- Formula
- Struttura
- Dinamismo molecolare
- Proprietà
- applicazioni
- Meccanismo di azione
- Derivati dell'acido alendronico
- Riferimenti
L' acido alendronico è un composto organico appartenente alla classificazione dei bisfosfonati, precisamente alla seconda generazione; Questi sono quelli che contengono atomi di azoto. Questo composto, così come il resto dei bisfosfonati, ha un'elevata analogia strutturale con il pirofosfato inorganico (PPi).
Il pirofosfato inorganico è il prodotto di molte reazioni sintetiche nel corpo. È immagazzinato in molti tessuti del corpo e si è scoperto che la sua incorporazione nelle ossa regola la loro calcificazione e mineralizzazione. L'acido alendronico, come il PPi e i bisfosfonati, ha un'elevata affinità per i cristalli di idrossiapatite nell'osso.
Per questo motivo è inteso come farmaco per la cura di malattie dello stesso, compresa l'osteoporosi. Nel mercato farmaceutico si ottiene con il nome commerciale Fosamax nella sua forma ionica (alendronato sodico triidrato), da solo o in combinazione con vitamina D.
Le forme di dosaggio predominanti sono compresse e compresse rivestite. Viene sintetizzato riscaldando GABA (acido 4-ammino butirrico) con acido ortofosforoso (H 3 PO 3 ) in atmosfera di azoto inerte. Viene quindi aggiunto tricloruro di fosforo (PCl 3 ).
Dopo le fasi di aggiunta di acqua, decolorando la soluzione con carbone e diluendola in metanolo, si ottiene l'acido alendronico solido. Infine, l'acido viene neutralizzato con NaOH per ottenere alendronato sodico.
Formula
La formula molecolare condensata dell'acido alendronico è C 4 H 13 NO 7 P 2 . Tuttavia, le uniche informazioni che possono essere estratte da questo è il peso molecolare del composto e il numero di insaturazioni.
La struttura molecolare è necessariamente necessaria per discernere le sue proprietà fisiche e chimiche.
Struttura
L'immagine in alto mostra la struttura molecolare dell'alendronato. Le sfere rosse corrispondono agli atomi di ossigeno, le mostarde agli atomi di fosforo, le grigie agli atomi di carbonio, le bianche agli atomi di idrogeno e la sfera blu all'azoto.
La struttura può essere assimilata a una lettera T a zig-zag, il cui soffitto è la chiave del motivo per cui il composto è considerato un bisfosfonato. PPi (O 3 P ─ O ─ PO 3 ) è analogo al soffitto molecolare di T (O 3 P ─ C (OH) ─ PO 3 ), con l'unica differenza che l'atomo centrale che unisce i gruppi fosfato per il I bifosfonati sono un carbonio bifosfonico.
A sua volta, questo carbonio è legato a un gruppo idrossile (-OH). Da questo carbonio emerge una catena alchilica di tre unità metileniche (–CH2 ─ ), che termina con un gruppo amminico ( ─ NH 2 ).
È il gruppo amminico, o qualsiasi sostituente che ha un atomo di azoto, responsabile di questo bisfosfonato appartenente alla seconda o terza generazione.
In alendronato tutti gli idrogeni acidi (H + ) sono stati dati al terreno. Ogni gruppo fosfato rilascia due H + e poiché ci sono due gruppi, un totale di quattro H + può rilasciare l'acido; È per questo motivo che ha quattro costanti acide (pka 1 , pka 2 , pka 3 e pka 4 ).
Dinamismo molecolare
La catena alchilica è in grado di ruotare i suoi singoli legami, conferendo flessibilità e dinamismo alla molecola. Il gruppo amminico può fare lo stesso in misura minore. Tuttavia, i gruppi fosfato possono ruotare solo il legame P ─ C (come due piramidi rotanti).
D'altra parte, queste "piramidi rotanti" sono accettori di legami idrogeno e, quando interagiscono con un'altra specie o superficie molecolare che fornisce questi idrogeni, rallentano e causano l'ancoraggio tenace dell'acido alendronico. Anche le interazioni elettrostatiche (causate, ad esempio, da ioni Ca 2+ ) hanno questo effetto.
Nel frattempo, il resto della T continua a muoversi. Il gruppo amminico, ancora libero, interagisce con l'ambiente che lo circonda.
