Formula, Struktur, Sifat dan Penggunaan Asam Alendronic



itu asam alendronat adalah senyawa organik yang termasuk dalam klasifikasi bifosfonat, khususnya yang berasal dari generasi kedua; Ini adalah yang mengandung atom nitrogen. Senyawa ini, serta sisa bifosfonat, memiliki analogi struktural yang tinggi dengan pirofosfat anorganik (PPi).

Pirofosfat anorganik adalah produk dari banyak reaksi sintetis dalam tubuh. Ini disimpan di banyak jaringan tubuh, dan telah ditemukan bahwa penggabungannya ke dalam tulang mengatur kalsifikasi dan mineralisasi. Asam alendronik, seperti PPi dan bifosfonat, menunjukkan afinitas tinggi untuk kristal hidroksiapatit dalam tulang.. 

Untuk alasan ini dimaksudkan sebagai obat untuk pengobatan penyakit-penyakitnya, di antaranya, osteoporosis. Di pasar farmasi dicapai dengan nama dagang Fosamax dalam bentuk ioniknya (alendronate sodium trihydrate), sendiri atau dikombinasikan dengan vitamin D.

Bentuk farmasi yang dominan adalah tablet dan tablet salut. Ini disintesis dengan memanaskan GABA (asam butirat 4-amino) dengan asam ortofosfor (H3PO3) di bawah atmosfer nitrogen inert. Kemudian fosfor triklorida (PCl) ditambahkan3).

Setelah langkah agregasi air, perubahan warna larutan dengan arang dan pengenceran dalam metanol, asam alendronat padat diperoleh. Akhirnya, asam dinetralkan dengan NaOH untuk memperoleh natrium alendronat.

Indeks

  • 1 Formula
  • 2 Struktur
    • 2.1 Dinamika molekuler
  • 3 Properti
  • 4 Penggunaan
  • 5 Mekanisme tindakan
  • 6 Turunan dari asam alendronic
  • 7 Referensi

Formula

Formula molekuler terkondensasi dari asam alendronat adalah C4H13TIDAK7P2. Namun, satu-satunya informasi yang dapat diekstraksi dari ini adalah berat molekul senyawa dan jumlah tak jenuh.

Struktur molekul wajib diperlukan untuk membedakan sifat fisik dan kimianya.

Struktur

Struktur molekul alendronate diwakili dalam gambar atas. Bola merah sesuai dengan atom oksigen, mustard ke atom fosfor, bola abu-abu ke atom karbon, bola putih ke atom hidrogen, dan bola biru ke nitrogen.

Struktur dapat diasimilasi dengan huruf T zigzag, atapnya menjadi kunci mengapa senyawa tersebut dianggap bifosfonat. PPi (O3P─O─PO3) analog dengan plafon molekul T (O3P─C (OH)─PO3), dengan satu-satunya perbedaan bahwa atom pusat yang bergabung dengan gugus fosfat untuk bifosfonat adalah karbon bifosfonat.

Pada gilirannya, karbon ini terikat pada gugus hidroksil (-OH). Dari karbon ini muncul rantai alkil dari tiga unit metilen (-CH2─), yang berakhir dengan gugus amino (─NH2).

Ini adalah gugus amino, atau substituen apa pun yang memiliki atom nitrogen, yang bertanggung jawab atas bifosfonat ini milik generasi kedua atau generasi ketiga.

Dalam alendronate semua hidrogen asam (H+) telah diberikan kepada lingkungan. Setiap kelompok fosfat melepaskan dua H+, dan karena ada dua kelompok, mereka semuanya adalah empat H+ yang bisa melepaskan asam; karena alasan inilah ia memiliki empat konstanta asam (pka1, pka2, pka3 dan pka4).

Dinamika molekuler

Rantai alkil mampu memutar ikatannya yang sederhana, memberikan fleksibilitas dan dinamisme pada molekul. Kelompok amino dapat melakukan hal yang sama pada tingkat yang lebih rendah. Namun, gugus fosfat hanya dapat memutar ikatan P─C (seperti dua piramida yang berputar).

Di sisi lain, "piramida berputar" ini adalah akseptor jembatan hidrogen dan, ketika mereka berinteraksi dengan spesies lain atau permukaan molekul yang menyediakan hidrogen ini, mereka melambat dan menyebabkan asam alendronic berlabuh dengan kuat. Interaksi elektrostatik (berasal, misalnya, oleh ion Ca2+) juga memiliki efek ini.

Sementara itu, sisa T terus bergerak. Kelompok amino, masih bebas, berinteraksi dengan lingkungan di sekitarnya.

