БЕНЗИМІДАЗОЛ (C7H6N2): ІСТОРІЯ, СТРУКТУРА, ПЕРЕВАГИ, НЕДОЛІКИ - ХІМІЯ - 2025

Бензимідазолу є ароматичний вуглеводень, хімічна назва якого 1 - Н-бензімідазолу і його хімічна формула З ₇ Н ₆ Н ₂ . Його структура включає об'єднання бензольного кільця плюс азотистого п'ятикутного кільця, що називається імідазол.

Кажуть, що бензимідазол є гетероциклічною сполукою, оскільки в його кільцях є два атоми, які належать до різних груп. Багато препаратів отримують із бензимідазолу, спрямованого на лікування паразитів (антигельмінтик), бактерій (бактерицид) та грибів (фунгіцид), які можна застосовувати на тваринах, рослинах та людині.

Хімічна структура бензимідазолу. Джерело: Оригінальним завантажувачем був Cacycle в англійській Вікіпедії.

Бунзимідазол також виявив інші властивості, такі як його фотодетектор та протонну провідникову здатність у сонячних елементах, порівнюючи з 2,2'-біпіридином завдяки його оптоелектронним властивостям.

Похідні бензимідазолу класифікуються на метил карбамати, триазоли, галогеновані триазоли та пробензимідазоли.

У сільському господарстві деякі речовини, отримані з бензимідазолу, широко використовуються для запобігання псування фруктів під час транспортування. До них відносяться Карбендазол, Бавістин і Тіабендазол.

З іншого боку, крім антигельмінтиків, антимікробних препаратів, протигрибкових та гербіцидів, на сьогодні існує безліч лікарських препаратів, що містять у своїй структурі ядро ​​бензимідазолу.

Серед препаратів виділяються такі: протиракові, інгібітори протонної помпи, антиоксиданти, противірусні засоби, протизапальні засоби, антикоагулянти, імуномодулятори, антигіпертензивні засоби, антидіабетики, гормональні модулятори, стимулятори ЦНС, депресанти рівня ліпідів або модулятори.

Історія бензимідазолу

Бензімідазол вперше був синтезований між 1872 та 1878 роками, спочатку Гебрейкером, а потім Ладенбергом та Вундтом. Через вісімдесят років було виявлено його потенційне значення як антигельмінтик.

Тіабендазол був першим виявленим бензимідазолом протипаразитарним препаратом, який був синтезований та комерціалізований у 1961 р. Лабораторіями Merck Sharp та Dohme.

Вони швидко зрозуміли, що ця сполука має дуже короткий період напіввиведення, і, отже, її структура була модифікована, створюючи 5-аміно Тіабендазол і Камбендазол, що показало дещо довший період напіввиведення.

Згодом лабораторії Smith Kline та Франції сприяли розробці нових похідних бензимідазолу, покращуючи протиглистові властивості своїх попередників. Для цього вони усунули тіазолеве кільце, розташоване в положенні 2 і включили тиокарбаматну або карбаматну групу.

Звідси народжуються альбендазол, мебендазол, флубендазол та багато інших.

Будова

Він складається з бензольного кільця плюс кільця імідазолу. Останнє - азотисте п’ятикутне кільце.

Атоми структури бензимідазолу перераховані проти годинникової стрілки, починаючи з азоту молекули імідазолу і закінчуючи останнім вуглецем бензольного кільця. (Дивіться зображення на початку статті).

Бензимідазол характеризується кристалічним або білуватим порошком, який погано розчинний у воді.

Класифікація похідних бензимідазолу

Метил карбамати

Вона включає такі сполуки: альбендазол, мебендазол, оксфендазол, флубендазол, рикобендазол, оксибендазол, фебендазол, парбендазол, циклобендазол та лобендазол.

Тріазоли

Серед тіазолів є: тіабендазол і камбендазол.

Галогеновані триазоли

В якості представника цієї категорії можна назвати триклабендазол.

Пробензимідазоли

У цій групі є: Нетобімін, Тіофанат, Фебантел.

Асоціації

Зв'язування бензимідазолу з іншими речовинами може покращити спектр дії. Приклад:

Діетілкарбамазин плюс бензимідазол: покращує його функцію щодо личинок ниток.

Празиквантел плюс пірантел памоат плюс бензимідазол: розширює спектр проти цестод.

Ніклозамід плюс бензимідазол: (бензимідазол плюс клозантел) покращує дію проти трематод.

Триклабендазол плюс левамізол: покращує дію проти лусочок та нематод.

Існують і інші комбінації, такі як об'єднання ядра бензимідазолу з триазином з утворенням протипухлинних та протималярійних сполук. Приклад 1,3,5-триазино бензимідазол-2-амін.

Різні препарати, що містять структуру бензимідазолу. Джерело: Ібрагім Алакель С. Синтетичні підходи до бензимідазолів з о-фенілендіаміну: огляд літератури, Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. Доступно на сайті: reader.elsevier.com/

Властивості похідних бензимідазолу

Антибактеріальна властивість

Це не одна з найвидатніших функцій цієї сполуки, проте, кажуть, що деякі її похідні можуть вражати невелику групу бактерій, серед них мікобактерії туберкульозу.

Зокрема, з цією основою синтезовано понад 139 сполук, де 8 виявили сильну активність щодо збудника туберкульозу, такого як N-оксиди бензимідазолів (2,5,7-бензимідазол).

Антигельмінтне властивість

У цьому сенсі одним з найчастіших паразитозів є той, що продукується люмікоридами Ascaris. Цей кишковий паразит може бути оброблений альбендазолом, похідним бензимідазолу, який працює за рахунок мінімізації АТФ гельмінта, спричиняючи нерухомість та загибель паразита.

