Епінефринє катехоловим нейромедіатором і гормоном, який широко використовується при виготовленні ліків, таких як серцева реанімація, бронхоектатична хвороба, анафілаксія та урокіназа. У клінічному застосуванні звичайні методи підготовки в основному включають біологічні методи, хімічні методи та методи біосинтезу. У цій статті ми розберемо ці способи приготування.
Посилання на цей продукт таке:
1. Біологічний метод:
Біосинтез адреналіну зазвичай використовує тирозин як попередник, який утворюється в результаті багатьох реакцій, що каталізуються ферментами. Синтез і каталіз цих ферментів регулюються різними факторами, такими як гормони, нейромедіатори та ліки.
1) Перетворення тирозингідроксилази в ДОФА:
Першими синтезованими сполуками були фенолкарбонові кислоти.
Фенолкарбонова кислота перетворюється на 3,4-дигідроксифенілаланін (ДОФА) тирозингідроксилазою. Ця відповідь регулюється гормоном дофаміном та його похідними, нейромедіаторами або нейрофармацевтичними препаратами.
2) DOPA окислюється з утворенням дофаміну:
ДОФА-декарбоксилаза також окислює ДОФА до дофаміну за допомогою ферменту, опосередкованого синтезом дофаміну.
3) N-метилтрансфераза спонукає дофамін генерувати норадреналін:
Норадреналін перетворюється на адреналін під дією дофамін-N-метилтрансферази.
Методи, які зазвичай використовуються в біологічних методах, включають білкову і генну інженерію.
2. Хімічний метод:
У хімічному синтезі тирозин і формальдегід утворюють метил-ДОФА (реактив Максвелла) через реакцію 1,4-приєднання. Метил-ДОФА розкладається при 60 градусах шляхом декарбоксилювання з утворенням адреналіну.
Хімічний синтез адреналіну в основному включає наступні реакції:
1) Додавання Майкла тирозину і формальдегіду
Тирозин і формальдегід піддаються 1,4-реакції приєднання Майкла за відповідних умов реакції з утворенням проміжної сполуки метил-ДОФА.
2) Декарбоксилювання
Проміжний продукт метил-ДОФА розкладається при високій температурі через реакцію декарбоксилювання з утворенням адреналіну.
Переваги хімічного синтезу адреналіну включають відсутність зв'язування біокаталізом, високу ефективність синтезу та здатність отримувати різноманітні похідні адреналіну шляхом структурних змін. Однак хімічний метод також має недоліки, такі як складний процес і висока вартість.
3. Біосинтез:
Біосинтетичний синтез адреналіну в основному здійснюється за допомогою технології мікробного синтезу. Шляхом скринінгу та модифікації мікробних штамів вони можуть виробляти адреналін.
Загальні мікробні штами-господарі для рекомбінації генів включають Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae, Trichoderma тощо, а синтез адреналіну шляхом рекомбінантної експресії Escherichia coli є більш популярним шляхом. Суть методу полягає в тому, щоб вивести метаболічний шлях тирозину з клітини, а потім культивувати його метаболічний шлях у контейнері, щоб він міг виробляти велику кількість адреналіну. Більшість цього підходу є автоматизованим і легко масштабованим.
4 Висновок:
Біологічні методи, хімічні методи та методи біосинтезу — це звичайні методи отримання адреналіну. Біологічний метод справді може генерувати природний адреналін з точки зору фізіології та фармакології та може отримати природні лікарські ефекти, але він регулюється генами та ферментами, що ускладнює його приготування; хімічний і біосинтетичний способи мають високу ефективність і високу врожайність. , Високі характеристики характеристики та модифікації, але хімічний процес є громіздким і дорогим, а метод біосинтезу важко підтримувати ефективність, але він може ефективно координувати ріст мікроорганізмів і метаболізм для масового виробництва.
Епінефрин (епінефрин), нейромедіатор і гормон, також є важливим препаратом. Він справляє фізіологічні ефекти шляхом зв’язування з адренергічними рецепторами. Епінефрин включає похідні амфетаміну та катехоламіну і зазвичай використовується для лікування таких захворювань, як астма, прискорене серцебиття та важкі алергічні реакції. Крім того, препарат також використовується в процесі надання першої допомоги та при допомозі при пологах.
Хімічна реакція адреналіну включає взаємодію кількох хімічних частин, тому ця стаття познайомить з роллю цих частин у хімічній реакції. Ось його спектр ядерного магнітного резонансу:
Хімічна структура:
Спочатку вводиться хімічна структура адреналіну. Молекула адреналіну складається зі структури фенілетиламіну та кільцевої структури катехолу, абревіатура Epi. Є два хіральні атоми вуглецю, розташовані в положеннях і відповідно. Таким чином, адреналін існує у вигляді чотирьох стереоізомерів, а саме (R,R)-Epi, (S,S)-Epi, (R,S)-Epi, (S,R)-Epi. Серед них лише (R,R)-Epi є ізомером із сильною фізіологічною активністю, який також є основним ізомером, що продукується in vivo.
Реакція адреналіну з іонами водню:
На бензольному кільці адреналіну є гідроксильні та амінні групи, тому він має певну кислотність і лужність. При взаємодії адреналіну з іонами водню (Н^ плюс) можуть відбуватися такі реакції:
Епі плюс Н^ плюс → ЕпіН^ плюс
Це критична реакція, оскільки EpiH^ plus є продуктом іонізації адреналіну, що впливає на його фізіологічні та фармакологічні властивості.
Реакції окислення адреналіну:
Гідроксильні та амфетамінові групи адреналіну мають очевидні окисно-відновні властивості та можуть піддаватися реакціям окислення. При контакті адреналіну з киснем можуть виникнути такі реакції:
Епі плюс О2→ EpiO2
Крім того, коли епінефрин вступає в контакт з певними окислювачами, такими як перекис водню, також може виникнути реакція окислення.
Кислотно-лужна реакція адреналіну:
Гідроксильна та амінова групи адреналіну також кислотні та основні, і вони можуть викликати складні кислотно-лужні реакції при різних значеннях pH. Коли значення pH нижче за значення pKa сполуки (3,5 і 9.0), тоді гідроксильна група буде протонована, що призведе до сильної кислоти Льюїса EpiH^ plus ; навпаки, коли значення pH вище, ніж pKa, амінна група буде депротонована, Epi^- утворює сильну основу Льюїса. Ця взаємодія кислотних властивостей і pH має значний вплив на ефективність і побічні ефекти адреналіну в медицині.
Реакція газифікації азоту адреналіну:
Амінна група адреналіну також може вступати в реакцію азотування під впливом певних хімічних реагентів через окисно-відновні властивості. Наприклад, коли епінефрин контактує з нітратом ртуті, він викликає темно-синю хімічну реакцію:
Epi плюс Hg(NO3)2→ HgO2N-Epi плюс 2HNO3
Вище наведено кілька типових типів хімічних реакцій адреналіну, і кожна частина відіграє в реакції різні ролі. Характеристики та властивості хімічних реакцій мають важливий вплив на фармакологічні ефекти та медичне застосування адреналіну, а також надають рекомендації та ідеї для хіміків і фармакологів щодо розробки кращих ліків.