Epinefrinaés un neurotransmissor catecol i una hormona molt utilitzat en la preparació de fàrmacs com la reanimació cardíaca, les bronquièctasis, l'anafilaxi i la uroquinasa. En aplicació clínica, els mètodes de preparació convencionals inclouen principalment mètodes biològics, mètodes químics i mètodes biosintètics. Aquest article analitzarà aquests mètodes de preparació.
L'enllaç a aquest producte és el següent:
1. Mètode biològic:
La biosíntesi de l'adrenalina normalment utilitza tirosina com a precursor, que es produeix a través de múltiples reaccions catalitzades per enzims. La síntesi i la catàlisi d'aquests enzims estan regulades per diversos factors, com hormones, neurotransmissors i fàrmacs.
1) Conversió de la tirosina hidroxilasa en DOPA:
Els primers compostos que es van sintetitzar van ser els àcids carboxílics fenòlics.
L'àcid carboxílic fenòlic es converteix en 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA) per la tirosina hidroxilasa. Aquesta resposta està regulada per l'hormona dopamina i els seus derivats, neurotransmissors o neurofarmacèutics.
2) La DOPA s'oxida per generar dopamina:
La DOPA descarboxilasa també oxida la DOPA a dopamina per un enzim mediat per la síntesi de dopamina.
3) La N-metiltransferasa fa que la dopamina generi norepinefrina:
La norepinefrina es converteix en epinefrina per l'acció de la dopamina N-metiltransferasa.
Les tècniques que s'utilitzen habitualment en mètodes biològics inclouen l'enginyeria de proteïnes i l'enginyeria gènica.
2. Mètode químic:
En la síntesi química, la tirosina i el formaldehid formen metil-DOPA (reactiu de Maxwell) mitjançant una reacció d'addició4-. La metil-DOPA es descompon a 60 graus per descarboxilació per formar adrenalina.
La síntesi química de l'epinefrina inclou principalment les reaccions següents:
1) Addició de Miquel de tirosina i formaldehid
La tirosina i el formaldehid pateixen 1,4-reacció d'addició de Michael en condicions de reacció adequades per generar un intermedi metil-DOPA.
2) Descarboxilació
L'intermedi metil-DOPA es descompon a alta temperatura mitjançant la reacció de descarboxilació per formar epinefrina.
Els avantatges de la síntesi química d'adrenalina inclouen no estar unit per la biocatàlisi, una alta eficiència de síntesi i la capacitat de preparar una varietat de derivats de l'adrenalina mitjançant canvis estructurals. Tanmateix, el mètode químic també té desavantatges com ara un procés complicat i un cost elevat.
3. Biosíntesi:
La síntesi biosintètica d'adrenalina es realitza principalment mitjançant la tecnologia de síntesi microbiana. Mitjançant el cribratge i la modificació de soques microbianes, poden produir adrenalina.
Les soques microbianes hostes de producció habituals per a la recombinació gènica inclouen Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Trichoderma, etc., i la síntesi d'epinefrina mitjançant l'expressió recombinant d'Escherichia coli és una manera més popular. El nucli del mètode és treure la via metabòlica de la tirosina fora de la cèl·lula i, a continuació, conrear la seva via metabòlica al contenidor, de manera que pugui produir una gran quantitat d'adrenalina. La major part d'aquest enfocament és automatitzat i fàcilment escalable.
4 Conclusió:
Els mètodes biològics, els mètodes químics i els mètodes biosintètics són tots mètodes convencionals per a la preparació d'adrenalina. El mètode biològic pot generar veritablement adrenalina natural des de la perspectiva de la fisiologia i la farmacologia, i pot obtenir efectes de fàrmacs naturals, però està regulat per gens i enzims, dificultant la seva preparació; Els mètodes químics i biosintètics tenen una alta eficiència i un alt rendiment. Característiques i modificació altament caracteritzades, però el procés químic és complicat i costós, i el mètode de biosíntesi és difícil de mantenir l'eficiència, però pot coordinar eficaçment el creixement microbià i el metabolisme per a la producció en massa.
