Epinefrinasyra katecholinis neuromediatorius ir hormonas, plačiai naudojamas ruošiant vaistus, tokius kaip širdies gaivinimas, bronchektazė, anafilaksija ir urokinazė. Klinikinėje praktikoje įprasti paruošimo metodai daugiausia apima biologinius, cheminius ir biosintezės metodus. Šiame straipsnyje bus analizuojami šie paruošimo būdai.
Nuoroda į šį produktą yra tokia:
1. Biologinis metodas:
Adrenalino biosintezėje kaip pirmtakas paprastai naudojamas tirozinas, kuris susidaro per daug fermentų katalizuojamų reakcijų. Šių fermentų sintezę ir katalizę reguliuoja įvairūs veiksniai, tokie kaip hormonai, neurotransmiteriai ir vaistai.
1) Tirozino hidroksilazės pavertimas DOPA:
Pirmieji susintetinti junginiai buvo fenolio karboksirūgštys.
Fenolio karboksirūgštis tirozino hidroksilazės būdu paverčiama 3,4-dihidroksifenilalaninu (DOPA). Šį atsaką reguliuoja hormonas dopaminas ir jo dariniai, neurotransmiteriai arba neurofarmaciniai preparatai.
2) DOPA oksiduojamas, kad susidarytų dopaminas:
DOPA dekarboksilazė taip pat oksiduoja DOPA į dopaminą, veikiant fermentui, kurį sukelia dopamino sintezė.
3) N-metiltransferazė skatina dopaminą gaminti norepinefriną:
Norepinefrinas paverčiamas epinefrinu veikiant dopamino N-metiltransferazei.
Biologiniuose metoduose dažniausiai naudojami metodai apima baltymų inžineriją ir genų inžineriją.
2. Cheminis metodas:
Cheminėje sintezėje tirozinas ir formaldehidas sudaro metil-DOPA (Maksvelo reagentą) per 1,4-pridėjimo reakciją. Metil-DOPA suyra 60 laipsnių temperatūroje dekarboksilinant ir susidaro adrenalinas.
Cheminė epinefrino sintezė daugiausia apima šias reakcijas:
1) Mykolo pridėjimas tirozino ir formaldehido
Tinkamomis reakcijos sąlygomis tirozinas ir formaldehidas vyksta 1,4-Michael pridėjimo reakcija, kad susidarytų metilo-DOPA tarpinis produktas.
2) Dekarboksilinimas
Metil-DOPA tarpinis produktas suyra aukštoje temperatūroje per dekarboksilinimo reakciją ir susidaro epinefrinas.
Cheminės adrenalino sintezės pranašumai yra tai, kad nėra surištos biokatalizės, didelis sintezės efektyvumas ir galimybė paruošti įvairius adrenalino darinius per struktūrinius pokyčius. Tačiau cheminis metodas taip pat turi trūkumų, tokių kaip sudėtingas procesas ir didelė kaina.
3. Biosintezė:
Biosintetinė adrenalino sintezė daugiausia atliekama naudojant mikrobų sintezės technologiją. Tikrindami ir modifikuodami mikrobų padermes, jie gali gaminti adrenaliną.
Įprastos gamybinės mikrobų padermės, skirtos genų rekombinacijai, yra Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Trichoderma ir kt., o epinefrino sintezė rekombinantine Escherichia coli ekspresija yra populiaresnis būdas. Metodo esmė yra pašalinti tirozino metabolizmo kelią iš ląstelės, o po to išauginti jo metabolizmo kelią talpykloje, kad jis galėtų gaminti didelį kiekį adrenalino. Dauguma šio metodo yra automatizuoti ir lengvai keičiami.
4. Išvada:
Biologiniai metodai, cheminiai metodai ir biosintezės metodai yra įprasti epinefrino gavimo metodai. Biologinis metodas tikrai gali generuoti natūralų adrenaliną fiziologijos ir farmakologijos požiūriu ir gali gauti natūralų vaistų poveikį, tačiau jį reguliuoja genai ir fermentai, todėl jį sunku paruošti; cheminiai ir biosintetiniai metodai pasižymi dideliu efektyvumu ir dideliu derlingumu. , Labai charakterizuojamos ir modifikuojamos, tačiau cheminis procesas yra sudėtingas ir brangus, o biosintezės metodą sunku išlaikyti efektyvumą, tačiau jis gali veiksmingai koordinuoti mikrobų augimą ir metabolizmą masinei gamybai.
