- История на бензимидазол
- структура
- Класификация на производни на бензимидазол
- Метил карбамати
- Триазоли
- Халогенирани триазоли
- Probenzimidazoles
- асоциации
- Свойства на производни на бензимидазол
- Антибактериално свойство
- Антихелминтно свойство
- Фунгицидно свойство върху растенията (хербицид)
- Оптоелектронни свойства
- Други свойства
- Предимства и недостатъци на бензимидазоловите производни
- предимство
- Недостатъци
- Препратки
На бензимидазола е ароматен въглеводород, чието химическо наименование е 1 Н-бензимидазол и химична формула C 7 H 6 N 2. Структурата му включва съединението на бензолов пръстен плюс азотен петоъгълен пръстен, наречен имидазол.
За бензимидазол се казва, че е хетероциклично съединение, тъй като има два атома в пръстените си, които принадлежат към различни групи. Много лекарства са получени от бензимидазол, насочен към лечение на паразити (антихелминт), бактерии (бактерицид) и гъбички (фунгицид), които могат да се използват върху животни, растения и хора.
Химична структура на бензимидазол. Източник: Оригиналният качител беше Cacycle в английската Wikipedia.
На бензимидазол са открити и други свойства като неговия фотодетектор и протонен капацитет за провеждане на протон в слънчеви клетки, сравнени с 2,2'-бипиридин поради неговите оптоелектронни свойства.
Производни на бензимидазол се класифицират в метил карбамати, триазоли, халогенирани триазоли и пробензимидазоли.
В селското стопанство някои вещества, получени от бензимидазол, се използват широко за предотвратяване на влошаването на плодовете по време на транспортиране. Те включват Карбендазол, Бавистин и Тиабендазол.
От друга страна, освен антихелминтици, антимикробни средства, противогъбични и хербициди, в момента има безброй лекарства, които съдържат ядрото на бензимидазол в структурата си.
Сред лекарствата се открояват следните: противоракови, инхибитори на протонната помпа, антиоксиданти, антивирусни средства, противовъзпалителни средства, антикоагуланти, имуномодулатори, антихипертензивни средства, антидиабетици, хормонални модулатори, стимуланти на ЦНС, депресанти на липидни нива или модулатори, наред с други.
История на бензимидазол
Бензимидазол е синтезиран за първи път между 1872 и 1878 г., първо от Hoebrecker, а след това от Ladenberg и Wundt. Осемдесет години по-късно е открита потенциалната му стойност като антихелминтик.
Тиабендазол е първото открито антипаразитно средство, получено от бензимидазол, което е синтезирано и пуснато на пазара през 1961 г. от лаборатории на Merck Sharp и Dohme.
Те бързо разбрали, че това съединение има много кратък полуживот и следователно неговата структура е модифицирана, създавайки 5-амино тиабендазол и камбендазол, които показват малко по-дълъг полуживот.
Впоследствие лабораториите Smith Kline и френски промотираха разработването на нови бензимидазолови производни, подобрявайки антихелминтните свойства на техните предшественици. За да направят това, те елиминират тиазоловия пръстен, разположен в позиция 2 и включват тиокарбамат или карбамат група.
От там се раждат албендазол, мебендазол, флубендазол и много други.
структура
Той е съставен от бензолов пръстен плюс имидазолов пръстен. Последният представлява азотен петоъгълен пръстен.
Атомите на структурата на бензимидазол са изброени обратно на часовниковата стрелка, започвайки от азота на молекулата имидазол и завършвайки на последния въглерод от бензолния пръстен. (Вижте изображението в началото на статията).
Бензимидазолът се характеризира с това, че е кристален или белезникав прах, който е слабо разтворим във вода.
Класификация на производни на бензимидазол
Метил карбамати
Тя включва следните съединения: албендазол, мебендазол, оксфендазол, флубендазол, рикобендазол, оксибендазол, фебендазол, парбендазол, циклобендазол и лобендазол.
Триазоли
Сред тиазолите са: тиабендазол и камбендазол.
Халогенирани триазоли
Като представител на тази категория може да се посочи триклабендазол.
Probenzimidazoles
В тази група има: Netobimin, Thiophanate, Febantel.
асоциации
Свързването на бензимидазол с други вещества може да подобри спектъра на действие. Пример:
Диетилкарбамазин плюс бензимидазол: подобрява функцията си срещу филариалните ларви.
Празиквантел плюс пирантел памоат плюс бензимидазол: разширява спектъра срещу цестоди.
Никлозамид плюс бензимидазол: (бензимидазол плюс клозантел) подобрява ефекта срещу трематоди.
Триклабендазол плюс левамизол: подобрява ефекта срещу люспи и нематоди.
Съществуват и други комбинации като съединението на ядрото на бензимидазол с триазин за образуване на противоракови и антималарийни съединения. Пример 1,3,5-триазино бензимидазол-2-амин.
Различни лекарства, които съдържат структурата на бензимидазол. Източник: Ibrahim Alaqeel S. Синтетични подходи към бензимидазоли от о-фенилендиамин: Преглед на литературата, Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. Достъпно в: читател.elsevier.com/
Свойства на производни на бензимидазол
Антибактериално свойство
Това не е една от най-забележителните функции на това съединение, но се казва, че някои от неговите производни могат да засегнат малка група бактерии, сред тях е Mycobacterium tuberculosis.
В частност, повече от 139 съединения са синтезирани с тази основа, където 8 са показали силна активност срещу причинителя на туберкулозата, като бензимидазолите N-оксиди (2,5,7-бензимидазол).
