BENZIMIDAZOLAS (C7H6N2): ISTORIJA, STRUKTŪRA, PRANAŠUMAI, TRŪKUMAI - CHEMIJA - 2025

Benzimidazolo yra aromatinis angliavandenilis, kurio cheminis pavadinimas yra 1- H-benzimidazolo ir jo cheminė formulė C ₇ H ₆ N ₂ . Jo struktūrą sudaro benzeno žiedo ir azoto penkiakampio žiedo, vadinamo imidazolu, jungtis.

Sakoma, kad benzimidazolas yra heterociklinis junginys, nes jo žieduose yra du atomai, priklausantys skirtingoms grupėms. Iš benzimidazolo gaunama daug vaistų, skirtų gydyti parazitus (antihelmintikus), bakterijas (baktericidus) ir grybelius (fungicidus), kurie gali būti naudojami gyvūnams, augalams ir žmonėms.

Cheminė benzimidazolo struktūra. Šaltinis: originalus įkėlėjas buvo „Cacycle“ angliškoje Vikipedijoje.

Benzimidazolas taip pat atrado kitas savybes, tokias kaip jo fotodetektoriaus ir protonų laidumo gebėjimas saulės elementuose, palyginti su 2,2'-bipiridinu dėl optoelektroninių savybių.

Benzimidazolo dariniai skirstomi į metilkarbamatus, triazolus, halogenintus triazolus ir probenzimidazolus.

Žemės ūkyje kai kurios medžiagos, gaunamos iš benzimidazolo, yra plačiai naudojamos siekiant užkirsti kelią vaisių pablogėjimui transportavimo metu. Tai apima karbendazolą, Bavistiną ir Tiabendazolą.

Kita vertus, be anthelmintikų, antimikrobinių, priešgrybelinių ir herbicidų, šiuo metu yra daugybė vaistų, kurių struktūroje yra benzimidazolo branduolys.

Tarp vaistų išsiskiria šie vaistai: priešvėžiniai, protonų siurblio inhibitoriai, antioksidantai, antivirusiniai vaistai, priešuždegiminiai vaistai, antikoaguliantai, imunomoduliatoriai, antihipertenziniai vaistai, antidiabetikai, hormoniniai moduliatoriai, CNS stimuliatoriai, lipidų kiekį slopinantys vaistai ar moduliatoriai.

Benzimidazolo istorija

Pirmiausia benzimidazolas buvo susintetintas 1872–1878 metais, pirmiausia Hoebreckerio, vėliau - Ladenbergo ir Wundto. Po aštuoniasdešimties metų buvo nustatyta potenciali anthelmintiko vertė.

Tiabendazolas buvo pirmasis iš benzimidazolo pagamintas antiparazitinis preparatas, kurį 1961 m. Susintetino ir pateikė rinkai Merck Sharp ir Dohme laboratorijos.

Jie greitai suprato, kad šio junginio pusinės eliminacijos laikas yra labai trumpas, todėl jo struktūra buvo pakeista, sukuriant 5-amino tiabendazolą ir Cambendazolą, kurių pusinės eliminacijos laikas buvo šiek tiek ilgesnis.

Vėliau „Smith Kline“ ir Prancūzijos laboratorijos skatino naujų benzimidazolo darinių kūrimą, gerindamos jų pirmtakų antihelmintines savybes. Norėdami tai padaryti, jie pašalino tiazolo žiedą, esantį 2 padėtyje, ir įtraukė tiokarbamato arba karbamato grupę.

Iš jų gimsta albendazolas, mebendazolas, flubendazolas ir daugelis kitų.

Struktūra

Jį sudaro benzeno žiedas ir imidazolo žiedas. Pastarasis yra azoto penkiakampis žiedas.

Benzimidazolo struktūros atomai yra išvardyti prieš laikrodžio rodyklę, pradedant nuo imidazolo molekulės azoto ir baigiant paskutine benzeno žiedo anglimi. (Žr. Paveikslėlį straipsnio pradžioje).

Benzimidazolas apibūdinamas kaip kristaliniai arba balkšvi milteliai, mažai tirpūs vandenyje.

Benzimidazolo darinių klasifikacija

Metilkarbamatai

Jį sudaro šie junginiai: albendazolas, mebendazolas, oksfendazolas, flubendazolas, rikobendazolas, oksibendazolas, febendazolas, parbendazolas, ciklobendazolas ir lobendazolas.