Epinefrinas (epinefrinas), neurotransmiteris ir hormonas, taip pat yra svarbus vaistas. Jis sukelia fiziologinį poveikį, prisijungdamas prie adrenerginių receptorių. Epinefrinas apima amfetaminą ir katecholamino darinius ir dažniausiai naudojamas tokioms ligoms kaip astma, greitas širdies plakimas ir sunkios alerginės reakcijos gydyti. Be to, vaistas taip pat naudojamas teikiant pirmąją pagalbą ir teikiant pagalbą.
Cheminė epinefrino reakcija apima kelių cheminių dalių sąveiką, todėl šiame straipsnyje bus pristatytas šių dalių vaidmuo cheminėje reakcijoje. Štai jo branduolinio magnetinio rezonanso spektras:
Cheminė struktūra:
Pirmiausia supažindinama su chemine epinefrino struktūra. Epinefrino molekulė sudaryta iš feniletilamino struktūros ir katecholio žiedo struktūros, santrumpa yra Epi. Yra du chiraliniai anglies atomai, esantys atitinkamai ir padėtyse. Todėl epinefrinas egzistuoja keturių stereoizomerų pavidalu, būtent (R,R)-Epi, (S,S)-Epi, (R,S)-Epi, (S,R)-Epi. Tarp jų tik (R,R)-Epi yra stipraus fiziologinio aktyvumo izomeras, kuris taip pat yra pagrindinis in vivo gaminamas izomeras.
Epinefrino reakcija su vandenilio jonais:
Epinefrino benzeno žiede yra hidroksilo ir aminų grupių, todėl jis turi tam tikrą rūgštingumą ir šarmingumą. Kai epinefrinas sąveikauja su vandenilio jonais (H^ plius ), gali įvykti šios reakcijos:
Epi plius H^ plius → EpiH^ plius
Tai yra kritinė reakcija, nes EpiH^ plus yra epinefrino jonizacijos produktas, todėl paveikiamas jo fiziologinis ir farmakologinis poveikis.
Epinefrino oksidacijos reakcijos:
Epinefrino hidroksilo ir amfetamino grupės turi akivaizdžių redokso savybių ir gali patirti oksidacijos reakcijas. Kai epinefrinas liečiasi su deguonimi, gali pasireikšti šios reakcijos:
Epi plius O2→ EpiO2
Be to, kai epinefrinas liečiasi su tam tikromis oksiduojančiomis medžiagomis, tokiomis kaip vandenilio peroksidas, taip pat gali įvykti oksidacijos reakcija.
Epinefrino rūgšties ir bazės reakcija:
Epinefrino hidroksilo ir amino grupės taip pat yra rūgštinės ir šarminės, todėl jos gali sukelti sudėtingas rūgšties ir bazės reakcijas esant skirtingoms pH vertėms. Kai pH vertė yra mažesnė už junginio pKa reikšmę (3,5 ir 9.0), tada hidroksilo grupė bus protonuota, todėl susidaro stipri Lewiso rūgštis EpiH^ plius ; ir atvirkščiai, kai pH vertė yra didesnė už pKa, aminų grupė bus deprotonuota, Epi^- duoda stiprią Lewiso bazę. Ši rūgštinių savybių ir pH sąveika daro didelę įtaką epinefrino veiksmingumui ir šalutiniam poveikiui medicinoje.
Epinefrino azoto dujinimo reakcija:
Epinefrino aminų grupė taip pat gali patirti azoto reakciją, kai yra veikiama tam tikrų cheminių reagentų dėl redokso savybių. Pavyzdžiui, kai epinefrinas liečiasi su gyvsidabrio nitratu, jis sukelia tamsiai mėlyną cheminę reakciją:
Epi plius Hg (NO3)2→ HgO2N-Epi plius 2HNO3
Aukščiau yra keletas tipiškų epinefrino cheminių reakcijų tipų, ir kiekviena jo dalis atlieka skirtingą vaidmenį reakcijoje. Cheminių reakcijų charakteristikos ir savybės turi didelę įtaką farmakologiniam epinefrino poveikiui ir pritaikymui medicinoje, taip pat chemikams ir farmakologams pateikia gaires ir idėjas, kaip sukurti geresnius vaistus.