Proprietà
L'acido alendronico è un solido bianco che fonde a 234ºC e poi si decompone a 235ºC.
È molto poco solubile in acqua (1 mg / L) e ha un peso molecolare di circa 149 g / mol. Questa solubilità aumenta se è nella sua forma ionica, alendronato.
È un composto con un grande carattere idrofilo, quindi è insolubile in solventi organici.
applicazioni
Ha applicazioni nell'industria farmaceutica. È disponibile in commercio con i nomi Binosto (70 mg, compresse effervescenti) e Fosamax (compresse da 10 mg e compresse da 70 mg somministrate una volta alla settimana).
Come farmaco non ormonale, aiuta a combattere l'osteoporosi nelle donne in menopausa. Negli uomini agisce sul morbo di Paget, ipocalcemia, cancro al seno, cancro alla prostata e altre malattie associate alle ossa. Ciò riduce il rischio di possibili fratture, in particolare dei fianchi, dei polsi e della colonna vertebrale.
La sua elevata selettività verso le ossa permette di ridurre il consumo delle sue dosi. Per questo motivo, i pazienti non hanno quasi bisogno di consumare una compressa settimanalmente.
Meccanismo di azione
L'acido alendronico è ancorato alla superficie dei cristalli di idrossiapatite che compongono l'osso. Il gruppo ─ OH del carbonio bifosfonico favorisce le interazioni tra acido e calcio. Ciò si verifica preferenzialmente in condizioni di rimodellamento osseo.
Poiché le ossa non sono strutture inerti e statiche ma dinamiche, questo ancoraggio esercita un effetto sulle cellule degli osteoclasti. Queste cellule svolgono il riassorbimento dell'osso, mentre gli osteoblasti sono incaricati di costruirlo.
Una volta che l'acido è ancorato all'idrossiapatite, la parte superiore della sua struttura -specificamente il gruppo -NH 2- inibisce l'attività dell'enzima farnesil pirofosfato sintetasi.
Questo enzima regola la via dell'acido mevalonico sintetico e quindi influenza direttamente la biosintesi del colesterolo, altri steroli e lipidi isoprenoidi.
Poiché la biosintesi dei lipidi viene alterata, viene inibita anche la prenilazione delle proteine, quindi, senza la produzione di proteine lipidiche essenziali per il rinnovamento delle funzioni degli osteoclasti, finiscono per morire (apoptosi degli osteoclasti).
In conseguenza di quanto sopra l'attività osteoclastica diminuisce e gli osteoblasti possono lavorare nella costruzione dell'osso, rafforzandolo e aumentandone la densità.
Derivati dell'acido alendronico
Per ottenere un derivato è fondamentale modificare la struttura molecolare del composto attraverso una serie di reazioni chimiche. Nel caso dell'acido alendronico, le uniche modifiche possibili sono quelle dei gruppi -NH 2 e -OH (del carbonio bisfosfonico).
Quali modifiche? Tutto dipende dalle condizioni di sintesi, dalla disponibilità dei reagenti, dalla scala, dalle rese e da molte altre variabili.
Ad esempio, uno degli idrogeni può essere sostituito da un gruppo R ─ C = O, creando nuove proprietà strutturali, chimiche e fisiche nei derivati.
Tuttavia, l'obiettivo di tali derivati non è altro che quello di ottenere un composto con una migliore attività farmaceutica e che, inoltre, mostri minori sequele o effetti collaterali indesiderati a coloro che consumano il farmaco.
Riferimenti
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- Turhanen, PA e Vepsäläinen, JJ (2006). Sintesi di nuovi derivati dell'acido (1-alcanoilossi-4-alcanoilamminobutilidene) -1,1-bisfosfonico. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2, 2. doi.org
- Drugbank. (13 giugno 2005). Drugbank. Estratto il 31 marzo 2018 da: drugbank.ca.
- Marshall, H. (31 maggio 2017). Acido alendronico. Estratto il 31 marzo 2018 da: netdoctor .com
- PubChem. (2018). Acido Alendronico. Estratto il 31 marzo 2018 da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Wikipedia. (28 marzo 2018). Acido alendronico. Estratto il 31 marzo 2018 da: en.wikipedia.org.