Triazoliai

Tarp tiazolių yra: tiabendazolas ir kambendazolas.

Halogeninti triazoliai

Kaip šios kategorijos atstovą galima paminėti triklabendazolą.

Probenzimidazoliai

Šioje grupėje yra: Netobimin, Thiophanate, Febantel.

Asociacijos

Benzimidazolo surišimas su kitomis medžiagomis gali pagerinti veikimo spektrą. Pavyzdys:

Dietilkarbamazinas ir benzimidazolas: pagerina jo veikimą prieš filaralines lervas.

Prazikvantelis ir pirantelio pamoatas bei benzimidazolas: praplečia spektrą prieš cezodus.

Niklosamidas ir benzimidazolas: (benzimidazolas ir klostelitas) pagerina poveikį trematodams.

Triclabendazolas ir levamisolis: pagerina poveikį košėms ir nematodams.

Yra ir kitų derinių, tokių kaip benzimidazolo branduolio sąjunga su triazinu, kad būtų sudaryti priešvėžiniai ir priešmaliariniai junginiai. 1,3,5-triazino benzimidazol-2-amino pavyzdys.

Įvairūs vaistai, turintys benzimidazolo struktūrą. Šaltinis: Ibrahim Alaqeel S. Sintetiniai o-fenilendiamino benzimidazolų metodai: literatūros apžvalga, Saudo chemijos draugijos žurnalas 2017; 20 (1): 229–237. Galima rasti: skaitytojas.elsevier.com/

Benzimidazolo darinių savybės

Antibakterinė savybė

Tai nėra viena iš ryškiausių šio junginio funkcijų, tačiau sakoma, kad kai kurie jo dariniai gali paveikti nedidelę bakterijų grupę, tarp jų yra Mycobacterium tuberculosis.

Šiuo pagrindu su šia baze buvo susintetinta daugiau kaip 139 junginiai, iš kurių 8 parodė stiprų aktyvumą prieš tuberkuliozės sukėlėją, pavyzdžiui, benzimidazolių N-oksidus (2,5,7-benzimidazolą).

Anthelmintinis turtas

Šia prasme viena iš dažniausių parazitozių yra ta, kurią sukelia Ascaris lumbricoides. Šis žarnyno parazitas gali būti gydomas albendazolu, benzimidazolo dariniu, kuris veikia mažindamas helmintų ATP, sukeldamas parazito nejudrumą ir mirtį.

Taip pat galima paminėti mebendazolą, kitą šio junginio darinį, kuris žymiai paralyžiuoja gliukozės ir kitų maistinių medžiagų įsisavinimą parazito žarnyne, sukurdamas biocheminį disbalansą.

Šis vaistas negrįžtamai jungiasi su tubulino ß subvienetu, paveikdamas mikrotubules ir mikrofilamentus, sukeliančius parazitų nejudrumą ir mirtį.

Dauguma iš benzimidazolo gaunamų antihelmintikų yra aktyvūs prieš helmintus, cestodus ir trematodus.

Fungicidinis augalų poveikis (herbicidas)

1- H-benzimidazolas, 4,5-dichlor-2- (trifluormetil) yra herbicidas, dažniausiai naudojamas augalų ligoms gydyti.

Augalų lygio ligą beveik visada sukelia grybeliai, todėl priešgrybelinė savybė yra labai svarbi, kai kalbama apie herbicidus. Pavyzdys yra benomilas arba benlatas, kuris ne tik turi priešgrybelinį poveikį grybams, kurie puola tam tikrus augalus, bet ir turi akaricidinį ir nematinį poveikį.

Herbicidai absorbuojami augalų lapuose ir šaknyse ir mažina grybelines infekcijas, kurios dažniausiai užpuola didelius javų, daržovių, vaisių ir dekoratyvinių augalų pasėlius.

Šie produktai gali veikti prevenciškai (neleisti augalams susirgti) arba gydyti (pašalinti jau įdiegtą grybelį).

Tarp herbicidų, gaunamų iš benzimidazolo, galima paminėti: tiabendazolį, parbendazolą, helmitofaną ir karbendazimą.

Optoelektroninės savybės

Šia prasme kai kurie tyrinėtojai aprašė, kad benzimidazolas turi optoelektronines savybes, labai panašias į junginio, vadinamo 2,2′-bipiridinu, savybes.

Kitos savybės

Be jau aprašytų savybių, buvo nustatyta, kad benzimidazolas turi savybę slopinti fermentą topoizomerazę I. Šis fermentas yra būtinas DNR replikacijos, transkripcijos ir rekombinacijos procesuose, nes jis yra atsakingas už DNR spiralė.