L'epinefrina (epinefrina), un neurotransmissor i una hormona, també és un fàrmac important. Produeix efectes fisiològics en unir-se als receptors adrenèrgics. L'epinefrina inclou derivats d'amfetamina i catecolamines i s'utilitza habitualment per tractar afeccions com l'asma, batecs cardíacs ràpids i reaccions al·lèrgiques greus. A més, el medicament també s'utilitza en el procés de primers auxilis i part assistit.
La reacció química de l'epinefrina implica la interacció de múltiples parts químiques, de manera que aquest article introduirà el paper d'aquestes parts en la reacció química. Aquí teniu el seu espectre de ressonància magnètica nuclear:
Estructura química:
En primer lloc, s'introdueix l'estructura química de l'epinefrina. La molècula d'epinefrina es compon d'estructura de feniletilamina i estructura d'anell de catecol, l'abreviatura és Epi. Hi ha dos àtoms de carboni quirals, situats a les posicions i, respectivament. Per tant, l'epinefrina existeix en quatre estereoisòmers, a saber (R,R)-Epi, (S,S)-Epi, (R,S)-Epi, (S,R)-Epi. Entre ells, només (R,R)-Epi és l'isòmer amb una forta activitat fisiològica, que també és el principal isòmer produït in vivo.
Reacció de l'adrenalina amb els ions d'hidrogen:
Hi ha grups hidroxil i amina a l'anell de benzè de l'epinefrina, de manera que té una certa acidesa i alcalinitat. Quan l'epinefrina interacciona amb ions d'hidrogen (H ^ més ), es poden produir les reaccions següents:
Epi més H^ més → EpiH^ més
Aquesta és una reacció crítica perquè EpiH^ plus és un producte de la ionització de l'epinefrina, afectant així les seves propietats en efectes fisiològics i farmacològics.
Reaccions d'oxidació de l'epinefrina:
Els grups hidroxil i amfetamines de l'epinefrina tenen propietats redox òbvies i poden patir reaccions d'oxidació. Quan l'epinefrina entra en contacte amb l'oxigen, es poden produir les reaccions següents:
Epi més O2→ EpiO2
A més, quan l'epinefrina entra en contacte amb determinats agents oxidants com el peròxid d'hidrogen, també es pot produir una reacció d'oxidació.
Reacció àcid-base de l'epinefrina:
Els grups hidroxil i amina de l'epinefrina també són àcids i bàsics, i poden produir reaccions àcid-base complexes a diferents valors de pH. Quan el valor de pH és inferior al valor de pKa del compost (3,5 i 9.0), aleshores, el grup hidroxil es protonarà, donant lloc a un fort àcid de Lewis EpiH^ plus ; per contra, quan el valor del pH és superior al pKa, el grup amina es desprotonarà, Epi^- produeix una base de Lewis forta. Aquesta interacció de propietats àcides i pH té un impacte significatiu en l'eficàcia i els efectes secundaris de l'epinefrina en aplicacions mèdiques.
Reacció de gasificació del nitrogen de l'epinefrina:
El grup amina de l'epinefrina també pot experimentar una reacció de nitrogen quan s'exposa a determinats reactius químics a causa de les propietats redox. Per exemple, quan l'epinefrina entra en contacte amb el nitrat de mercuri, produeix una reacció química blau fosc:
Epi més Hg (NO3)2→ HgO2N-Epi més 2HNO3
Els anteriors són diversos tipus típics de reaccions químiques de l'epinefrina, i cada part té diferents papers en la reacció. Les característiques i propietats de les reaccions químiques tenen un impacte important en els efectes farmacològics i les aplicacions mèdiques de l'epinefrina, i també proporcionen orientació i idees als químics i farmacòlegs per desenvolupar millors fàrmacs.