Epinefriinon katehhoolne neurotransmitter ja hormoon, mida kasutatakse laialdaselt selliste ravimite valmistamisel nagu südameelustamine, bronhektaasia, anafülaksia ja urokinaas. Kliinilises rakenduses hõlmavad tavapärased valmistamismeetodid peamiselt bioloogilisi meetodeid, keemilisi meetodeid ja biosünteetilisi meetodeid. Selles artiklis analüüsitakse neid ettevalmistusmeetodeid.
Selle toote link on järgmine:
1. Bioloogiline meetod:
Adrenaliini biosüntees kasutab tavaliselt eelkäijana türosiini, mida toodetakse mitmete ensüümide katalüüsitud reaktsioonide kaudu. Nende ensüümide sünteesi ja katalüüsi reguleerivad erinevad tegurid, nagu hormoonid, neurotransmitterid ja ravimid.
1) Türosiinhüdroksülaasi muundamine DOPA-ks:
Esimesed sünteesitud ühendid olid fenoolkarboksüülhapped.
Fenoolkarboksüülhape muudetakse türosiinhüdroksülaasi toimel 3,4-dihüdroksüfenüülalaniiniks (DOPA). Seda reaktsiooni reguleerivad hormoon dopamiin ja selle derivaadid, neurotransmitterid või neurofarmatseutilised ained.
2) DOPA oksüdeeritakse dopamiini tekkeks:
DOPA dekarboksülaas oksüdeerib ka DOPA dopamiiniks ensüümi toimel, mida vahendab dopamiini süntees.
3) N-metüültransferaas sunnib dopamiini tootma norepinefriini:
Norepinefriin muudetakse dopamiini N-metüültransferaasi toimel epinefriiniks.
Bioloogilistes meetodites tavaliselt kasutatavad tehnikad hõlmavad valgutehnoloogiat ja geenitehnoloogiat.
2. Keemiline meetod:
Keemilises sünteesis moodustavad türosiin ja formaldehüüd metüül-DOPA (Maxwelli reaktiiv) 1,4-liitmisreaktsiooni kaudu. Metüül-DOPA laguneb 60 kraadi juures dekarboksüülimise teel, moodustades adrenaliini.
Epinefriini keemiline süntees hõlmab peamiselt järgmisi reaktsioone:
1) Türosiini ja formaldehüüdi Michael lisamine
Türosiin ja formaldehüüd läbivad sobivates reaktsioonitingimustes 1,4-Michaeli liitmisreaktsiooni, et saada metüül-DOPA vaheühend.
2) Dekarboksüülimine
Metüül-DOPA vaheühend laguneb kõrgel temperatuuril läbi dekarboksüülimisreaktsiooni, moodustades epinefriini.
Adrenaliini keemilise sünteesi eelised hõlmavad mitteseotust biokatalüüsiga, kõrget sünteesi efektiivsust ja võimet valmistada erinevaid adrenaliini derivaate läbi struktuurimuutuste. Kuid keemilisel meetodil on ka puudusi, nagu keeruline protsess ja kõrge hind.
3. Biosüntees:
Adrenaliini biosünteesi sünteesimisel kasutatakse peamiselt mikroobse sünteesi tehnoloogiat. Mikroobitüvesid sõeludes ja modifitseerides võivad nad toota adrenaliini.
Geenide rekombinatsiooni jaoks levinud peremeesorganismi mikroobitüved hõlmavad Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Trichoderma jne ning epinefriini süntees Escherichia coli rekombinantse ekspressiooni teel on populaarsem viis. Meetodi tuumaks on türosiini metaboolse tee rakust välja viimine ja seejärel selle metaboolse raja kultiveerimine konteineris, et see saaks toota suures koguses adrenaliini. Enamik sellest lähenemisviisist on automatiseeritud ja kergesti skaleeritav.
4. Järeldus:
Bioloogilised meetodid, keemilised meetodid ja biosünteesimeetodid on kõik tavapärased epinefriini valmistamise meetodid. Bioloogiline meetod võib tõesti toota looduslikku adrenaliini füsioloogia ja farmakoloogia vaatenurgast ning võib saavutada looduslikke ravimite toimeid, kuid seda reguleerivad geenid ja ensüümid, mis muudab selle valmistamise keeruliseks; keemilistel ja biosünteesimeetoditel on kõrge efektiivsus ja kõrge saagikus. , Väga iseloomustavad ja modifitseerivad omadused, kuid keemiline protsess on tülikas ja kulukas ning biosünteesimeetodi tõhusust on raske säilitada, kuid see võib tõhusalt koordineerida mikroobide kasvu ja ainevahetust masstootmise jaoks.
