Notkun natríumsýaníðs í lyfjafræðilegri og lífrænni myndun

Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.

Natríum blásýru (NaCN), ólífrænt efnasamband, gegnir, þrátt fyrir mjög eitrað eðli sitt, mikilvægu hlutverki í ýmsum iðnaðar- og efnaferlum. Þessi grein fjallar um notkun þess í lyfja- og Lífræn nýmyndun, sem undirstrikar mikilvægi þess og viðbrögðin sem það tekur þátt í.

Notkun í lyfjafræðilegri myndun

Myndun algengra lyfja

1. Pensilín

Sýaníðsambönd, þar á meðal Natríumsýaníð, taka þátt í myndun sumra forvera penisillíns. Í flókinni fjölþrepa myndun penisillíns krefjast ákveðinna viðbragða innleiðingar ákveðinna virkra hópa. Natríum sýaníð er hægt að nota til að innleiða sýaníðhóp (-CN) í lykil milliefnasambönd. Þessum sýaníðhópi er síðan hægt að umbreyta frekar með vatnsrofi, afoxun eða öðrum efnahvörfum til að mynda æskilega sameindabyggingu sem er nauðsynleg fyrir bakteríudrepandi virkni penisillíns.

2. Vítamín B6

Myndun B6-vítamíns nýtir einnig Natríumsýaníð í sumum tilbúnum leiðum. Sýaníðhópurinn sem kynntur var til sögunnar með natríumsýaníð getur tekið þátt í hringmyndunarviðbrögðum og umbreytingum virkra hópa. Til dæmis er hægt að nota það til að byggja upp pýridínhringbyggingu sem er einkennandi fyrir B6-vítamín. Með röð viðbragða eins og kjarnsæknum viðbótum og útskilnaði er hægt að breyta milliefninu sem inniheldur sýaníð smám saman í lokaafurð B6-vítamíns með réttri rúmefnafræði og virkri hópröðun.

3. Fólínsýra

Við myndun fólínsýru má nota natríumsýaníð við myndun undireininga hennar. Fólsýra samanstendur af pteridínhring, para-amínóbensósýru og glútamínsýrueiningum. Natríumsýaníð getur tekið þátt í efnahvörfum sem mynda eða breyta uppbyggingu þessara undireininga. Til dæmis, við myndun pteridínhringsins, er hægt að nota sýaníð-byggð efnahvörf til að kynna köfnunarefnisinnihaldandi virka hópa, sem eru mikilvægir fyrir heildarbyggingu og líffræðilega virkni fólínsýru.

4. Koffín

Koffínmyndun getur einnig falið í sér natríum sýaníð í ákveðnum aðferðum. Metýlxantínbygging koffíns er hægt að mynda með röð efnahvarfa sem byggja á einföldum forverum. Natríum sýaníð getur tekið þátt í efnahvörfum sem kynna virka hópa á ákveðnum stöðum á hringbyggingunum, sem síðan eru metýleraðir og unnir áfram til að mynda koffín. Virku hóparnir sem eru afleiddir af sýaníði geta gegnt hlutverki mikilvægra byggingareininga fyrir smíði flóknu koffínsameindanna.

Myndun lyfjafræðilegra milliefna

1. Amínósýrur í lyfjum

Amínósýrur eru grundvallareiningar fyrir margar lyfjaafurðir. Natríumsýaníð er notað við myndun ákveðinna amínósýra. Til dæmis, í Strecker-mynduninni, hvarfast aldehýð eða ketón við ammóníak og natríumsýaníð til að mynda α-amínó nítríl. Þetta α-amínó nítríl er síðan hægt að vatnsrofa til að mynda samsvarandi amínósýru. Þessi viðbrögð veita fjölhæfa aðferð til myndunar á ónáttúrulegum og náttúrulegum amínósýrum sem eru notaðar í lyfjaþróun, annað hvort sem virk lyfjaefni (API) sjálf eða sem mikilvæg milliefni fyrir flóknari lyfjasameindir.

2. Milliefni fyrir krabbameinslyf

Við þróun krabbameinslyfja er hægt að nota natríum sýaníð við myndun ákveðinna milliefna. Sum krabbameinslyf hafa flókna sameindabyggingu sem krefst þess að nítrílhópar séu settir inn á nákvæma staði. Natríum sýaníð er hægt að nota til að setja þessa nítrílhópa inn, sem síðan er hægt að umbreyta í aðra virka hópa eins og amíð, karboxýlsýrur eða amín með vel þekktum efnahvörfum. Þessir virku hópar eru mikilvægir fyrir samskipti lyfsins við marksameindir þess í krabbameinsfrumum, svo sem ensím eða viðtaka sem taka þátt í frumuvexti og fjölgun.

