БЕНЗИМИДАЗОЛ (Ц7Х6Н2): ИСТОРИЈА, СТРУКТУРА, ПРЕДНОСТИ, НЕДОСТАЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Бензимидазол је ароматични угљоводоник, чије је хемијско име 1- Х-бензимидазола и његова хемијска формула Ц ₇ Х ₆ Н ₂ . Његова структура обухвата спој бензен-прстена плус душични петерокутни прстен назван имидазол.

Каже се да је бензимидазол хетероциклично једињење, јер има два атома у својим прстенима који припадају различитим групама. Многи лекови потичу од бензимидазола намењеног лечењу паразита (антхелминтик), бактерија (бактерицид) и гљивица (фунгицид), који се могу користити на животињама, биљкама и људима.

Хемијска структура бензимидазола. Извор: Првобитни учитавач био је Цацицле на енглеској Википедији.

Откривена су и бензимидазол друга својства као што су њен фотодетектор и протонски проводни капацитет у соларним ћелијама, у поређењу са 2,2'-бипиридином због његових оптоелектронских својстава.

Деривати бензимидазола класификовани су у метил карбамате, триазоле, халогениране триазоле и пробензимидазоле.

У пољопривреди се неке материје добијене из бензимидазола широко користе да спрече пропадање плодова током транспорта. Они укључују карбендазол, бавистин и тиабендазол.

С друге стране, поред антхелминтика, антимикробних лекова, против гљивица и хербицида, тренутно постоји мноштво лекова који у својој структури садрже језгро бензимидазола.

Међу лековима се истичу: антиканцер, инхибитори протонске пумпе, антиоксиданти, антивирусни, анти-инфламаторни, антикоагуланси, имуномодулаторни, антихипертензиви, антидијабетичари, хормонски модулатори, ЦНС стимуланси, средства за снижавање нивоа липида или модулатори, између осталих.

Историја бензимидазола

Бензимидазол је први пут синтетизован између 1872. и 1878. године, прво Хоебрецкер, а потом Ладенберг и Вундт. Осамдесет година касније откривена је његова потенцијална вредност антхелминтика.

Тиабендазол је први откривени антипаразитни дериват бензимидазола, који су синтетизовали и пласирали 1961. године лабораторији Мерцк Схарп и Дохме.

Врло брзо су схватили да ово једињење има веома кратак полуживот, па је зато његова структура модификована стварајући 5-амино тиабендазол и камбендазол који су показали нешто дужи полуживот.

Након тога, Смитх Клине и француске лабораторије промовисале су развој нових деривата бензимидазола, побољшавајући антхелминтичка својства својих претходника. Да би то учинили, они су елиминисали тиазолни прстен смештен у положају 2 и уградили тиокарбамате или карбаматне групе.

Одатле се рађају албендазол, мебендазол, флубендазол и многи други.

Структура

Чине га бензенски прстен плус имидазолни прстен. Потоњи је азотни петерокутни прстен.

Атоми структуре бензимидазола наведени су у смеру супротном од казаљке на сату, почевши од азота молекуле имидазола и завршавајући на последњем угљенику бензен-прстена. (Погледајте слику на почетку чланка).

За бензимидазол је карактеристично да је кристални или беличасти прах који је слабо растворљив у води.

Класификација деривата бензимидазола

Метил карбамати

Обухвата следећа једињења: албендазол, мебендазол, оксфендазол, флубендазол, рикобендазол, оксибендазол, фебендазол, парбендазол, циклобендазол и лобендазол.

Триазолес

Међу тиазоле спадају: тиабендазол и камбендазол.

Халогенирани триазоли

Као представник ове категорије може се поменути триклабендазол.

Пробензимидазоле

У овој групи су: Нетобимин, Тиофанат, Фебантел.

Асоцијације

Везивање бензимидазола са другим супстанцама може побољшати спектар деловања. Пример:

Диетилкарбамазин плус бензимидазол: побољшава своју функцију у односу на филаријске ларве.

Празикуантел плус пирантел памоате плус бензимидазол: проширује спектар против цестода.

Ницлосамиде плус бензимидазол: (бензимидазол плус цлосантел) побољшава ефекат против трематода.

Триклабендазол плус левамисол: побољшава ефекат против пахуљица и нематода.

Постоје и друге комбинације, попут спајања нуклеуса бензимидазола са триазином да би се створила антиканцерогена и антималаријска једињења. Пример 1,3,5-триазино бензимидазол-2-амин.

Различити лекови који садрже структуру бензимидазола. Извор: Ибрахим Алакеел С. Синтетички приступи бензимидазоли из о-фенилендиамина: Преглед литературе, Јоурнал оф Сауди Цхемицал Социети 2017; 20 (1): 229-237. Доступно на: реадер.елсевиер.цом/

Својства деривата бензимидазола

Антибактеријско својство

Ово није једна од најистакнутијих функција овог једињења, међутим, каже се да неки његови деривати могу утицати на малу групу бактерија, а међу њима је и Мицобацтериум туберцулосис.

Конкретно, са овом базом је синтетизовано више од 139 једињења, где је 8 показало снажну активност против узрочника туберкулозе, као што су бензимидазолови Н-оксиди (2,5,7-бензимидазол).

Антхелминтичко својство

У том смислу, једна од најчешћих паразитоза је она коју производе Асцарис лумбрицоидес. Овај цревни паразит може бити третиран албендазолом, дериватом бензимидазола који делује смањујући АТП хелминта, изазивајући непокретност и смрт паразита.