Epinefriin (epinefriin), neurotransmitter ja hormoon, on samuti oluline ravim. Sellel on füsioloogiline toime, seondudes adrenergiliste retseptoritega. Epinefriin sisaldab amfetamiini ja katehhoolamiini derivaate ning seda kasutatakse tavaliselt selliste seisundite raviks nagu astma, kiire südametegevus ja rasked allergilised reaktsioonid. Lisaks kasutatakse ravimit ka esmaabi andmisel ja abistamisel.
Epinefriini keemiline reaktsioon hõlmab mitme keemilise osa koostoimet, seega tutvustatakse selles artiklis nende osade rolli keemilises reaktsioonis. Siin on tema tuumamagnetresonantsi spekter:
Keemiline struktuur:
Esiteks tutvustatakse epinefriini keemilist struktuuri. Epinefriini molekul koosneb fenüületüülamiini struktuurist ja katehhoolitsükli struktuurist, lühend on Epi. Seal on kaks kiraalset süsinikuaatomit, mis asuvad vastavalt ja positsioonides. Seetõttu esineb epinefriin nelja stereoisomeerina, nimelt (R,R)-Epi, (S,S)-Epi, (R,S)-Epi, (S,R)-Epi. Nende hulgas on ainult (R,R)-Epi tugeva füsioloogilise aktiivsusega isomeer, mis on ka peamine in vivo toodetav isomeer.
Epinefriini reaktsioon vesinikioonidega:
Epinefriini benseenitsüklis on hüdroksüül- ja amiinirühmad, seega on sellel teatav happesus ja aluselisus. Kui epinefriin interakteerub vesinikioonidega (H^ pluss), võivad tekkida järgmised reaktsioonid:
Epi pluss H^ pluss → EpiH^ pluss
See on kriitiline reaktsioon, kuna EpiH^ plus on epinefriini ionisatsiooni saadus, mõjutades seeläbi selle omadusi füsioloogilistes ja farmakoloogilistes mõjudes.
Epinefriini oksüdatsioonireaktsioonid:
Epinefriini hüdroksüül- ja amfetamiinirühmadel on ilmsed redoksomadused ja need võivad läbida oksüdatsioonireaktsioone. Kui epinefriin puutub kokku hapnikuga, võivad tekkida järgmised reaktsioonid:
Epi pluss O2→ EpiO2
Lisaks võib epinefriini kokkupuutel teatud oksüdeerivate ainetega, näiteks vesinikperoksiidiga, tekkida ka oksüdatsioonireaktsioon.
Epinefriini happe-aluse reaktsioon:
Epinefriini hüdroksüül- ja amiinrühmad on samuti happelised ja aluselised ning võivad erinevatel pH väärtustel tekitada keerulisi happe-aluse reaktsioone. Kui pH väärtus on madalam kui ühendi pKa väärtus (3,5 ja 9.0), siis hüdroksüülrühm protoneerub, mille tulemuseks on tugev Lewise hape EpiH^ pluss ; vastupidi, kui pH väärtus on kõrgem kui pKa, siis amiinrühm deprotoneerub, Epi^- annab tugeva Lewise aluse. Sellel happeliste omaduste ja pH koosmõjul on oluline mõju epinefriini efektiivsusele ja kõrvalmõjudele meditsiinilistes rakendustes.
Epinefriini lämmastiku gaasistamisreaktsioon:
Epinefriini amiinirühm võib redoks-omaduste tõttu läbida ka lämmastikureaktsiooni, kui see puutub kokku teatud keemiliste reaktiividega. Näiteks kui epinefriin puutub kokku elavhõbenitraadiga, tekitab see tumesinise keemilise reaktsiooni:
Epi pluss Hg (NO3)2→ HgO2N-Epi pluss 2HNO3
Ülaltoodud on mitu tüüpilist tüüpi epinefriini keemilisi reaktsioone ja iga selle osa mängib reaktsioonis erinevat rolli. Keemiliste reaktsioonide omadused ja omadused avaldavad olulist mõju epinefriini farmakoloogilistele toimetele ja meditsiinilistele rakendustele ning annavad keemikutele ja farmakoloogidele ka juhiseid ja ideid paremate ravimite väljatöötamiseks.