epinefrinaes un neurotransmisor de catecol y una hormona ampliamente utilizada en la preparación de fármacos como la reanimación cardíaca, las bronquiectasias, la anafilaxia y la uroquinasa. En la aplicación clínica, los métodos de preparación convencionales incluyen principalmente métodos biológicos, métodos químicos y métodos biosintéticos. Este artículo analizará estos métodos de preparación.
El enlace a este producto es el siguiente:
1. Método biológico:
La biosíntesis de la adrenalina suele utilizar tirosina como precursor, que se produce a través de múltiples reacciones catalizadas por enzimas. La síntesis y catálisis de estas enzimas están reguladas por diversos factores, como hormonas, neurotransmisores y fármacos.
1) Conversión de tirosina hidroxilasa en DOPA:
Los primeros compuestos que se sintetizaron fueron los ácidos carboxílicos fenólicos.
El ácido carboxílico fenólico se convierte en 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA) mediante la tirosina hidroxilasa. Esta respuesta está regulada por la hormona dopamina y sus derivados, neurotransmisores o neurofármacos.
2) La DOPA se oxida para generar dopamina:
La DOPA descarboxilasa también oxida la DOPA a dopamina mediante una enzima mediada por la síntesis de dopamina.
3) La N-metiltransferasa induce a la dopamina a generar norepinefrina:
La norepinefrina se convierte en epinefrina por la acción de la dopamina N-metiltransferasa.
Las técnicas comúnmente utilizadas en los métodos biológicos incluyen la ingeniería de proteínas y la ingeniería de genes.
2. Método químico:
En síntesis química, la tirosina y el formaldehído forman metil-DOPA (reactivo de Maxwell) a través de 1,4-reacción de adición. La metil-DOPA se descompone a 60 grados por descarboxilación para formar adrenalina.
La síntesis química de la epinefrina incluye principalmente las siguientes reacciones:
1) Michael adición de tirosina y formaldehído
La tirosina y el formaldehído experimentan una reacción de adición de 1,4-Michael en condiciones de reacción adecuadas para generar el intermedio metil-DOPA.
2) descarboxilación
El intermedio metil-DOPA se descompone a alta temperatura a través de la reacción de descarboxilación para formar epinefrina.
Las ventajas de la síntesis química de adrenalina incluyen que no se une a la biocatálisis, una alta eficiencia de síntesis y la capacidad de preparar una variedad de derivados de adrenalina a través de cambios estructurales. Sin embargo, el método químico también tiene desventajas como un proceso complicado y un alto costo.
3. Biosíntesis:
La síntesis biosintética de adrenalina se lleva a cabo principalmente utilizando tecnología de síntesis microbiana. Mediante la detección y modificación de cepas microbianas, pueden producir adrenalina.
Las cepas microbianas anfitrionas de producción común para la recombinación de genes incluyen Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Trichoderma, etc., y la síntesis de epinefrina mediante la expresión recombinante de Escherichia coli es una forma más popular. El núcleo del método es sacar la vía metabólica de la tirosina de la célula y luego cultivar su vía metabólica en el contenedor, de modo que pueda producir una gran cantidad de adrenalina. La mayor parte de este enfoque está automatizado y es fácilmente escalable.
4. Conclusión:
Los métodos biológicos, los métodos químicos y los métodos biosintéticos son todos métodos convencionales para la preparación de epinefrina. El método biológico realmente puede generar adrenalina natural desde la perspectiva de la fisiología y la farmacología, y puede obtener efectos de fármacos naturales, pero está regulado por genes y enzimas, lo que dificulta su preparación; los métodos químicos y biosintéticos tienen alta eficiencia y alto rendimiento. , Características de alta caracterización y modificación, pero el proceso químico es engorroso y costoso, y el método de biosíntesis es difícil de mantener la eficiencia, pero puede coordinar eficazmente el crecimiento microbiano y el metabolismo para la producción en masa.
La epinefrina (epinefrina), un neurotransmisor y una hormona, también es un fármaco importante. Produce efectos fisiológicos al unirse a los receptores adrenérgicos. La epinefrina incluye derivados de anfetamina y catecolamina y se usa comúnmente para tratar afecciones como asma, latidos cardíacos acelerados y reacciones alérgicas graves. Además, el medicamento también se usa en el proceso de primeros auxilios y parto asistido.
La reacción química de la epinefrina involucra la interacción de múltiples partes químicas, por lo que este artículo presentará el papel de estas partes en la reacción química. Aquí está su espectro de resonancia magnética nuclear:
Estructura química:
Primero, se presenta la estructura química de la epinefrina. La molécula de epinefrina se compone de estructura de feniletilamina y estructura de anillo de catecol, la abreviatura es Epi. Hay dos átomos de carbono quirales, ubicados en las posiciones y, respectivamente. Por lo tanto, la epinefrina existe en cuatro estereoisómeros, a saber, (R,R)-Epi, (S,S)-Epi, (R,S)-Epi, (S,R)-Epi. Entre ellos, solo (R,R)-Epi es el isómero con fuerte actividad fisiológica, que también es el principal isómero producido in vivo.
Reacción de la epinefrina con iones de hidrógeno:
Hay grupos hidroxilo y amina en el anillo de benceno de la epinefrina, por lo que tiene cierta acidez y alcalinidad. Cuando la epinefrina interactúa con los iones de hidrógeno (H^ más), pueden ocurrir las siguientes reacciones:
Epi más H^ más → EpiH^ más
Esta es una reacción crítica porque EpiH^ plus es un producto de la ionización de la epinefrina, lo que afecta sus propiedades en efectos fisiológicos y farmacológicos.
Reacciones de oxidación de la epinefrina:
Los grupos hidroxilo y anfetamina de la epinefrina tienen propiedades redox evidentes y pueden sufrir reacciones de oxidación. Cuando la epinefrina entra en contacto con el oxígeno, pueden ocurrir las siguientes reacciones:
Epi más O2→ EpiO2
Además, cuando la epinefrina entra en contacto con ciertos agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno, también puede ocurrir una reacción de oxidación.
Reacción ácido-base de la epinefrina:
Los grupos hidroxilo y amina de la epinefrina también son ácidos y básicos, y pueden producir reacciones ácido-base complejas a diferentes valores de pH. Cuando el valor de pH es más bajo que el valor de pKa del compuesto (3.5 y 9.0), entonces, el grupo hidroxilo será protonado, resultando en un fuerte ácido de Lewis EpiH^ plus ; por el contrario, cuando el valor de pH es mayor que el pKa, el grupo amina se desprotonará, Epi^- produce una base de Lewis fuerte. Esta interacción de propiedades ácidas y pH tiene un impacto significativo en la eficacia y los efectos secundarios de la epinefrina en aplicaciones médicas.
Reacción de gasificación de nitrógeno de la epinefrina:
El grupo amino en la epinefrina también puede sufrir una reacción de nitrogenación cuando se expone a ciertos reactivos químicos debido a las propiedades redox. Por ejemplo, cuando la epinefrina entra en contacto con el nitrato de mercurio, produce una reacción química de color azul oscuro:
Epi más Hg(NO3)2→ HgO2N-Epi más 2HNO3
Los anteriores son varios tipos típicos de reacciones químicas de epinefrina, y cada parte juega un papel diferente en la reacción. Las características y propiedades de las reacciones químicas tienen un impacto importante en los efectos farmacológicos y las aplicaciones médicas de la epinefrina, y también brindan orientación e ideas para que los químicos y farmacólogos desarrollen mejores medicamentos.