Антихелминтно свойство
В този смисъл една от най-честите паразитози е тази, произведена от Ascaris lumbricoides. Този чревен паразит може да бъде лекуван с албендазол, производно на бензимидазол, който действа, като свежда до минимум АТФ на хелминта, причинявайки неподвижност и смърт на паразита.
Може да се спомене и мебендазол, друго производно на това съединение, което значително парализира абсорбцията на глюкоза и други хранителни вещества в червата на паразита, създавайки биохимичен дисбаланс.
Това лекарство се свързва необратимо с ß субединицата на тубулин, като влияе върху микротрубовете и микрофиламентите, причинявайки неподвижност и смърт на паразити.
Повечето производни на бензимидазол антихелминти са активни срещу хелминти, цестоди и трематоди.
Фунгицидно свойство върху растенията (хербицид)
1- Н-Бензимидазол, 4,5 дихлоро 2- (трифлуорометил) е хербицид, който обикновено се използва за лечение на заболявания на растително ниво.
Заболяването на нивото на растенията почти винаги се причинява от гъбички, поради което противогъбичното свойство е много важно, когато става дума за хербициди. Пример е беномил или бенлат, който освен че има противогъбично действие върху гъбичките, които атакуват определени растения, има и акарицидно и нематицидно действие.
Хербицидите се абсорбират от листата и корените на растенията и намаляват гъбичните инфекции, които често атакуват големи култури от зърнени култури, зеленчуци, плодове и декоративни растения.
Тези продукти могат да действат превантивно (предпазват растенията от разболяване) или лечебни (елиминират вече инсталираните гъбички).
Сред хербицидите, получени от бензимидазол, които могат да бъдат споменати са: тиабендазол, парбендазол, хелмтиофан и карбендазим.
Оптоелектронни свойства
В този смисъл някои изследователи са описали, че бензимидазол има оптоелектронни свойства, много сходни с тези на съединението, наречено 2,2'-бипиридин.
Други свойства
В допълнение към вече описаните свойства, беше открито, че бензимидазолът има свойството да инхибира ензима топоизомераза I. Този ензим е от съществено значение за процесите на репликация, транскрипция и рекомбинация на ДНК, тъй като е отговорен за навиването, размотаването или прекриването. ДНК спирала.
Следователно, някои антибактериални лекарства действат чрез инхибиране на този ензим. Също така някои противоракови агенти действат на това ниво, предизвиквайки апоптотичен отговор (клетъчна смърт).
От друга страна, някои изследователи са създали нова чаша, използвайки органични вещества, като бензимидазол, имидазол плюс метал (цинк). Това стъкло е по-гъвкаво от стъклото, направено от силициев диоксид.
Предимства и недостатъци на бензимидазоловите производни
предимство
Тези лекарства имат предимството, че са евтини, с широк спектър и повечето са ефективни при убиване на ларви, яйца и възрастни червеи. Това означава, че те действат във всички фази от живота на паразита. Те не са мутагенни, нито са канцерогенни. Те имат ниска токсичност за гостоприемника.
Някои от неговите производни не се използват само за лечение на домашни или репродуктивни животни или за лечение на растения, но също така са полезни за обезпаразитяване на хора, като: албендазол, триклабендазол, мебендазол и тиабендазол.
Недостатъци
Сред недостатъците му е ниската му разтворимост във вода, което прави невъзможно усвояването на стомашно-чревното ниво на гостоприемника.
Като неблагоприятни ефекти при гостоприемника е известно, че те могат да предизвикат лека хепатотоксичност, промяна в тимуса и далака. При кучетата може да понижи концентрацията на червените кръвни клетки и хематокрита.
От друга страна, има способността на паразитите да създават устойчивост.
Повишена устойчивост е наблюдавана от паразити, които засягат преживните животни и стронгилоидите, които засягат коне.
Механизмът на резистентност изглежда участва в мутацията на тубулиновия ген, при който има промяна от една аминокиселина към друга (фенилаланин за тирозин в позиция 167 0 200 от ß субединицата на тубулин), променяйки афинитета на съединението за тази структура.
Друг недостатък, който се среща при малка група производни на бензимидазол, е тератогенното свойство, причиняващо костни, очни и висцерални малформации в гостоприемника.
Ето защо някои от тях са противопоказани при бременни жени и при деца под 1 година.
На ниво екосистема действа не само срещу гъбички и паразити, но има и действие върху диптера, водни организми и анелиди.
Препратки
- "Бензимидазоловият". Уикипедия, Свободната енциклопедия. 30 август 2019, 07:09 UTC. 2 Дек 2019, 21:31
- Nj Health, Ню Джърси, Министерство на здравеопазването. Информационен лист за опасни вещества (бензимидазол). Достъпно на: nj.gov/health
- Нинан, Оскар, Чарейрон, Роберт, Фигерейдо, Оскар и Сантяго, Хулио. (2006 г.). Течни кристали на производни на бензимидазол. Списание на Перуанското химическо дружество, 72 (4), 178-186. Достъпно на: scielo.org.
- Márquez A. Антихелминтна активност на бензимидазолови производни върху Hymenolepis nana и Toxocara canis. Бакалавърска работа за придобиване на степен доктор на химиобиологичните науки. Национален политехнически институт. Национално училище по биологични науки. Мексико. 2008. Достъпно на: thesis.ipn.mx/bitstream
- Bansal Y, Silakari O. Терапевтичното пътуване на бензимидазоли: преглед. Bioorg Med Chem. 2012; 20 (21): 6208-36. Достъпно на: ncbi.nlm.nih.gov/
- Ibrahim Alaqeel S. Синтетични подходи към бензимидазоли от o-фенилендиамин: Преглед на литературата, Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. Достъпно в: читател.elsevier.com/