Епинефринје катехол неуротрансмитер и хормон који се широко користи у припреми лекова као што су срчана реанимација, бронхиектазије, анафилакса и урокиназа. У клиничкој примени, конвенционалне методе припреме углавном укључују биолошке методе, хемијске методе и биосинтетичке методе. Овај чланак ће анализирати ове методе припреме.
Веза до овог производа је следећа:
1. Биолошка метода:
Биосинтеза адреналина обично користи тирозин као прекурсор, који се производи вишеструким реакцијама катализованим ензимима. Синтезу и катализу ових ензима регулишу различити фактори, као што су хормони, неуротрансмитери и лекови.
1) Конверзија тирозин хидроксилазе у ДОПА:
Прва једињења која су синтетизована су фенолне карбоксилне киселине.
Фенолна карбоксилна киселина се конвертује у 3,4-дихидроксифенилаланин (ДОПА) помоћу тирозин хидроксилазе. Овај одговор регулише хормон допамин и његови деривати, неуротрансмитери или неурофармацеути.
2) ДОПА се оксидира да би се створио допамин:
ДОПА декарбоксилаза такође оксидира ДОПА у допамин помоћу ензима посредованог синтезом допамина.
3) Н-метилтрансфераза подстиче допамин да генерише норепинефрин:
Норепинефрин се претвара у епинефрин деловањем допамин Н-метилтрансферазе.
Технике које се обично користе у биолошким методама укључују протеински инжењеринг и генски инжењеринг.
2. Хемијска метода:
У хемијској синтези, тирозин и формалдехид формирају метил-ДОПА (Максвелов реагенс) кроз 1,4-адициону реакцију. Метил-ДОПА се разлаже на 60 степени декарбоксилацијом да би се формирао адреналин.
Хемијска синтеза епинефрина углавном укључује следеће реакције:
1) Мицхаел додавање тирозина и формалдехида
Тирозин и формалдехид пролазе кроз 1,4-Мицхаелову реакцију адиције под одговарајућим реакционим условима да би се добио метил-ДОПА интермедијер.
2) Декарбоксилација
Метил-ДОПА интермедијер се разлаже на високој температури кроз реакцију декарбоксилације да би се формирао епинефрин.
Предности хемијске синтезе адреналина укључују невезаност биокатализом, високу ефикасност синтезе и способност припреме разних деривата адреналина кроз структурне промене. Међутим, хемијска метода има и недостатке као што су компликован процес и висока цена.
3. Биосинтеза:
Биосинтетичка синтеза адреналина се углавном одвија коришћењем технологије микробне синтезе. Скринингом и модификацијом сојева микроба, они могу произвести адреналин.
Уобичајени сојеви домаћина домаћина за рекомбинацију гена укључују Есцхерицхиа цоли, Саццхаромицес церевисиае, Трицходерма, итд., а синтеза епинефрина рекомбинантном експресијом Есцхерицхиа цоли је популарнији начин. Срж методе је да се метаболички пут тирозина извади из ћелије, а затим да се култивише његов метаболички пут у контејнеру, тако да може да произведе велику количину адреналина. Већина овог приступа је аутоматизована и лако скалабилна.
4. Закључак:
Биолошке методе, хемијске методе и биосинтетичке методе су све конвенционалне методе за припрему епинефрина. Биолошка метода може заиста да генерише природни адреналин из перспективе физиологије и фармакологије, и може да постигне природне ефекте лекова, али је регулисана генима и ензимима, што отежава припрему; хемијске и биосинтетичке методе имају високу ефикасност и висок принос. , Високе карактеристике карактеризације и модификације, али хемијски процес је гломазан и скуп, а методом биосинтезе је тешко одржати ефикасност, али може ефикасно да координира раст и метаболизам микроба за масовну производњу.
Епинефрин (епинефрин), неуротрансмитер и хормон, такође је важан лек. Он производи физиолошке ефекте везивањем за адренергичке рецепторе. Епинефрин укључује деривате амфетамина и катехоламина и обично се користи за лечење стања као што су астма, убрзан рад срца и тешке алергијске реакције. Поред тога, лек се такође користи у процесу прве помоћи и асистиране испоруке.
Хемијска реакција епинефрина укључује интеракцију више хемијских делова, тако да ће овај чланак представити улогу ових делова у хемијској реакцији. Ево његовог спектра нуклеарне магнетне резонанце:
Хемијска структура:
Прво се упознаје са хемијском структуром епинефрина. Молекул епинефрина се састоји од структуре фенилетиламина и структуре катехолног прстена, скраћеница је Епи. Постоје два хирална атома угљеника, који се налазе на и позицијама, респективно. Дакле, адреналин постоји у четири стереоизомера, наиме (Р,Р)-Епи, (С,С)-Епи, (Р,С)-Епи, (С,Р)-Епи. Међу њима, само (Р,Р)-Епи је изомер са јаком физиолошком активношћу, који је уједно и главни изомер произведен ин виво.
Реакција епинефрина са јонима водоника:
На бензенском прстену епинефрина постоје хидроксилне и аминске групе, тако да има одређену киселост и алкалност. Када адреналин ступи у интеракцију са водоничним јонима (Х^ плус), могу се јавити следеће реакције:
Епи плус Х^ плус → ЕпиХ^ плус
Ово је критична реакција јер је ЕпиХ^ плус производ јонизације адреналина, чиме утиче на његова својства у физиолошким и фармаколошким ефектима.
Реакције оксидације епинефрина:
Хидроксилне и амфетаминске групе епинефрина имају очигледна редокс својства и могу се подвргнути реакцијама оксидације. Када епинефрин дође у контакт са кисеоником, могу се јавити следеће реакције:
Епи плус О2→ ЕпиО2
Поред тога, када адреналин дође у контакт са одређеним оксидационим агенсима као што је водоник пероксид, може доћи и до реакције оксидације.
кисело-базна реакција епинефрина:
Хидроксилне и аминске групе епинефрина су такође киселе и базне и могу произвести сложене кисело-базне реакције при различитим пХ вредностима. Када је пХ вредност нижа од пКа вредности једињења (3,5 и 9.0), тада ће хидроксилна група бити протонирана, што резултира снажном Луисовом киселином ЕпиХ^ плус; обрнуто, када је пХ вредност виша од пКа, аминска група ће бити депротонирана, Епи^- даје јаку Луисову базу. Ова интеракција киселих својстава и пХ има значајан утицај на ефикасност и нуспојаве епинефрина у медицинским применама.
Реакција гасификације азота епинефрина:
Аминска група у епинефрину такође може да подлеже реакцији азотирања када је изложена одређеним хемијским реагенсима због редокс својстава. На пример, када епинефрин дође у контакт са живиним нитратом, он производи тамноплаву хемијску реакцију:
Епи плус Хг (БР3)2→ ХгО2Н-Епи плус 2ХНО3
Горе наведено је неколико типичних типова хемијских реакција епинефрина, и сваки његов део игра различите улоге у реакцији. Карактеристике и својства хемијских реакција имају важан утицај на фармаколошке ефекте и медицинску примену адреналина, а такође пружају смернице и идеје хемичарима и фармаколозима да развију боље лекове.