Картины
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Картины
| |
| Предпочтительное название ИЮПАК
1 H -Пиррол-2,5-дион | |
| Другие имена
2,5-пирроледион
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| 3DMeet | |
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.007.990 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| C4H3NOC4H3NO2 | |
| Молярная масса | 97.07 g/mol |
| Температура плавления | От 91 до 93 ° C (от 196 до 199 ° F; от 364 до 366 К) |
| органические растворители | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
  
| |
| Опасность | |
| Х301 , Х314 , Х317 | |
| P260 , P261 , P264 , P270 , P272 , P280 , P301+P310 , P301+P330+P331 , P302+P352 , P303+P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , П321 , П330 , П333+ П313 , П363 , П405 , П501 | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Малеимид – химическое соединение формулы NH (см . H 2 C 2 (CO) 2 схему). Этот ненасыщенный имид является важным строительным блоком в органическом синтезе . Название представляет собой сокращение малеиновой кислоты и имида -C(O)NHC(O)- , функциональной группы . Малеимиды также описывают класс производных исходного малеимида, в которых группа N H заменена алкильными или арильными группами, такими как метил или фенил соответственно. Заместителем также может быть небольшая молекула (например, биотин , флуоресцентный краситель, олигосахарид или нуклеиновая кислота ), реакционноспособная группа или синтетический полимер , такой как полиэтиленгликоль . [1] Человеческий гемоглобин , химически модифицированный малеимидом-полиэтиленгликолем, представляет собой заменитель крови под названием MP4.
Органическая химия
[ редактировать ]Малеимид и его производные получают из малеинового ангидрида обработкой аминами с последующей дегидратацией. [2] Особенностью реакционной способности малеимидов является их чувствительность к присоединениям по двойной связи либо путем присоединения Михаэля , либо посредством Дильса-Альдера реакций . Бисмалеимиды представляют собой класс соединений с двумя малеимидными группами, соединенными атомами азота через линкер, и используются в качестве сшивающих реагентов в химии термореактивных полимеров . Соединения, содержащие малеимидную группу, связанную с другой реакционноспособной группой, такой как активированный эфир N-гидроксисукцинимида , называются малеимидными гетеробифункциональными реагентами (например, см. Реагент SMCC ). [1]
Природные малеимиды
[ редактировать ]Одним из природных малеимидов является цитотоксический шоудомицин из Streptomyces showdoensis . [3] и пенколид из Pe. многоцветный [3] - сообщалось. Фариномалеин впервые был выделен в 2009 году из энтомопатогенного гриба Isaria Farinosa ( Paecilomyces Farinosus ) – источник H599 (Япония). [4]
Биотехнологии и фармацевтические применения
[ редактировать ]Методики, опосредованные малеимидом, являются одними из наиболее часто используемых в биоконъюгации . [5] [6] Благодаря быстрым реакциям и высокой селективности по отношению к остаткам цистеина в белках большое разнообразие гетеробифункциональных реагентов малеимида используется для приготовления таргетных терапевтических средств, сборок для изучения белков в их биологическом контексте, микрочипов на основе белков или иммобилизации белков. [7] Например, конъюгаты антитело-лекарственное средство состоят из трех основных компонентов: моноклонального антитела , цитотоксического лекарственного средства и линкерной молекулы, часто содержащей малеимидную группу, которая конъюгирует лекарственное средство с антителом через тиолы или диены. [8] [9]
Малеимиды, связанные с цепями полиэтиленгликоля, часто используются в качестве гибких связывающих молекул для прикрепления белков к поверхностям. Двойная связь легко вступает в реакцию ретро-Майкла с тиоловой группой, обнаруженной в цистеине, с образованием стабильной связи углерод-сера. Цистеины часто используются для сайт-селективных модификаций в терапевтических целях из-за высокой скорости полной биоконъюгации с сульфгидрильными группами, что обеспечивает более высокие уровни включения цитотоксических лекарств. [10] Прикрепление другого конца полиэтиленовой цепи к шарику или твердой подложке позволяет легко отделить белок от других молекул в растворе, при условии, что эти молекулы также не содержат тиоловых групп.
Полимеры и липосомы, функционализированные малеимидом, проявляют повышенную способность прикрепляться к поверхности слизистой оболочки ( мукоадгезия ) вследствие реакций с тиолсодержащими муцинами. [11] [12] [13] Это может быть применимо при разработке лекарственных форм для трансмукозной доставки лекарств.
