Epinefrīnsir katehola neirotransmiters un hormons, ko plaši izmanto tādu medikamentu pagatavošanā kā sirds atdzīvināšana, bronhektāzes, anafilakse un urokināze. Klīniskajā pielietojumā tradicionālās sagatavošanas metodes galvenokārt ietver bioloģiskās metodes, ķīmiskās metodes un biosintētiskās metodes. Šajā rakstā tiks analizētas šīs sagatavošanas metodes.
Saite uz šo produktu ir šāda:
1. Bioloģiskā metode:
Adrenalīna biosintēze parasti izmanto tirozīnu kā prekursoru, kas tiek ražots vairāku enzīmu katalizētu reakciju rezultātā. Šo enzīmu sintēzi un katalīzi regulē dažādi faktori, piemēram, hormoni, neirotransmiteri un zāles.
1) Tirozīna hidroksilāzes pārvēršana par DOPA:
Pirmie savienojumi, kas tika sintezēti, bija fenola karbonskābes.
Tirozīna hidroksilāze fenola karbonskābi pārvērš par 3,4-dihidroksifenilalanīnu (DOPA). Šo reakciju regulē hormons dopamīns un tā atvasinājumi, neirotransmiteri vai neirofarmaceitiskie preparāti.
2) DOPA tiek oksidēts, veidojot dopamīnu:
DOPA dekarboksilāze arī oksidē DOPA par dopamīnu, izmantojot enzīmu, ko mediē dopamīna sintēze.
3) N-metiltransferāze mudina dopamīnu radīt norepinefrīnu:
Dopamīna N-metiltransferāzes ietekmē norepinefrīns tiek pārveidots par epinefrīnu.
Metodes, ko parasti izmanto bioloģiskajās metodēs, ietver proteīnu inženieriju un gēnu inženieriju.
2. Ķīmiskā metode:
Ķīmiskajā sintēzē tirozīns un formaldehīds veido metil-DOPA (Maksvela reaģentu), izmantojot 1,4-pievienošanas reakciju. Metil-DOPA sadalās 60 grādos dekarboksilējot, veidojot adrenalīnu.
Edrenalīna ķīmiskā sintēze galvenokārt ietver šādas reakcijas:
1) Miķeļa tirozīna un formaldehīda pievienošana
Tirozīns un formaldehīds tiek pakļauts 1,4-Mihaela pievienošanas reakcijai piemērotos reakcijas apstākļos, lai iegūtu metil-DOPA starpproduktu.
2) Dekarboksilēšana
Metil-DOPA starpprodukts sadalās augstā temperatūrā dekarboksilēšanas reakcijas rezultātā, veidojot epinefrīnu.
Adrenalīna ķīmiskās sintēzes priekšrocības ir biokatalīzes nesaistība, augsta sintēzes efektivitāte un spēja sagatavot dažādus adrenalīna atvasinājumus, izmantojot struktūras izmaiņas. Tomēr ķīmiskajai metodei ir arī trūkumi, piemēram, sarežģīts process un augstās izmaksas.
3. Biosintēze:
Adrenalīna biosintēze galvenokārt tiek veikta, izmantojot mikrobu sintēzes tehnoloģiju. Pārbaudot un modificējot mikrobu celmus, tie var ražot adrenalīnu.
Parastie saimniekorganismu mikrobu celmi gēnu rekombinācijai ir Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Trichoderma utt., un epinefrīna sintēze ar Escherichia coli rekombinanto ekspresiju ir populārāks veids. Metodes pamatā ir izvadīt no šūnas tirozīna vielmaiņas ceļu un pēc tam kultivēt tā vielmaiņas ceļu konteinerā, lai tas varētu radīt lielu daudzumu adrenalīna. Lielākā daļa šīs pieejas ir automatizēta un viegli mērogojama.
4 Secinājums:
Bioloģiskās metodes, ķīmiskās metodes un biosintētiskās metodes ir visas parastās metodes epinefrīna pagatavošanai. Bioloģiskā metode patiešām var radīt dabisku adrenalīnu no fizioloģijas un farmakoloģijas viedokļa un var iegūt dabisku zāļu iedarbību, taču to regulē gēni un fermenti, kas apgrūtina tās sagatavošanu; ķīmiskajām un biosintētiskajām metodēm ir augsta efektivitāte un augsta ražība. , Augstas raksturošanas un modifikācijas īpašības, taču ķīmiskais process ir apgrūtinošs un dārgs, un biosintēzes metodi ir grūti uzturēt efektivitāti, taču tā var efektīvi koordinēt mikrobu augšanu un metabolismu masveida ražošanai.
