БЕНЗИМИДАЗОЛ (C7H6N2): ИСТОРИЯ, СТРУКТУРА, ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ - ХИМИЯ - 2026

Бензимидазола представляет собой ароматический углеводород, химическое название которого 1 - Н-бензимидазола и его химическая формула С ₇ Н ₆ Н ₂ . Его структура включает объединение бензольного кольца и азотистого пятиугольного кольца, называемого имидазолом.

Бензимидазол считается гетероциклическим соединением, потому что в его кольцах есть два атома, принадлежащих к разным группам. Многие препараты, полученные из бензимидазола, нацелены на лечение паразитов (глистогонное средство), бактерий (бактерицид) и грибов (фунгицид), которые можно использовать на животных, растениях и людях.

Химическая структура бензимидазола. Источник: Первоначально загрузил Cacycle из английской Википедии.

Бензимидазол также обнаружил другие свойства, такие как его фотодетектор и протонопроводящая способность в солнечных элементах, по сравнению с 2,2'-бипиридином из-за его оптоэлектронных свойств.

Производные бензимидазола подразделяются на метилкарбаматы, триазолы, галогенированные триазолы и пробензимидазолы.

В сельском хозяйстве широко используются некоторые вещества, производные от бензимидазола, для предотвращения порчи фруктов во время транспортировки. К ним относятся карбендазол, бавистин и тиабендазол.

С другой стороны, помимо глистогонных, противомикробных, противогрибковых и гербицидов, в настоящее время существует множество лекарств, содержащих в своей структуре бензимидазольное ядро.

Среди лекарств выделяются следующие: противораковые, ингибиторы протонной помпы, антиоксиданты, противовирусные, противовоспалительные, антикоагулянты, иммуномодуляторы, гипотензивные, антидиабетические, гормональные модуляторы, стимуляторы ЦНС, депрессанты или модуляторы уровня липидов и другие.

История бензимидазола

Бензимидазол был впервые синтезирован между 1872 и 1878 годами сначала Хёбрекером, а затем Ладенбергом и Вундтом. Восемьдесят лет спустя была обнаружена его потенциальная ценность в качестве глистогонного средства.

Тиабендазол был первым обнаруженным противопаразитарным средством на основе бензимидазола, которое было синтезировано и выпущено на рынок в 1961 году лабораториями Merck Sharp и Dohme.

Они быстро поняли, что это соединение имеет очень короткий период полураспада и, следовательно, его структура была изменена, создав 5-амино тиабендазол и камбендазол, которые показали немного более длительный период полураспада.

Впоследствии Смит-Клайн и французские лаборатории способствовали разработке новых производных бензимидазола, улучшающих антигельминтные свойства их предшественников. Для этого они удалили тиазольное кольцо, расположенное в положении 2, и включили тиокарбаматную или карбаматную группу.

Оттуда родились альбендазол, мебендазол, флубендазол и многие другие.

Структура

Он состоит из бензольного кольца и имидазольного кольца. Последний представляет собой азотистое пятиугольное кольцо.

Атомы структуры бензимидазола перечислены против часовой стрелки, начиная с азота молекулы имидазола и заканчивая последним атомом углерода бензольного кольца. (См. Изображение в начале статьи).

Бензимидазол представляет собой кристаллический или беловатый порошок, который плохо растворяется в воде.

Классификация производных бензимидазола

Метил карбаматы

В его состав входят следующие соединения: альбендазол, мебендазол, оксфендазол, флубендазол, рикобендазол, оксибендазол, фебендазол, парбендазол, циклобендазол и лобендазол.

Триазолы

Среди тиазолов: тиабендазол и камбендазол.

Галогенированные триазолы

В качестве представителя этой категории можно упомянуть триклабендазол.

Probenzimidazoles

В эту группу входят: необимин, тиофанат, фебантел.

ассоциации

Связывание бензимидазола с другими веществами может улучшить спектр действия. Пример:

Диэтилкарбамазин плюс бензимидазол: улучшает его действие против филяриозных личинок.

Празиквантел плюс пирантела памоат плюс бензимидазол: расширяет спектр действия против цестод.

Никлозамид плюс бензимидазол: (бензимидазол плюс клозантел) улучшает действие против трематод.

Триклабендазол плюс левамизол: улучшает действие против сосальщиков и нематод.

Существуют и другие комбинации, такие как объединение бензимидазольного ядра с триазином с образованием противоопухолевых и противомалярийных соединений. Пример 1,3,5-триазинобензимидазол-2-амин.

Различные препараты, содержащие в структуре бензимидазол. Источник: Ибрагим Алакил С. Синтетические подходы к бензимидазолам из о-фенилендиамина: обзор литературы, Журнал Саудовского химического общества, 2017 г .; 20 (1): 229-237. Доступно на: reader.elsevier.com/

Свойства производных бензимидазола

Антибактериальное свойство

Это не одна из самых выдающихся функций этого соединения, однако говорят, что некоторые из его производных могут влиять на небольшую группу бактерий, в том числе на Mycobacterium tuberculosis.

В частности, более 139 соединений были синтезированы с этим основанием, из которых 8 показали сильную активность против возбудителя туберкулеза, такого как N-оксиды бензимидазолов (2,5,7-бензимидазол).

Антигельминтное свойство

В этом смысле одним из наиболее частых паразитозов является паразитоз, вызываемый Ascaris lumbricoides. Этого кишечного паразита можно лечить альбендазолом, производным бензимидазола, который работает за счет минимизации АТФ гельминта, вызывая неподвижность и смерть паразита.