Umsóknir í lífrænni myndun

Kynning á sýaníðhópum

1. Nítrílmyndun

Natríumsýaníð er algengt hvarfefni við myndun nítríla. Í lífrænni efnafræði, þegar alkýlhalíð hvarfast við natríumsýaníð í pólskum aprótískum leysi eins og dímetýlsúlfoxíði (DMSO) eða dímetýlformamíði (DMF), fylgir hvarfið kjarnsæknum tvísameindakerfum. Sem dæmi hvarfast etýlbrómíð við natríumsýaníð í DMSO til að mynda etýlsýaníð, einnig þekkt sem própíónítríl. Nítríl eru mjög fjölhæf milliefni í lífrænni myndun. Þau er hægt að breyta í karboxýlsýrur með vatnsrofi, afoxa til að mynda frum-amín eða nota við myndun heterósýklískra efnasambanda.

2. Arómatísk nítrílmyndun

Natríumsýaníð má einnig nota við myndun arómatískra nítríla. Viðbrögð milli arýlhalíða og natríumsýaníðs eru erfiðari samanborið við þau sem eiga sér stað með alkýlhalíðum vegna minni hvarfgirni arýlhalíða. Hins vegar, við ákveðnar aðstæður, eins og með því að nota koparhvata í því sem kallast Rosenmund-von-Braun viðbrögðin, er hægt að framleiða arýlnítríl. Til dæmis getur brómóbensen hvarfast við natríumsýaníð í viðurvist kopar(I)sýaníðs í DMF til að mynda bensónítríl.

Myndun flókinna lífrænna sameinda

1. Myndun heterósýklískra efnasambanda

Natríumsýaníð tekur oft þátt í myndun heterósýklískra efnasambanda, sem finnast víða í náttúruvörum, lyfjum og efnum. Við myndun pýrimídína, flokks heterósýklískra efnasambanda með mikilvæga líffræðilega virkni, getur natríumsýaníð tekið þátt í efnahvörfum sem byggja upp pýrimídínhringbyggingu. Eitt slíkt ferli er þegar 1,3-díkarbónýl efnasamband hvarfast við þvagefni og natríumsýaníð við basískar aðstæður. Sýaníðhópurinn er innlimaður í milliefnið í hvarfinu og í gegnum röð hringmyndunar- og útskilnaðarviðbragða myndast pýrimídínhringurinn.

2. Myndun sameinda sem líkjast náttúrulegum afurðum

Við myndun flókinna sameinda sem líkjast náttúruafurðum er hægt að nota natríum sýaníð í lykilþrepum til að kynna virka hópa eða mynda kolefnis-kolefnistengi. Til dæmis, við heildarmyndun sumra alkalóíða er hægt að nota natríum sýaníð til að kynna nítrílhóp á tilteknum stað innan sameindarinnar. Þennan nítrílhóp er síðan hægt að nota í efnahvörfum eins og Grignard-gerð til að mynda ný kolefnis-kolefnistengi eða umbreyta honum frekar í aðra virka hópa, sem gerir kleift að byggja upp flókna náttúruafurðabyggingu skref fyrir skref.

Öryggissjónarmið

Það verður að leggja áherslu á að natríum sýaníð er afar eitrað. Það getur losað sýaníðjónir í lausn, sem geta bundist járni(III) í cýtókróm c oxídasa í frumum, hamlað frumuöndun og leitt til hraðrar frumudauða. Þess vegna verður að fylgja ströngum öryggisreglum í öllum notkunum sem fela í sér natríum sýaníð. Þetta felur í sér meðhöndlun í vel loftræstum suðukassa, notkun viðeigandi persónuhlífa eins og hanska, hlífðargleraugu og hlífðarfatnað, og að hafa viðeigandi neyðaráætlanir ef leki eða útsetning kemur upp. Að auki verður að meðhöndla úrgang sem inniheldur natríum sýaníð á réttan hátt til að koma í veg fyrir umhverfismengun.

Niðurstaða

Natríumsýaníð, þrátt fyrir mikla eituráhrif, er mikilvægt hvarfefni í lyfjafræðilegri og lífrænni myndun. Það gerir kleift að mynda fjölbreytt úrval lyfja, lyfjafræðilegra milliefna og flókinna lífrænna sameinda. Með því að skilja notkun þess og fylgja ströngum öryggisreglum geta efnafræðingar haldið áfram að nota natríumsýaníð til að þróa ný lyf, efni og aðrar verðmætar efnavörur. Hins vegar er einnig verið að vinna að því að þróa aðrar, minna eitraðar aðferðir fyrir þau efnahvörf sem nú reiða sig á natríumsýaníð til að draga úr áhættu sem fylgir því.