BENZIMIDAZOLE (C7H6N2): ประวัติโครงสร้างข้อดีข้อเสีย - เคมี - 2025

benzimidazoleเป็นหอมไฮโดรคาร์บอนซึ่งเป็นสารเคมีที่ชื่อ 1- H-benzimidazole และสูตรทางเคมีของ C ₇ H ₆ N 2 โครงสร้างประกอบด้วยการรวมกันของวงแหวนเบนซินบวกกับวงแหวนห้าเหลี่ยมไนโตรเจนที่เรียกว่าอิมิดาโซล

Benzimidazole เป็นสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกเนื่องจากมีสองอะตอมในวงแหวนซึ่งอยู่ในกลุ่มที่แตกต่างกัน ยาหลายชนิดได้มาจากเบนซิมิดาโซลเพื่อรักษาพยาธิ (ยาถ่ายพยาธิ) แบคทีเรีย (ยาฆ่าเชื้อ) และเชื้อรา (ยาฆ่าเชื้อรา) ซึ่งสามารถใช้ได้กับสัตว์พืชและมนุษย์

โครงสร้างทางเคมีของ benzimidazole ที่มา: ผู้อัปโหลดต้นฉบับคือ Cacycle ที่ English Wikipedia

Benzimidazole ยังได้รับการค้นพบคุณสมบัติอื่น ๆ เช่นเครื่องตรวจจับแสงและความสามารถในการนำโปรตอนในเซลล์แสงอาทิตย์โดยเปรียบเทียบกับ 2,2'-bipyridine เนื่องจากคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์

อนุพันธ์ของเบนซิมิดาโซลแบ่งออกเป็นเมธิลคาร์บาเมตไตรอาโซเลสไตรอะโซลที่มีฮาโลเจนและโปรเบนซิมิดาโซล

ในการเกษตรมีการใช้สารบางอย่างที่ได้จากเบนซิมิดาโซลเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของผลไม้ในระหว่างการขนส่ง ได้แก่ Carbendazole, Bavistin และ Thiabendazole

ในทางกลับกันนอกเหนือจากยาถ่ายพยาธิยาต้านจุลชีพยาต้านเชื้อราและสารเคมีกำจัดวัชพืชแล้วยังมียาอีกหลายชนิดที่มีนิวเคลียสเบนซิมิดาโซลในโครงสร้าง

ในบรรดายาเหล่านี้มีความโดดเด่นดังต่อไปนี้: สารต้านมะเร็ง, สารยับยั้งโปรตอน, สารต้านอนุมูลอิสระ, ยาต้านไวรัส, ยาต้านการอักเสบ, ยาต้านการแข็งตัวของเลือด, สารกระตุ้นภูมิคุ้มกัน, ยาลดความดันโลหิต, ยาต้านเบาหวาน, ตัวปรับฮอร์โมน, สารกระตุ้นระบบประสาทส่วนกลาง, สารกดระดับไขมันหรือตัวปรับระดับไขมันและอื่น ๆ

ประวัติ benzimidazole

Benzimidazole ถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกระหว่างปี พ.ศ. 2415 ถึง พ.ศ. 2421 โดย Hoebrecker เป็นครั้งแรกจากนั้นโดย Ladenberg และ Wundt แปดสิบปีต่อมามีการค้นพบคุณค่าของยาถ่ายพยาธิ

Thiabendazole เป็นยาแก้คันที่ได้รับ benzimidazole ตัวแรกที่ค้นพบซึ่งสังเคราะห์และวางตลาดในปีพ. ศ. 2504 โดยห้องปฏิบัติการของ Merck Sharp และ Dohme

พวกเขาตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่าสารประกอบนี้มีครึ่งชีวิตสั้นมากดังนั้นโครงสร้างของมันจึงได้รับการแก้ไขโดยสร้าง 5-amino Thiabendazole และ Cambendazole ซึ่งแสดงให้เห็นครึ่งชีวิตที่ยาวขึ้นเล็กน้อย

ต่อจากนั้นห้องปฏิบัติการ Smith Kline และฝรั่งเศสได้ส่งเสริมการพัฒนาอนุพันธ์เบนซิมิดาโซลใหม่โดยปรับปรุงคุณสมบัติในการถ่ายพยาธิของรุ่นก่อน ๆ ในการทำเช่นนี้พวกเขากำจัดแหวน thiazole ที่อยู่ในตำแหน่งที่ 2 และรวมกลุ่ม thiocarbamate หรือ carbamate