Реакции ретро-Майкла, приводящие к аддуктам малеимида-тиола, требуют точного контроля. Нацеливающая способность лекарств, содержащих аддукты, может быть легко затруднена или потеряна из-за их нестабильности in vivo. [14] Нестабильность в основном объясняется образованием тиосукцинимида, который может участвовать в реакции тиолового обмена с глутатионом. За этим следует реакция B-элиминирования, приводящая к нецелевой активности и потере эффективности лекарств. [9]
Не существует общего метода стабилизации тиоэфиров, таких как тиосукцинимиды, чтобы можно было устранить их нецелевые эффекты в лекарствах. Проблемы, связанные с тиоловым обменом, можно смягчить за счет гидролиза тиосукцинимида, который предотвращает устранение связи малеимид-тиол. Процесс гидролиза с раскрытием цикла требует специальных катализаторов и оснований, которые могут быть небиосовместимыми и приводить к суровым условиям. Альтернативно, цистеины в положительно заряженном окружении или электроноакцепторной группе позволяют тиосукцинимидному кольцу подвергаться самогидролизу. [14]
Другая проблема с гидролизом возникает, если его применять к N -алкилзамещенным производным вместо N-арилзамещенных производных, поскольку они гидролизуются со скоростью, слишком медленной для получения стабильно стабильных аддуктов. [9]
Технологические приложения
[ редактировать ]Аналогично стирол-малеиновому ангидриду , сополимеры малеимидов и стирола . на рынок поступили [15]
Полимеры на основе моно- и бисмалеимида используются при высоких температурах до 250 ° C (480 ° F). [16] Малеимиды, связанные с резиновыми цепями, часто используются в качестве гибких связывающих молекул для армирования резины в шинах . Двойная связь легко реагирует со всеми гидроксильными , аминными или тиоловыми группами, присутствующими в матрице, с образованием стабильной связи углерод-кислород, углерод-азот или углерод-сера соответственно. Эти полимеры используются в аэрокосмической промышленности для высокотемпературного применения композитов. компании Lockheed Martin В F-22 широко используются термореактивные композиты, в которых бисмалеимид и закаленная эпоксидная смола составляют до 17,5% и 6,6% конструкции по весу соответственно. [17] Сообщается, что F-35B компании Lockheed Martin (версия американского истребителя STOVL) состоит из материалов на основе бисмалеимида, а также из современных композитов с термореактивной полимерной матрицей из углеродного волокна . [18]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Хермансон Г (2013). «Глава 6: Гетеробифункциональные сшивающие агенты». Биоконъюгатные методы . Эльзевир. стр. 299–339. дои : 10.1016/B978-0-12-382239-0.00006-6 . ISBN 978-0-12-382239-0 .
- ^ Член парламента Кава, Дина А.А., Мут К., Митчелл М.Дж. (1973). «Н-Фенилмалеимид» . Органические синтезы ; Сборник томов , т. 5, с. 944 .
- ^ Перейти обратно: а б Биркиншоу Дж. Х., Калянпур М. Г., Стикс CE (февраль 1963 г.). «Исследования по биохимии микроорганизмов. 113. Пенколид, азотсодержащий метаболит Penicillium multicolor Григорьева-Манилова и Порадиелова» . Биохимический журнал . 86 (2): 237–243. дои : 10.1042/bj0860237 . ПМК 1201741 . ПМИД 13971137 .
- ^ Путри С.П., Киносита Х., Ихара Ф., Игараши Ю., Нихира Т. (август 2009 г.). «Фариномалеин, содержащее малеимид соединение энтомопатогенного гриба Paecilomyces Farinosus». Журнал натуральных продуктов . 72 (8): 1544–6. дои : 10.1021/np9002806 . ПМИД 19670877 .
- ^ Коньев О., Вагнер А (август 2015 г.). «Разработки и последние достижения в области реакций селективного образования эндогенных аминокислотных связей для биоконъюгации» . Обзоры химического общества . 44 (15): 5495–5551. дои : 10.1039/C5CS00048C . ПМИД 26000775 .
- ^ Фрэнсис МБ, Каррико И.С. (декабрь 2010 г.). «Новые рубежи биоконъюгации белков». Современное мнение в области химической биологии . 14 (6): 771–773. дои : 10.1016/j.cbpa.2010.11.006 . ПМИД 21112236 .
