Alendronic acid: สูตรโครงสร้างคุณสมบัติและการใช้งาน
Alendronic acid เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่อยู่ในการจำแนกประเภทของ bisphosphonates โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรุ่นที่สอง สิ่งเหล่านี้คืออะตอมของไนโตรเจน สารประกอบนี้เช่นเดียวกับส่วนที่เหลือของ bisphosphonates มีความคล้ายคลึงกับโครงสร้างสูงกับอนินทรีย์ไพโรฟอสเฟต (PPi)
อนินทรีย์ไพโรฟอสเฟตเป็นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาสังเคราะห์มากมายในร่างกาย มันถูกเก็บไว้ในเนื้อเยื่อหลายแห่งของร่างกายและพบว่าการรวมตัวกันเป็นกระดูกควบคุมการกลายเป็นปูนและแร่ธาตุ กรดอัลเดนโดรนิกเช่น PPi และ bisphosphonates นั้นมีความสัมพันธ์สูงสำหรับผลึกไฮดรอกซีอะพาไทต์ในกระดูก
ด้วยเหตุนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นยาสำหรับรักษาโรคของโรคกระดูกพรุน ในตลาดยาได้รับชื่อทางการค้า Fosamax ในรูปแบบไอออนิก (alendronate sodium trihydrate) เพียงอย่างเดียวหรือรวมกับวิตามินดี
รูปแบบยาที่โดดเด่นคือแท็บเล็ตและแท็บเล็ตเคลือบ มันถูกสังเคราะห์โดยให้ความร้อน GABA (กรดอะมิโนบิวริก 4 ตัว) ด้วยกรดออร์โธฟอสฟอรัส (H 3 PO 3 ) ภายใต้บรรยากาศไนโตรเจนเฉื่อย จากนั้นฟอสฟอรัสไตรคลอไรด์ (PCl 3 ) จะถูกเพิ่ม
หลังจากขั้นตอนของการรวมตัวของน้ำการเปลี่ยนสีของสารละลายด้วยถ่านและการเจือจางในเมทานอลจะได้รับกรดอัลโทรนิคที่เป็นของแข็ง ในที่สุดกรดจะถูกทำให้เป็นกลางด้วย NaOH เพื่อให้ได้ Alendronate sodium
สูตร
สูตรโมเลกุลที่ควบแน่นของกรดอัลเดนโดรนิกคือ C 4 H 13 NO 7 P 2 อย่างไรก็ตามข้อมูลเดียวที่สามารถสกัดได้จากนี้คือน้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบและจำนวนของความไม่แน่นอน
โครงสร้างโมเลกุลจำเป็นต้องแยกแยะคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีจากนั้น
โครงสร้าง
โครงสร้างโมเลกุลของ alendronate แสดงในภาพด้านบน ทรงกลมสีแดงสอดคล้องกับอะตอมออกซิเจน, มัสตาร์ดถึงอะตอมฟอสฟอรัส, ทรงกลมสีเทากับอะตอมคาร์บอน, ทรงกลมสีขาวกับอะตอมไฮโดรเจนและทรงกลมสีฟ้ากับไนโตรเจน
โครงสร้างสามารถหลอมรวมกับตัวอักษร T ซิกแซกหลังคาของมันเป็นกุญแจสำคัญในการที่สารประกอบจะถูกพิจารณาว่าเป็น bisphosphonate PPi (O 3 P ─ O ─ PO 3 ) นั้นคล้ายคลึงกับหลังคาโมเลกุลของ T (O 3 P ─ C (OH) ─ PO 3 ) โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคืออะตอมกลางที่จับกลุ่มฟอสเฟตสำหรับ Bisphosphonates เป็นคาร์บอน bisphosphonic
ในทางกลับกันคาร์บอนนี้ถูกผูกมัดกับกลุ่มไฮดรอกซิล (-OH) จากคาร์บอนนี้จะเกิดโซ่อัลคิลของเมธิลีนสามหน่วย (-CH2 ─ ) ซึ่งลงท้ายด้วยกลุ่มอะมิโน ( ─ NH2)
มันคือกลุ่มอะมิโนหรือส่วนประกอบใด ๆ ที่มีอะตอมของไนโตรเจนรับผิดชอบต่อ bisphosphonate นี้เป็นของรุ่นที่สองหรือรุ่นที่สาม
ใน alendronate ทั้งหมดที่เป็นกรดไฮโดรเจน (H +) ได้รับไปยังสื่อ แต่ละกลุ่มฟอสเฟตปล่อยสอง H + และเนื่องจากมีสองกลุ่มมีทั้งหมดสี่ H + ที่สามารถปล่อยกรด; ด้วยเหตุผลนี้จึงมีค่าคงที่ของกรดสี่ค่า (pka 1, pka 2, pka 3 และ pka 4 )
พลวัตของโมเลกุล
โซ่อัลคิลสามารถหมุนพันธะอย่างง่ายของมันซึ่งให้ความยืดหยุ่นและพลวัตกับโมเลกุล กลุ่มอะมิโนสามารถทำเช่นเดียวกันกับระดับที่น้อยกว่า อย่างไรก็ตามกลุ่มฟอสเฟตสามารถหมุนพันธะ P ─ C เท่านั้น (เช่นปิรามิดหมุนสองตัว)
ในทางตรงกันข้าม "ปิรามิดหมุน" เหล่านี้เป็นตัวรับของสะพานไฮโดรเจนและเมื่อพวกมันมีปฏิสัมพันธ์กับสปีชีส์อื่นหรือพื้นผิวโมเลกุลที่ให้ไฮโดรเจนเหล่านี้พวกมันจะชะลอตัวลงและทำให้กรดอะเลนโทรนิกยึดเหนี่ยว การโต้ตอบด้วยไฟฟ้าสถิต (กำเนิดขึ้นมาเช่นโดย Ca2 + ไอออน) ก็มีผลเช่นนี้เช่นกัน