จากนั้นมีการเกิด albendazole, mebendazole, flubendazole และอื่น ๆ อีกมากมาย

โครงสร้าง

ประกอบด้วยวงแหวนเบนซินบวกกับวงแหวนอิมิดาโซล หลังเป็นวงแหวนห้าเหลี่ยมไนโตรเจน

อะตอมของโครงสร้างเบนซิมิดาโซลจะแสดงรายการทวนเข็มนาฬิกาโดยเริ่มจากไนโตรเจนของโมเลกุลอิมิดาโซลและสิ้นสุดที่คาร์บอนสุดท้ายของวงแหวนเบนซีน (ดูภาพตอนต้นบทความ)

Benzimidazole มีลักษณะเป็นผลึกหรือผงสีขาวที่ละลายในน้ำได้ไม่ดี

การจำแนกอนุพันธ์เบนซิมิดาโซล

เมทิลคาร์บาเมต

ประกอบด้วยสารประกอบต่อไปนี้: albendazole, mebendazole, oxfendazole, flubendazole, ricobendazole, oxibendazole, febendazole, parbendazole, cyclobendazole และ lobendazole

Triazoles

thiazoles ได้แก่ thiabendazole และ cambendazole

triazoles แบบฮาโลเจน

ในฐานะตัวแทนของหมวดหมู่นี้สามารถกล่าวถึง triclabendazole ได้

Probenzimidazoles

ในกลุ่มนี้มี: Netobimin, Thiophanate, Febantel

สมาคม

การจับเบนซิมิดาโซลกับสารอื่น ๆ สามารถปรับปรุงสเปกตรัมของการออกฤทธิ์ได้ ตัวอย่าง:

Diethylcarbamazine และ benzimidazole: ปรับปรุงการทำงานของมันกับตัวอ่อน filarial

Praziquantel บวก pyrantel pamoate บวก benzimidazole: ขยายสเปกตรัมเทียบกับ cestodes

Niclosamide plus benzimidazole: (benzimidazole plus closedantel) ช่วยเพิ่มผลกระทบต่อ trematodes

Triclabendazole plus levamisole: ช่วยเพิ่มผลกระทบต่อ flukes และไส้เดือนฝอย

มีการผสมผสานอื่น ๆ เช่นการรวมกันของนิวเคลียสเบนซิมิดาโซลกับไตรอะซีนเพื่อสร้างสารต้านมะเร็งและสารต้านมาลาเรีย ตัวอย่าง 1,3,5-triazino benzimidazol-2-amine

ยาต่างๆที่มีโครงสร้างของ benzimidazole ที่มา: Ibrahim Alaqeel S. วิธีสังเคราะห์ benzimidazoles จาก o-phenylenediamine: การทบทวนวรรณกรรม Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. มีให้ใน: reader.elsevier.com/

คุณสมบัติของอนุพันธ์เบนซิมิดาโซล

คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรีย

นี่ไม่ใช่หน้าที่ที่โดดเด่นที่สุดอย่างหนึ่งของสารประกอบนี้ แต่มีการกล่าวกันว่าอนุพันธ์บางชนิดอาจมีผลต่อแบคทีเรียกลุ่มเล็ก ๆ ในหมู่พวกมันคือ Mycobacterium tuberculosis

โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีการสังเคราะห์สารประกอบมากกว่า 139 ชนิดด้วยฐานนี้โดยที่ 8 มีฤทธิ์รุนแรงในการต่อต้านเชื้อวัณโรคเช่น benzimidazoles N-oxides (2,5,7-benzimidazole)

คุณสมบัติของยาถ่ายพยาธิ

ในแง่นี้ปรสิตชนิดหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดคือ Ascaris lumbricoides พยาธิในลำไส้นี้สามารถรักษาได้ด้วย albendazole ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของ benzimidazole ที่ทำงานโดยการลด ATP ของหนอนพยาธิทำให้ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้และทำให้พยาธิตายได้