- ^ Хермансон Г (2013). «Глава 1 - Введение в биоконъюгацию». Биоконъюгатные методы . Эльзевир. стр. 1–125. дои : 10.1016/B978-0-12-382239-0.00001-7 . ISBN 978-0-12-382239-0 .
- ^ Бек А., Гетч Л., Дюмонте С., Корвая Н. (май 2017 г.). «Стратегии и проблемы для следующего поколения конъюгатов антител и лекарств». Обзоры природы. Открытие наркотиков . 16 (5): 315–337. дои : 10.1038/nrd.2016.268 . ПМИД 28303026 . S2CID 22045270 .
- ^ Перейти обратно: а б с Ланштайнер, Марианна; Кастнер, Александр; Майр, Йозеф; Роллер, Александр; Кепплер, Бернхард К.; Ковол, Кристиан Р. (27 октября 2020 г.). «Улучшение стабильности конъюгации малеимид-тиол для нацеливания на лекарства» . Химия – Европейский журнал . 26 (68): 15867–15870. дои : 10.1002/chem.202003951 . ISSN 0947-6539 . ПМЦ 7756610 .
- ^ Раваско, Жоау МЖМ; ФАУСТИНО, Элио; ТРИНАД, Александр; Гойс, Педро, член парламента (19 ноября 2018 г.). «Биоконъюгация с малеимидами: полезный инструмент для химической биологии» . Химия – Европейский журнал . 25 (1): 43–59. дои : 10.1002/chem.201803174 . ISSN 0947-6539 .
- ^ Тонглаирум П., Бранниган Р.П., Опанасопит П., Хуторянский В.В. (октябрь 2016 г.). «Наногели, содержащие малеймид, как новые мукоадгезивные материалы для доставки лекарств» . Журнал химии материалов Б. 4 (40): 6581–6587. дои : 10.1039/C6TB02124G . ПМИД 32263701 .
- ^ Калдыбеков Д.Б., Тонглаирум П., Опанасопит П., Хуторянский В.В. (январь 2018 г.). «Мукоадгезивные липосомы, функционализированные малеимидом, для доставки лекарств в мочевой пузырь» (PDF) . Европейский журнал фармацевтических наук . 111 : 83–90. дои : 10.1016/j.ejps.2017.09.039 . ПМИД 28958893 . S2CID 35605027 .
- ^ Моисеев Р.В., Калдыбеков Д.Б., Филиппов СК, Радулеску А, Хуторянский ВВ (ноябрь 2022 г.). «Украшенные малеймидом ПЭГилированные мукоадгезивные липосомы для доставки лекарств в глаза» . Ленгмюр . 38 (45): 13870–13879. doi : 10.1021/acs.langmuir.2c02086 . ПМЦ 9671038 . ПМИД 36327096 .
- ^ Перейти обратно: а б Хуан, Вэньмао; Гао, Сян; Юй, Лэй, Хай; Чэнь, Юлань; Ван, Цао, И (4 февраля 2019 г.) . Аддукты малеимид-тиол, стабилизированные растяжением» . Nature Chemistry . 11 (4): 310–319. doi : 10.1038/s41557-018-0209-2 . ISSN 1755-4330 .
- ^ Мол, Юрген; Фрушур, Брюс Г.; Контофф, Джеффри Р.; Эйхенауэр, Герберт; Отт, Карл-Хайнц; Жаль, Кристиан (2007). «Полистирол и сополимеры стирола». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.a21_615.pub2 . ISBN 978-3-527-30385-4 .
- ^ Лин К.Ф., Линь Дж.С., Ченг Ч. (1996). «Высокотемпературные смолы на основе аллиламина/бисмалеимидов» (PDF) . Полимер . 37 (21): 4729–4737. дои : 10.1016/S0032-3861(96)00311-4 .
- ^ Андерсон В.Д., Мортара С. (23–26 апреля 2007 г.). «Аэроупругий проект F-22 и проверка испытаний». Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA) : 4. doi : 10.2514/6.2007-1764 . ISBN 978-1-62410-013-0 .
- ^ «Lockheed Martin F-35B может похвастаться технологией НЛО и сражается за команду США» . Международное время науки. 21 августа 2013 года. Архивировано из оригинала 21 февраля 2014 года . Проверено 28 января 2014 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Веб-сайт MP4 , Молекула месяца, декабрь 2004 г.