Todėl kai kurie antibakteriniai vaistai veikia slopindami šį fermentą. Kai kurie priešvėžiniai vaistai taip pat veikia šiame lygmenyje, sukeldami apoptozinę reakciją (ląstelių žūtį).

Kita vertus, kai kurie tyrėjai sukūrė naują stiklinę, kurioje naudojamos organinės medžiagos, tokios kaip benzimidazolas, imidazolas ir metalas (cinkas). Šis stiklas yra lankstesnis nei stiklas, pagamintas iš silicio dioksido.

Benzimidazolo darinių pranašumai ir trūkumai

Privalumas

Šių vaistų pranašumas yra tas, kad jie yra nebrangūs, plataus spektro, be to, dauguma jų yra veiksmingi naikinant lervas, kiaušinius ir suaugusius kirminus. Tai reiškia, kad jie veikia visais parazito gyvenimo etapais. Jie nėra mutageniniai ir kancerogeniniai. Jie mažai toksiški šeimininkui.

Kai kurie jo dariniai yra naudojami ne tik kompanionams ar veisliniams gyvūnams ar augalams gydyti, bet taip pat yra naudingi žmonėms, turintiems dewormiją, pavyzdžiui: albendazolas, triklabendazolas, mebendazolas ir tiabendazolas.

Trūkumai

Tarp jo trūkumų yra mažas tirpumas vandenyje, dėl kurio neįmanoma absorbuotis šeimininko virškinimo trakte.

Kaip neigiamas poveikis šeimininkui yra žinoma, kad jie gali sukelti silpną hepatotoksiškumą, pakitimus užkrūčio liaukoje ir blužnyje. Šunims tai gali sumažinti raudonųjų kraujo kūnelių ir hematokrito koncentraciją.

Kita vertus, egzistuoja parazitų gebėjimas sukurti atsparumą.

Padidėjęs atsparumas parazitams, paveikiantiems atrajotojus, ir Strongyloides, paveikiantiems arklius.

Atrodo, kad atsparumo mechanizmas susijęs su tubulino geno mutacija, kai keičiasi viena aminorūgštis į kitą (fenilalaninas tirozinui 167 0 200 tubulino ß subvieneto padėtyje), pakeisdamas junginio afinitetą ši struktūra.

Kitas trūkumas, atsirandantis nedidelėje benzimidazolo darinių grupėje, yra teratogeninė savybė, sukelianti šeimininko kaulų, akių ir vidaus organų apsigimimus.

Štai kodėl kai kurie iš jų yra draudžiami nėščioms moterims ir vaikams iki 1 metų.

Ekosistemos lygiu jis veikia ne tik prieš grybelius ir parazitus, bet ir veikia dipteranus, vandens organizmus ir aneliidus.

Nuorodos

1. "Benzimidazolas". Vikipedija, nemokama enciklopedija. 2019 rugpjūčio 30, 07:09 UTC. 2019 m. Gruodžio 2 d., 21:31
2. Nj sveikata Naujojo Džersio sveikatos departamentas. Pavojingų medžiagų duomenų lapas (benzimidazolas). Galima rasti: nj.gov/health
3. Ninán, Oskaras, Chareyron, Robertas, Figuereido, Oskaras ir Santjagas, Julio. (2006). Benzimidazolo dariniai skystieji kristalai. Peru chemijos draugijos žurnalas, 72 (4), 178–186. Galima rasti: scielo.org.
4. Márquez A. Antimmintinis benzimidazolo darinių poveikis Hymenolepis nana ir Toxocara canis. Kvalifikacinis darbas norint gauti chemoteologijos mokslų daktaro laipsnį. Nacionalinis politechnikos institutas. Nacionalinė biologijos mokslų mokykla. Meksika. 2008. Galima rasti: thesis.ipn.mx/bitstream
5. Bansal Y, Silakari O. Terapinė benzimidazolų kelionė: apžvalga. Bioorg Med Chem., 2012; 20 (21): 6208-36. Galima rasti: ncbi.nlm.nih.gov/
6. Ibrahim Alaqeel S. Sintetiniai o-fenilendiamino benzimidazolų metodai: literatūros apžvalga, Saudo chemijos draugijos žurnalas 2017; 20 (1): 229–237. Galima rasti: skaitytojas.elsevier.com/