นอกจากนี้ยังสามารถกล่าวถึง Mebendazole ซึ่งเป็นอนุพันธ์อีกชนิดหนึ่งของสารประกอบนี้ที่ทำให้การดูดซึมกลูโคสและสารอาหารอื่น ๆ ในลำไส้ของปรสิตเป็นอัมพาตอย่างมีนัยสำคัญทำให้เกิดความไม่สมดุลทางชีวเคมี

ยานี้ผูกมัดกับหน่วยย่อยßของ tubulin อย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ส่งผลต่อ microtubules และ microfilaments ซึ่งทำให้ปรสิตเคลื่อนที่ไม่ได้และเสียชีวิต

ยาถ่ายพยาธิที่ได้จาก benzimidazole ส่วนใหญ่ออกฤทธิ์กับหนอนพยาธิ, cestodes และ trematodes

คุณสมบัติในการฆ่าเชื้อราในพืช (สารกำจัดวัชพืช)

1- H-Benzimidazole, 4,5 dichloro 2- (trifluoromethyl) เป็นสารกำจัดวัชพืชที่นิยมใช้ในการรักษาโรคในระดับต้นพืช

โรคในระดับพืชมักเกิดจากเชื้อราซึ่งเป็นสาเหตุที่คุณสมบัติในการต้านเชื้อรามีความสำคัญมากเมื่อพูดถึงสารเคมีกำจัดวัชพืช ตัวอย่างคือ benomyl หรือ benlate ซึ่งนอกจากจะมีฤทธิ์ต้านเชื้อรากับเชื้อราที่โจมตีพืชบางชนิดแล้วยังมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อและฆ่าเชื้อด้วยน้ำ

สารกำจัดวัชพืชจะถูกดูดซึมโดยใบและรากของพืชและลดการติดเชื้อราที่มักโจมตีพืชพันธุ์ธัญญาหารผักผลไม้และไม้ประดับขนาดใหญ่

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถออกฤทธิ์ในเชิงป้องกัน (ป้องกันไม่ให้พืชป่วย) หรือรักษา (กำจัดเชื้อราที่ติดตั้งไว้แล้ว)

ในบรรดาสารเคมีกำจัดวัชพืชที่ได้จาก benzimidazole ที่สามารถกล่าวถึง ได้แก่ thiabendazole, parbendazole, helmthiophane และ carbendazim

คุณสมบัติ Optoelectronic

ในแง่นี้นักวิจัยบางคนได้อธิบายว่า benzimidazole มีคุณสมบัติทางอิเล็กโทรนิกส์คล้ายกับสารประกอบที่เรียกว่า 2,2′-bipyridine

คุณสมบัติอื่น ๆ

นอกเหนือจากคุณสมบัติที่อธิบายไว้แล้วยังมีการค้นพบว่า benzimidazole มีคุณสมบัติในการยับยั้งเอนไซม์โทโปไอโซเมอเรสที่ 1 เอนไซม์นี้มีความจำเป็นในกระบวนการจำลองดีเอ็นเอการถอดความและการรวมตัวใหม่เนื่องจากมีหน้าที่ในการคดเคี้ยวคลายหรือ supercoiling เกลียวดีเอ็นเอ

ดังนั้นสารต้านแบคทีเรียบางชนิดจึงทำงานโดยการยับยั้งเอนไซม์นี้ นอกจากนี้สารต้านมะเร็งบางชนิดก็ทำหน้าที่ในระดับนี้กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองของเซลล์ (การตายของเซลล์)

ในทางกลับกันนักวิจัยบางคนได้สร้างแก้วใหม่โดยใช้สารอินทรีย์เช่น benzimidazole, imidazole และโลหะ (สังกะสี) แก้วนี้มีความยืดหยุ่นมากกว่าแก้วที่ทำจากซิลิกา

ข้อดีและข้อเสียของอนุพันธ์เบนซิมิดาโซล

ความได้เปรียบ

ยาเหล่านี้มีข้อดีคือมีราคาไม่แพงสเปกตรัมกว้างและส่วนใหญ่มีประสิทธิภาพในการฆ่าตัวอ่อนไข่และหนอนตัวเต็มวัย ซึ่งหมายความว่าพวกมันทำหน้าที่ในทุกช่วงชีวิตของปรสิต ไม่ก่อให้เกิดการกลายพันธุ์และไม่เป็นสารก่อมะเร็ง มีความเป็นพิษต่ำต่อโฮสต์