ในขณะที่ส่วนที่เหลือของ T ยังคงเคลื่อนไหว กลุ่มอะมิโนยังคงฟรีมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมที่ล้อมรอบมัน
สรรพคุณ
Alendronic acid เป็นของแข็งสีขาวที่ละลายที่ 234 ° C และสลายตัวที่ 235 ° C
ละลายได้ในน้ำไม่ดีมาก (1 มก. / ล.) และมีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 149 กรัม / โมล ความสามารถในการละลายนี้จะเพิ่มขึ้นหากมันอยู่ในรูปแบบไอออนิกของ alendronate
เป็นสารประกอบที่มีคุณสมบัติในการละลายน้ำได้ดีจึงไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์
การใช้งาน
มันมีการใช้งานในอุตสาหกรรมยา ในตลาดจะได้รับด้วยชื่อ Binosto (70 มก., เม็ดฟู่) และ Fosamax (10 มก. เม็ดและ 70 มก. เม็ดยาสัปดาห์ละครั้ง)
ในฐานะที่เป็นยาที่ไม่ใช่ฮอร์โมนจะช่วยต่อสู้กับโรคกระดูกพรุนในสตรีวัยหมดประจำเดือน ในผู้ชายมันทำหน้าที่เกี่ยวกับโรคพาเก็ท, hypocalcemia, มะเร็งเต้านม, มะเร็งต่อมลูกหมากและโรคอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระดูก สิ่งนี้จะช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดการแตกหักโดยเฉพาะอย่างยิ่งสะโพกข้อมือและกระดูกสันหลัง
การเลือกสรรที่มีต่อกระดูกสูงช่วยให้ลดปริมาณการบริโภคลง ด้วยเหตุนี้ผู้ป่วยแทบจะไม่ต้องกินยาเม็ดทุกสัปดาห์
กลไกการออกฤทธิ์
กรดอะเลนเดนิคยึดกับพื้นผิวของผลึกไฮดรอกซีอะพาไทต์ที่ทำขึ้นกระดูก กลุ่ม biphosphonic carbon ─ OH นั้นเป็นที่โปรดปรานของปฏิกิริยาระหว่างกรดและแคลเซียม เรื่องนี้เกิดขึ้นเป็นพิเศษในเงื่อนไขของการเปลี่ยนแปลงของกระดูก
เนื่องจากกระดูกไม่ได้มีโครงสร้างเฉื่อยและคงที่ แต่เป็นแบบไดนามิกการยึดนี้จึงมีผลกระทบต่อเซลล์ของเซลล์สร้างกระดูก เซลล์เหล่านี้ทำการสลายกระดูกในขณะที่เซลล์สร้างกระดูกมีหน้าที่สร้างมันขึ้นมา
เมื่อกรดยึดกับไฮดรอกซีอะพาไทต์ส่วนบนของโครงสร้าง - โดยเฉพาะกลุ่ม -NH 2 - ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ farnesyl pyrophosphate synthetase
เอนไซม์นี้ควบคุมการสังเคราะห์เส้นทางของกรด mevalonic และส่งผลโดยตรงต่อการสังเคราะห์ทางชีวภาพของคอเลสเตอรอลสเตอรอลส์อื่น ๆ และไขมันไอโซพรีนอยด์
เมื่อการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของไขมันถูกเปลี่ยนแปลง prenylation ของโปรตีนก็ถูกยับยั้งเช่นกันดังนั้นหากไม่มีการผลิตโปรตีนไขมันที่จำเป็นสำหรับการต่ออายุการทำงานของ osteoclast พวกมันจะตาย (osteoclast apoptosis)
อันเป็นผลมาจากข้างต้นกิจกรรม osteoclastic ลดลงและ osteoblasts สามารถทำงานในการสร้างกระดูกเสริมสร้างความเข้มแข็งและเพิ่มความหนาแน่นของมัน
อนุพันธ์ของกรดอัล
ในการได้มาซึ่งอนุพันธ์จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลของสารประกอบผ่านชุดปฏิกิริยาทางเคมี ในกรณีของกรด alendronic การแก้ไขที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวคือ -NH 2 และ -OH group (ของ biphosphonic carbon)
การดัดแปลงอะไร ทุกอย่างขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการสังเคราะห์ความพร้อมใช้ของรีเอเจนต์การปรับขนาดผลผลิตและตัวแปรอื่น ๆ
ยกตัวอย่างเช่นหนึ่งในไฮโดรเจนสามารถถูกแทนที่ด้วยกลุ่ม R ─ C = O ซึ่งเป็นการสร้างโครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพใหม่ในอนุพันธ์
อย่างไรก็ตามวัตถุประสงค์ของอนุพันธ์ดังกล่าวไม่มีใครนอกจากได้รับสารประกอบที่มีกิจกรรมทางเภสัชกรรมที่ดีขึ้นและนอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงผลที่ตามมาเล็กน้อยหรือผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์สำหรับผู้ที่บริโภคยา