Properti

Asam alendronik adalah padatan putih yang meleleh pada 234 ° C dan kemudian terurai pada 235 ° C.

Ini sangat larut dalam air (1mg / L) dan memiliki berat molekul sekitar 149 g / mol. Kelarutan ini meningkat jika berada dalam bentuk ion, alendronate.

Ini adalah senyawa dengan karakter hidrofilik yang tinggi, sehingga tidak larut dalam pelarut organik.

Penggunaan

Ini memiliki aplikasi dalam industri farmasi. Di pasaran diperoleh dengan nama Binosto (70 mg, tablet effervescent) dan Fosamax (10 mg tablet dan 70 mg tablet diberikan sekali seminggu).

Sebagai obat non-hormon, membantu melawan osteoporosis pada wanita menopause. Pada pria, ini bertindak pada penyakit Paget, hipokalsemia, kanker payudara, kanker prostat dan penyakit terkait tulang lainnya. Ini mengurangi risiko kemungkinan patah tulang, terutama pinggul, pergelangan tangan, dan tulang belakang.

Selektivitasnya yang tinggi terhadap tulang memungkinkan konsumsi dosisnya dikurangi. Karena itu, pasien tidak perlu mengkonsumsi tablet setiap minggu.

Mekanisme tindakan

Asam alendronat ditambatkan ke permukaan kristal hidroksiapatit yang membentuk tulang. Grup ─OH dari karbon bifosfonat mendukung interaksi antara asam dan kalsium. Ini terjadi secara istimewa dalam kondisi remodeling tulang.

Karena tulang bukan struktur inert dan statis tetapi dinamis, penahan ini memberikan efek pada sel-sel osteoklas. Sel-sel ini melakukan resorpsi tulang, sementara osteoblas bertanggung jawab untuk membangunnya.

Setelah asam berlabuh ke hidroksiapatit, bagian atas strukturnya -khususnya gugus -NH2- menghambat aktivitas enzim farnesyl pyrophosphate synthetase.

Enzim ini mengatur rute sintetis asam mevalonat dan, akibatnya, secara langsung mempengaruhi biosintesis kolesterol, sterol lain dan lipid isoprenoid.

Ketika biosintesis lipid diubah, prenilasi protein juga dihambat, sehingga tanpa produksi protein lipid yang penting untuk pembaruan fungsi osteoklas, mereka akhirnya mati (osteoklas apoptosis).

Sebagai konsekuensi dari hal di atas, aktivitas osteoklastik menurun dan osteoblas dapat bekerja dalam pembangunan tulang, memperkuatnya dan meningkatkan kepadatannya..

Turunan asam alendronic

Untuk memperoleh turunan, penting untuk memodifikasi struktur molekul senyawa melalui serangkaian reaksi kimia. Dalam kasus asam alendronat, satu-satunya modifikasi yang mungkin dilakukan adalah dari -NH2 dan -OH (dari karbon bifosfonat).

Modifikasi apa? Semuanya tergantung pada kondisi sintesis, ketersediaan reagen, penskalaan, hasil dan banyak variabel lainnya.

Sebagai contoh, salah satu hidrogen dapat digantikan oleh grup R─C = O, menciptakan sifat struktural, kimia dan fisik baru dalam turunan.

Namun, tujuan dari turunan tersebut tidak lain adalah untuk memperoleh senyawa dengan aktivitas farmasi yang lebih baik dan, di samping itu, memanifestasikan gejala sisa kecil atau efek samping yang tidak diinginkan bagi mereka yang mengkonsumsi obat tersebut.

Referensi

  1. Drake, M.T., Clarke, B.L., & Khosla, S. (2008). Bifosfonat: Mekanisme Aksi dan Peran dalam Praktek Klinis. Prosiding Klinik Mayo. Klinik Mayo, 83(9), 1032-1045.
  2. Turhanen, P. A., & Vepsäläinen, J. J. (2006). Sintesis turunan baru (1-alkanoyloxy-4-alkanoylaminobutylidene) -1,1-bifosfonat asam. Jurnal Kimia Organik Beilstein, 2, 2. doi.org
  3. DrugBank. (13 Juni 2005). DrugBank. Diperoleh pada 31 Maret 2018, dari: drugbank.ca.
  4. Marshall, H. (31 Mei 2017). Asam alendronic. Diperoleh pada 31 Maret 2018, dari: netdoctor.com
  5. PubChem. (2018). Asam Alendronic. Diperoleh pada 31 Maret 2018, dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Wikipedia. (28 Maret 2018). Asam alendronic. Diperoleh pada 31 Maret 2018, dari: en.wikipedia.org.