Може се поменути и мебендазол, још један дериват овог једињења, који значајно парализује апсорпцију глукозе и других хранљивих материја у цревима паразита, стварајући биохемијску неравнотежу.

Овај лек неповратно се везује за ß подјединицу тубулина, утичући на микротубуле и микрофиламенте, што изазива непокретност паразита и смрт.

Већина антхелминтика који потичу од бензимидазола активни су против хелминта, цестода и трематода.

Фунгицидно својство на биљкама (хербицид)

1- Х-Бензимидазол, 4,5-дихлоро 2- (трифлуорометил) је хербицид који се обично користи за лечење болести на биљном нивоу.

Болест на нивоу биљака скоро увек је узрокована гљивицама, због чега је антигљивично својство веома важно када су у питању хербициди. Пример је беномил или бенлат који, поред тога што има антигљивично дејство на гљивице које нападају одређене биљке, има и акарицидно и нематицидно дејство.

Хербициди се апсорбују у лишће и корење биљака и смањују гљивичне инфекције које најчешће нападају велике усјеве житарица, поврћа, воћа и украсних биљака.

Ови производи могу деловати превентивно (спречавају да се биљке разболе) или лече (елиминишу већ инсталиране гљивице).

Међу хербицидима добијеним из бензимидазола који се могу поменути су: тиабендазол, парбендазол, хелмтиофан и карбендазим.

Оптоелектронске особине

У том смислу, неки истраживачи су описали да бензимидазол има оптоелектронска својства врло слична онима у једињењу званом 2,2'-бипиридин.

Остала својства

Поред већ описаних својстава, откривено је да бензимидазол има својство инхибирања ензима топоизомеразе И. Овај ензим је неопходан у процесима репликације, транскрипције и рекомбинације ДНК, јер је одговоран за навијање, одмотавање или прекривање. ДНА хелик.

Због тога неки антибактеријски лекови делују инхибирајући овај ензим. Такође неки антиканцерогени агенси делују на овом нивоу, изазивајући апоптотски одговор (ћелијска смрт).

Са друге стране, неки истраживачи су створили ново стакло користећи органске материје, као што су бензимидазол, имидазол плус метал (цинк). Ово стакло је флексибилније од стакла направљеног од силицијума.

Предности и недостаци деривата бензимидазола

Предност

Предност ових лекова је у томе што су јефтини, широког спектра и већина су ефикасна у убијању личинки, јаја и одраслих глиста. То значи да делују у свим фазама живота паразита. Нису мутагени нити су канцерогени. Имају малу токсичност за домаћина.

Неки од његових деривата не користе се само за лечење других животиња или репродуктивних животиња или за третирање биљака, већ су корисни и за деворминг људе, попут: албендазола, триклабендазола, мебендазола и тиабендазола.

Недостаци

Један од његових недостатака је слаба растворљивост у води, што онемогућава добру апсорпцију на нивоу гастроинтестиналног система домаћина.

Као штетна дејства код домаћина познато је да могу произвести благу хепатотоксичност, промене у тимусу и слезини. Код паса може да смањи концентрацију црвених крвних зрнаца и хематокрита.

С друге стране, постоји могућност паразита да стварају отпор.

Појачана отпорност примијећена је код паразита који утјечу на преживаре и Стронгилоиде који утјечу на коње.

Чини се да је механизам резистенције укључен у мутацију гена тубулина у коме постоји промена од једне аминокиселине до друге (фенилаланин за тирозин на положају 167 0 200 од ß подјединице тубулина), мењајући афинитет једињења за ова структура.

Други недостатак који се јавља у малој групи деривата бензимидазола је тератогено својство, које изазива малформације костију, ока и висцерала код домаћина.

Због тога су неке од њих контраиндициране трудницама и деци млађој од 1 године.

На нивоу екосистема делује не само против гљивица и паразита, већ делује и на дупље, водене организме и ђубре.

Референце

1. "Бензимидазол." Википедија, Слободна енциклопедија. 30 август 2019, 07:09 УТЦ. 2 децембар 2019, 21:31
2. Њ Хеалтх, Нев Јерсеи, Министарство здравља. Подаци о опасним супстанцама (бензимидазол). Доступно на: њ.гов/хеалтх
3. Нинан, Осцар, Цхареирон, Роберт, Фигуереидо, Осцар, Сантиаго, Јулио. (2006). Течни кристали деривата бензимидазола. Часопис Перуанског хемијског друштва, 72 (4), 178-186. Доступно на: сциело.орг.
4. Маркуез А. Антхелминтичка активност деривата бензимидазола на Хименолепис нана и Токоцара цанис. Преддипломски рад за стицање дипломе доктора хемобиолошких наука. Национални политехнички институт. Национална школа биолошких наука. Мексико. 2008. Доступно на: тхесис.ипн.мк/битстреам
5. Бансал И, Силакари О. Терапијско путовање бензимидазола: преглед. Биоорг Мед Цхем. 2012; 20 (21): 6208-36. Доступно на: нцби.нлм.них.гов/
6. Ибрахим Алакеел С. Синтетички приступи бензимидазоли из о-фенилендиамина: Преглед литературе, Јоурнал оф Сауди Цхемицал Социети 2017; 20 (1): 229-237. Доступно на: реадер.елсевиер.цом/