno četiri H ⁺ mogu otpustiti kiselinu; Zbog toga ima četiri kisele konstante (pka ₁, pka ₂, pka ₃ i pka ₄).

Molekularni dinamizam

Alkilni lanac je sposoban rotirati svoje jednostruke veze, dajući molekuli fleksibilnost i dinamičnost. Amino grupa može to učiniti u manjoj mjeri. Međutim, fosfatne skupine mogu okretati samo P ─ C vezu (poput dvije rotirajuće piramide).

S druge strane, ove "rotirajuće piramide" su akceptori vodikove veze i, kada su u interakciji s drugom vrstom ili molekularnom površinom koja osigurava ove vodikove, oni usporavaju i uzrokuju da se alendronska kiselina čvrsto usidri. Elektrostatičke interakcije (uzrokovane, na primjer, ionima Ca ²⁺) također imaju taj učinak.

U međuvremenu, ostatak T i dalje se kreće. Amino grupa, još uvijek slobodna, djeluje s okolinom koja je okružuje.

Svojstva

Alendronska kiselina je bijela krutina koja se topi na 234 ° C, a zatim se razgrađuje na 235 ° C.

Vrlo je slabo topljiv u vodi (1mg / L) i ima molekulsku masu od približno 149 g / mol. Ova topljivost se povećava ako je u ionskom obliku, alendronat.

To je spoj velikog hidrofilnog karaktera, pa je netopljiv u organskim otapalima.

Prijave

Ima primjenu u farmaceutskoj industriji. Komercijalno je dostupan pod imenima Binosto (70 mg, šumeće tablete) i Fosamax (10 mg tablete i 70 mg tablete koje se daju jednom tjedno).

Kao nehormonski lijek pomaže u borbi protiv osteoporoze kod žena u menopauzi. Kod muškaraca djeluje na Pagetovu bolest, hipokalcemiju, rak dojke, rak prostate i druge bolesti povezane s kostima. Na taj se način smanjuje rizik od mogućih prijeloma, osobito kukova, zgloba i kralježnice.

Njegova visoka selektivnost prema kostima omogućava da se smanji potrošnja njegovih doza. Iz tog razloga pacijenti teško trebaju konzumirati tabletu tjedno.

Mehanizam djelovanja

Alendronska kiselina usidrena je na površini kristala hidroksiapatita koji čine kost. ─ OH grupa bisfosfonskog ugljika pogoduje interakciji između kiseline i kalcija. To se događa ponajprije u uvjetima preuređenja kostiju.

Kako kosti nisu inertne i statičke strukture, ali su dinamične, ovo sidrenje utječe na stanice osteoklasta. Te stanice provode resorpciju kosti, dok su osteoblasti zaduženi za izgradnju.

Kada je kiselina usidren za hidroksiapatit, gornji dio svoje strukture speciEčno skupinu -NH _2- inhibira aktivnost enzima farnezil pirofosfata sintetaze.

Ovaj enzim regulira put sintetičke mevalonske kiseline i stoga izravno utječe na biosintezu kolesterola, drugih sterola i izoprenoidnih lipida.

Kako se mijenja biosinteza lipida, inhibira se i prenilacija proteina, pa bez proizvodnje lipidnih proteina neophodnih za obnavljanje funkcija osteoklasta prestaje umiranje (apoptoza osteoklasta).

Kao posljedica gore navedenog, osteoklastična aktivnost opada i osteoblasti mogu djelovati u izgradnji kosti, jačajući je i povećavajući njezinu gustoću.

Derivati ​​alendronske kiseline

Za dobivanje derivata, bitno je izmijeniti molekularnu strukturu spoja nizom kemijskih reakcija. U slučaju alendronske kiseline, jedini mogući modifikacije su oni od -NH ₂ i -OH skupina (u bisfosfonske ugljika).

Koje izmjene? Sve ovisi o uvjetima sinteze, dostupnosti reagensa, skaliranju, prinosima i mnogim drugim varijablama.

Na primjer, jedan od vodika može se zamijeniti skupinom R ─ C = O, stvarajući nova strukturna, kemijska i fizikalna svojstva u derivatima.

Međutim, cilj takvih derivata nije ništa drugo nego dobiti spoj s boljim farmaceutskim djelovanjem i koji, osim toga, pokazuje manje posljedica ili nepoželjnih nuspojava od onih koji konzumiraju lijek.

Reference

1. Drake, MT, Clarke, BL, & Khosla, S. (2008). Bisfosfonati: Mehanizam djelovanja i uloga u kliničkoj praksi. Zbornik klinike Mayo. Klinika Mayo, 83 (9), 1032–1045.
2. Turhanen, PA, i Vepsäläinen, JJ (2006). Sinteza novih derivata (1-alkanoiloksi-4-alkanoilaminobutiliden) -1,1-bisfosfonske kiseline. Beilstein časopis za organsku kemiju, 2, 2. doi.org
3. DrugBank. (13. lipnja 2005.). DrugBank. Preuzeto 31. ožujka 2018. godine s: drugbank.ca.
4. Marshall, H. (31. svibnja 2017.). Alendronska kiselina. Preuzeto 31. ožujka 2018. iz: netdoctor.com
5. Pubchem. (2018.). Alendronska kiselina. Preuzeto 31. ožujka 2018. godine s: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Wikipedia. (28. ožujka 2018.). Alendronska kiselina. Preuzeto 31. ožujka 2018. s: en.wikipedia.org.