Мебендазол можна також згадати, ще одне похідне цієї сполуки, яке значно паралізує всмоктування глюкози та інших поживних речовин у кишечнику паразита, створюючи біохімічний дисбаланс.

Цей препарат незворотно зв’язується з ß-субодиницею тубуліну, впливаючи на мікротрубочки та мікроволокна, що спричиняє нерухомість і смерть паразитів.

Більшість антигельмінтиків, що походять від бензимідазолу, активні проти гельмінтів, цестод і трематод.

Фунгіцидна властивість на рослинах (гербіцид)

1- Н-бензимідазол, 4,5 дихлор 2- (трифторметил) - гербіцид, який зазвичай використовується для лікування захворювань на рівні рослин.

Захворювання на рівні рослин майже завжди викликаються грибами, саме тому протигрибкова властивість дуже важлива, коли мова йде про гербіциди. Прикладом може служити беноміл або бенлат, який, крім того, що має протигрибкову дію на гриби, які атакують певні рослини, має ще й акарицидну та нематицидну дію.

Гербіциди поглинаються листям і корінням рослин і зменшують грибкові інфекції, які зазвичай нападають на великі культури злакових, овочевих, фруктових та декоративних рослин.

Ці продукти можуть діяти профілактично (запобігають хворобу рослин) або лікувальні (усувають уже встановлений грибок).

Серед гербіцидів, одержаних від бензимідазолу, про які можна згадати, є: тіабендазол, парбендазол, гельмтіофан та карбендазим.

Оптоелектронні властивості

У цьому сенсі деякі дослідники описали, що бензимідазол володіє оптоелектронними властивостями, дуже схожими на сполуки під назвою 2,2'-біпіридин.

Інші властивості

Крім уже описаних властивостей, було виявлено, що бензимідазол має властивість інгібувати фермент топоізомеразу I. Цей фермент є важливим у процесах реплікації, транскрипції та рекомбінації ДНК, оскільки він відповідає за намотування, розмотування або перекриття. Спіраль ДНК.

Тому деякі антибактеріальні засоби діють, інгібуючи цей фермент. Також деякі протиракові засоби діють на цьому рівні, викликаючи апоптотичну відповідь (загибель клітин).

З іншого боку, деякі дослідники створили нову склянку з використанням органічних речовин, таких як бензимідазол, імідазол плюс метал (цинк). Це скло є більш гнучким, ніж скло з кремнезему.

Переваги та недоліки похідних бензимідазолу

Перевага

Ці препарати мають перевагу в тому, що вони недорогі, широкого спектру дії, і більшість є ефективними при знищенні личинок, яєць та гельмінтів у дорослих. Це означає, що вони діють на всіх фазах життя паразита. Вони не мутагенні, ані канцерогенні. Вони мають низьку токсичність для господаря.

Деякі його похідні не тільки використовуються для лікування компанією чи репродуктивними тваринами або для лікування рослин, але також корисні для дегельмінтизації людини, такі як: альбендазол, триклабендазол, мебендазол та тіабендазол.

Недоліки

Серед його недоліків є його низька розчинність у воді, що робить хороше всмоктування на шлунково-кишковому рівні господаря неможливим.

Як несприятливих наслідків для господаря відомо, що вони можуть спричинити легку гепатотоксичність, зміни в тимусі та селезінці. У собак це може знизити концентрацію еритроцитів і гематокриту.

З іншого боку, є здатність паразитів створювати опір.

Підвищена стійкість спостерігається від паразитів, які вражають жуйних тварин, і стронгілоїдів, які вражають коней.

Механізм резистентності, здається, бере участь у мутації гена тубуліну, при якому відбувається перехід від однієї амінокислоти до іншої (фенілаланін для тирозину в положенні 167 0 200 β-субодиниці тубуліну), змінюючи спорідненість сполуки до ця структура.

Ще одним недоліком, який виникає у невеликої групи похідних бензимідазолу, є тератогенна властивість, що спричинює кісткові, очні та вісцеральні пороки у господаря.

Ось чому деякі з них протипоказані вагітним жінкам та дітям до 1 року.

На екосистемному рівні він діє не тільки проти грибків та паразитів, він також діє на діптера, водні організми та кольци.

Список літератури

1. "Бензимідазол." Вікіпедія, Вільна енциклопедія. 30 серпня 2019, 07:09 UTC. 2 грудня 2019, 21:31
2. Nj Health Нью-Джерсі Департамент охорони здоров'я. Інформація про небезпечні речовини (Бензимідазол). Доступний за адресою: nj.gov/health
3. Нінан, Оскар, Чарейрон, Роберт, Фігерейдо, Оскар та Сантьяго, Хуліо. (2006). Рідкі кристали бензимідазолу. Часопис Перуанського хімічного товариства, 72 (4), 178-186. Доступно за адресою: scielo.org.
4. Маркес А. Антигельмінтна активність похідних бензимідазолу на Hymenolepis nana та Toxocara canis. Бакалаврат працює на здобуття наукового ступеня доктора хіміобіологічних наук. Національний політехнічний інститут. Національна школа біологічних наук. Мексика. 2008. Доступно за посиланням: thesis.ipn.mx/bitstream
5. Bansal Y, Silakari O. Терапевтична подорож бензимідазолів: огляд. Bioorg Med Chem. 2012; 20 (21): 6208-36. Доступно за адресою: ncbi.nlm.nih.gov/
6. Ібрагім Алакель С. Синтетичні підходи до бензимідазолів з o-фенілендіаміну: огляд літератури, Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. Доступно на сайті: reader.elsevier.com/