Epinefrīns (epinefrīns), neirotransmiters un hormons, ir arī svarīga narkotika. Tas rada fizioloģisku iedarbību, saistoties ar adrenerģiskajiem receptoriem. Epinefrīns ietver amfetamīnu un kateholamīna atvasinājumus, un to parasti lieto tādu slimību ārstēšanai kā astma, ātra sirdsdarbība un smagas alerģiskas reakcijas. Turklāt zāles lieto arī pirmās palīdzības un palīdzības sniegšanas procesā.
Epinefrīna ķīmiskā reakcija ietver vairāku ķīmisko daļu mijiedarbību, tāpēc šajā rakstā tiks iepazīstināta ar šo daļu lomu ķīmiskajā reakcijā. Šeit ir viņa kodolmagnētiskās rezonanses spektrs:
Ķīmiskā struktūra:
Pirmkārt, tiek ieviesta epinefrīna ķīmiskā struktūra. Epinefrīna molekula sastāv no feniletilamīna struktūras un katehola gredzena struktūras, saīsinājums ir Epi. Ir divi hirāli oglekļa atomi, kas atrodas attiecīgi un pozīcijās. Tāpēc epinefrīns pastāv četros stereoizomēros, proti, (R,R)-Epi, (S,S)-Epi, (R,S)-Epi, (S,R)-Epi. No tiem tikai (R,R)-Epi ir izomērs ar spēcīgu fizioloģisko aktivitāti, kas ir arī galvenais in vivo ražotais izomērs.
Epinefrīna reakcija ar ūdeņraža joniem:
Epinefrīna benzola gredzenā ir hidroksilgrupas un amīna grupas, tāpēc tam ir noteikts skābums un sārmainība. Kad epinefrīns mijiedarbojas ar ūdeņraža joniem (H^ plus ), var rasties šādas reakcijas:
Epi plus H^ plus → EpiH^ plus
Tā ir kritiska reakcija, jo EpiH^ plus ir epinefrīna jonizācijas produkts, tādējādi ietekmējot tā īpašības fizioloģiskajā un farmakoloģiskajā iedarbībā.
Epinefrīna oksidācijas reakcijas:
Epinefrīna hidroksilgrupām un amfetamīna grupām ir acīmredzamas redoksu īpašības, un tās var pakļaut oksidēšanās reakcijai. Kad epinefrīns nonāk saskarē ar skābekli, var rasties šādas reakcijas:
Epi plus O2→ EpiO2
Turklāt, ja epinefrīns nonāk saskarē ar noteiktiem oksidētājiem, piemēram, ūdeņraža peroksīdu, var rasties arī oksidācijas reakcija.
Epinefrīna skābes-bāzes reakcija:
Epinefrīna hidroksilgrupas un amīna grupas ir arī skābas un bāziskas, un tās var izraisīt sarežģītas skābes-bāzes reakcijas ar dažādām pH vērtībām. Ja pH vērtība ir zemāka par savienojuma pKa vērtību (3,5 un 9.0), tad hidroksilgrupa tiks protonēta, kā rezultātā veidojas spēcīga Lūisa skābe EpiH^ plus ; otrādi, ja pH vērtība ir augstāka par pKa, amīna grupa tiks deprotonēta, Epi^- iegūst spēcīgu Lūisa bāzi. Šī skābo īpašību un pH mijiedarbība būtiski ietekmē epinefrīna efektivitāti un blakusparādības medicīnā.
Epinefrīna slāpekļa gazifikācijas reakcija:
Epinefrīna amīnu grupa var pakļaut arī slāpekļa reakcijai, ja tā tiek pakļauta noteiktiem ķīmiskiem reaģentiem redoksu īpašību dēļ. Piemēram, kad epinefrīns nonāk saskarē ar dzīvsudraba nitrātu, tas rada tumši zilu ķīmisku reakciju:
Epi plus Hg (NO3)2→ HgO2N-Epi plus 2HNO3
Iepriekš minētie ir vairāki tipiski epinefrīna ķīmisko reakciju veidi, un katrai tās daļai ir atšķirīga loma reakcijā. Ķīmisko reakciju raksturojums un īpašības būtiski ietekmē epinefrīna farmakoloģisko iedarbību un medicīnisko pielietojumu, kā arī sniedz norādījumus un idejas ķīmiķiem un farmakologiem, lai izstrādātu labākas zāles.