อนุพันธ์บางชนิดไม่เพียง แต่ใช้ในการรักษาสัตว์เลี้ยงคู่หรือผสมพันธุ์หรือรักษาพืช แต่ยังมีประโยชน์สำหรับการถ่ายพยาธิในมนุษย์เช่น albendazole, triclabendazole, mebendazole และ thiabendazole

ข้อเสีย

ข้อเสียของมันคือความสามารถในการละลายน้ำต่ำซึ่งทำให้การดูดซึมที่ดีในระดับทางเดินอาหารของโฮสต์เป็นไปไม่ได้

ในฐานะที่เป็นผลเสียในโฮสต์เป็นที่ทราบกันดีว่าพวกมันสามารถก่อให้เกิดความเป็นพิษต่อตับที่ไม่รุนแรงการเปลี่ยนแปลงของต่อมไทมัสและม้าม ในสุนัขสามารถลดความเข้มข้นของเม็ดเลือดแดงและฮีมาโตคริตได้

ในทางกลับกันมีความสามารถของปรสิตในการสร้างความต้านทาน

ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นนั้นเห็นได้จากปรสิตที่มีผลต่อสัตว์เคี้ยวเอื้องและสตรองไทลอยด์ที่มีผลต่อม้า

กลไกของการต่อต้านดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของยีนทูบูลินซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงจากกรดอะมิโนตัวหนึ่งไปเป็นอีกตัวหนึ่ง (ฟีนิลอะลานีนสำหรับไทโรซีนที่ตำแหน่ง 167 0200 ของหน่วยย่อยßของทูบูลิน) เปลี่ยนความสัมพันธ์ของสารประกอบสำหรับ โครงสร้างนี้

ข้อเสียอีกประการหนึ่งที่เกิดขึ้นในอนุพันธ์ของเบนซิมิดาโซลกลุ่มเล็ก ๆ คือคุณสมบัติที่ก่อให้เกิดมะเร็งทำให้เกิดความผิดปกติของกระดูกตาและอวัยวะภายใน

นั่นคือเหตุผลที่บางคนมีข้อห้ามในสตรีมีครรภ์และในเด็กอายุต่ำกว่า 1 ปี

ในระดับระบบนิเวศไม่เพียง แต่ทำหน้าที่ต่อต้านเชื้อราและปรสิตเท่านั้น แต่ยังมีฤทธิ์ต่อท่อน้ำเลี้ยงสิ่งมีชีวิตในน้ำและแอนเนลิดอีกด้วย

อ้างอิง

1. "benzimidazole." Wikipedia สารานุกรมเสรี 30 ส.ค. 2019 07:09 UTC. 2 ธ.ค. 2019, 21:31 น
2. Nj Health New Jersey กรมอนามัย เอกสารข้อเท็จจริงเกี่ยวกับวัตถุอันตราย (Benzimidazole) มีจำหน่ายที่: nj.gov/health
3. Ninán, Oscar, Chareyron, Robert, Figuereido, Oscar และ Santiago, Julio (2006) Benzimidazole อนุพันธ์ผลึกเหลว วารสาร Peruvian Chemical Society, 72 (4), 178-186 มีจำหน่ายที่: scielo.org
4. Márquez A. Anthelmintic ของอนุพันธ์ benzimidazole ใน Hymenolepis nana และ Toxocara canis ผลงานระดับปริญญาตรีเพื่อรับวุฒิปริญญาเอกวิทยาศาสตร์เคมี สถาบันโปลีเทคนิคแห่งชาติ. โรงเรียนวิทยาศาสตร์ชีวภาพแห่งชาติ เม็กซิโก 2551. มีจำหน่ายที่: thesis.ipn.mx/bitstream
5. Bansal Y, Silakari O. การเดินทางเพื่อบำบัดของ benzimidazoles: บทวิจารณ์ Bioorg Med Chem. 2555; 20 (21): 6208-36 มีจำหน่ายที่: ncbi.nlm.nih.gov/
6. Ibrahim Alaqeel S. วิธีสังเคราะห์ benzimidazoles จาก o -phenylenediamine: การทบทวนวรรณกรรม Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. มีให้ใน: reader.elsevier.com/