Можно также упомянуть мебендазол, еще одно производное этого соединения, которое значительно парализует всасывание глюкозы и других питательных веществ в кишечнике паразита, создавая биохимический дисбаланс.

Этот препарат необратимо связывается с β-субъединицей тубулина, воздействуя на микротрубочки и микрофиламенты, что вызывает неподвижность и смерть паразита.

Большинство глистогонных средств на основе бензимидазола активны против гельминтов, цестод и трематод.

Фунгицидное действие на растения (гербицид)

1-H-Бензимидазол, 4,5-дихлор-2- (трифторметил) - гербицид, обычно используемый для лечения болезней растений.

Болезни на уровне растений почти всегда вызываются грибами, поэтому противогрибковые свойства очень важны, когда речь идет о гербицидах. Примером является беномил или бенлат, который, помимо противогрибкового действия на грибы, поражающие определенные растения, также обладает акарицидным и нематицидным действием.

Гербициды абсорбируются листьями и корнями растений и уменьшают грибковые инфекции, которые обычно поражают крупные культуры зерновых, овощей, фруктов и декоративных растений.

Эти продукты могут действовать как профилактически (не давая растениям заболеть), так и лечебно (устраняя уже установленный грибок).

Среди гербицидов, производных от бензимидазола, можно упомянуть: тиабендазол, парбендазол, гельмтиофан и карбендазим.

Оптоэлектронные свойства

В этом смысле некоторые исследователи описали, что бензимидазол имеет оптоэлектронные свойства, очень похожие на свойства соединения, называемого 2,2'-бипиридином.

Другие свойства

В дополнение к уже описанным свойствам было обнаружено, что бензимидазол обладает свойством ингибировать фермент топоизомеразу I. Этот фермент важен в процессах репликации, транскрипции и рекомбинации ДНК, поскольку он отвечает за наматывание, раскручивание или суперспирацию Спираль ДНК.

Таким образом, некоторые антибактериальные средства действуют путем ингибирования этого фермента. Также на этом уровне действуют некоторые противораковые агенты, вызывая апоптотический ответ (гибель клеток).

С другой стороны, некоторые исследователи создали новое стекло, используя органические вещества, такие как бензимидазол, имидазол и металл (цинк). Это стекло более гибкое, чем стекло из кремнезема.

Преимущества и недостатки производных бензимидазола

преимущество

Эти препараты обладают тем преимуществом, что они недорогие, имеют широкий спектр действия и большинство из них эффективны при уничтожении личинок, яиц и взрослых червей. Это означает, что они действуют на всех этапах жизни паразита. Они не мутагены и не канцерогены. Они малотоксичны для хозяина.

Некоторые из его производных используются не только для лечения домашних или репродуктивных животных или для лечения растений, но также полезны для дегельминтизации человека, например: альбендазол, триклабендазол, мебендазол и тиабендазол.

Недостатки

Среди его недостатков - низкая растворимость в воде, которая делает невозможным хорошее всасывание на уровне желудочно-кишечного тракта хозяина.

Известно, что в качестве побочных эффектов у хозяина они могут вызывать легкую гепатотоксичность, изменение тимуса и селезенки. У собак он может снизить концентрацию эритроцитов и гематокрит.

С другой стороны, есть способность паразитов создавать сопротивление.

Повышенная сопротивляемость наблюдается у паразитов, поражающих жвачных животных, и у стронгилоидов, поражающих лошадей.

Механизм устойчивости, по-видимому, вовлечен в мутацию гена тубулина, при которой происходит изменение одной аминокислоты на другую (фенилаланин вместо тирозина в положении 167 0 200 β-субъединицы тубулина), изменяя сродство соединения к эта структура.

Другим недостатком небольшой группы производных бензимидазола является тератогенное свойство, вызывающее пороки развития костей, глаз и внутренних органов у хозяина.

Именно поэтому некоторые из них противопоказаны беременным женщинам и детям до 1 года.

На уровне экосистемы он действует не только против грибков и паразитов, он также действует на двукрылых, водных организмов и кольчатых червей.

Ссылки

1. «Бензимидазола.» Википедия, свободная энциклопедия. 30 августа 2019, 07:09 UTC. 2 декабря 2019, 21:31
2. Nj Health Министерство здравоохранения Нью-Джерси. Информационный бюллетень по опасным веществам (бензимидазол). Доступно по адресу: nj.gov/health
3. Нинан, Оскар, Чарирон, Роберт, Фигерайдо, Оскар и Сантьяго, Хулио. (2006). Производные бензимидазола жидкие кристаллы. Журнал Перуанского химического общества, 72 (4), 178-186. Доступно на: scielo.org.
4. Маркес А. Антигельминтная активность производных бензимидазола в отношении Hymenolepis nana и Toxocara canis. Бакалавриат для получения степени доктора хемобиологических наук. Национальный политехнический институт. Национальная школа биологических наук. Мексика. 2008. Доступно по адресу: thesis.ipn.mx/bitstream.
5. Бансал Ю., Силакари О. Терапевтическое путешествие бензимидазолов: обзор. Bioorg Med Chem.2012; 20 (21): 6208-36. Доступно на: ncbi.nlm.nih.gov/
6. Ибрагим Алакил С. Синтетические подходы к бензимидазолам из о-фенилендиамина: обзор литературы, Журнал Саудовского химического общества 2017; 20 (1): 229-237. Доступно на: reader.elsevier.com/