BENZIMIDAZOLE (C7H6N2): التاريخ ، الهيكل ، المزايا ، العيوب - كيمياء - 2025

و بنزيميدازول هو الهيدروكربونات العطرية، والذي هو الاسم الكيميائي 1- H-بنزيميدازول والصيغة الكيميائية C ₇ H ₆ N ₂. يتكون هيكلها من اتحاد حلقة بنزين بالإضافة إلى حلقة نيتروجينية خماسية تسمى إيميدازول.

يقال إن البنزيميدازول مركب حلقي غير متجانس ، لأنه يحتوي على ذرتين في حلقاته تنتمي إلى مجموعات مختلفة. يتم اشتقاق العديد من الأدوية من البنزيميدازول التي تهدف إلى علاج الطفيليات (طارد الديدان) والبكتيريا (مبيد الجراثيم) والفطريات (مبيدات الفطريات) ، والتي يمكن استخدامها على الحيوانات والنباتات والبشر.

التركيب الكيميائي للبنزيميدازول. المصدر: القائم بالتحميل الأصلي كان Cacycle في Wikipedia الإنجليزية.

كما تم اكتشاف خصائص أخرى مثل جهاز الكشف الضوئي وقدرة توصيل البروتون في الخلايا الشمسية ، مقارنةً بـ 2،2'-bipyridine نظرًا لخصائصه الكهروضوئية.

تُصنف مشتقات البنزيميدازول إلى ميثيل كاربامات وتريازول وتريازول هالوجين وبروبينزيميدازول.

في الزراعة ، تستخدم بعض المواد المشتقة من البنزيميدازول على نطاق واسع لمنع تلف الثمار أثناء النقل. وتشمل هذه كاربيندازول وبافستين وثيابندازول.

من ناحية أخرى ، بالإضافة إلى مضادات الديدان ومضادات الميكروبات ومضادات الفطريات ومبيدات الأعشاب ، يوجد حاليًا عدد لا يحصى من الأدوية التي تحتوي على نواة بنزيميدازول في بنيتها.

من بين الأدوية ، يبرز ما يلي: مضاد للسرطان ، ومثبطات مضخة البروتون ، ومضادات الأكسدة ، ومضادات الفيروسات ، ومضادات الالتهاب ، ومضادات التخثر ، ومضادات المناعة ، ومضادات فرط ضغط الدم ، ومضادات السكر ، ومعدلات الهرمونات ، ومحفزات الجهاز العصبي المركزي ، ومثبطات أو مثبطات مستوى الدهون ، وغيرها.

تاريخ البنزيميدازول

تم تصنيع البنزيميدازول لأول مرة بين عامي 1872 و 1878 ، أولاً بواسطة Hoebrecker ثم بواسطة Ladenberg و Wundt. بعد ثمانين عامًا ، تم اكتشاف قيمتها المحتملة كطارد للديدان.

كان Thiabendazole أول مضاد للطفيليات مشتق من benzimidazole تم اكتشافه ، والذي تم تصنيعه وتسويقه في عام 1961 من قبل مختبرات Merck Sharp و Dohme.

سرعان ما أدركوا أن هذا المركب له عمر نصف قصير جدًا ، وبالتالي ، تم تعديل هيكله ليخلق 5-أمينو ثيابندازول وكامبيندازول ، والذي أظهر نصف عمر أطول قليلاً.

بعد ذلك ، شجعت معامل سميث كلاين والمختبرات الفرنسية تطوير مشتقات بنزيميدازول جديدة ، مما أدى إلى تحسين الخصائص المضادة للديدان لأسلافهم. للقيام بذلك ، قاموا بإزالة حلقة الثيازول الموجودة في الموضع 2 ودمجوا مجموعة ثيوكربامات أو كربامات.

من هناك ولد ألبيندازول ، ميبيندازول ، فلوبيندازول وغيرها الكثير.

بناء

وهي مكونة من حلقة بنزين بالإضافة إلى حلقة إيميدازول. هذا الأخير عبارة عن حلقة نيتروجينية خماسية.

يتم سرد ذرات بنية البنزيميدازول عكس اتجاه عقارب الساعة ، بدءًا من النيتروجين في جزيء الإيميدازول وتنتهي عند آخر كربون في حلقة البنزين. (انظر الصورة في بداية المقال).

يتميز البنزيميدازول بأنه مسحوق بلوري أو أبيض اللون غير قابل للذوبان في الماء.

تصنيف مشتقات البنزيميدازول

الميثيل الكربامات

وهي تشمل المركبات التالية: ألبيندازول ، ميبيندازول ، أوكسفيندازول ، فلوبيندازول ، ريكوبيندازول ، أوكسيبيندازول ، فيبيندازول ، باربيندازول ، سيكلوبيندازول ، ولوبيندازول.

تريازول

من بين الثيازول: ثيابندازول وكامبيندازول.

التريازولات المهلجنة

كممثل لهذه الفئة ، يمكن ذكر تريكلابيندازول.

بروبنزيميدازول

في هذه المجموعة هناك: Netobimin ، Thiophanate ، Febantel.

ذات الصلة

يمكن أن يؤدي ربط البنزيميدازول بمواد أخرى إلى تحسين طيف العمل. مثال:

ثنائي إيثيل كاربامازين بالإضافة إلى بنزيميدازول: يحسن وظيفته ضد يرقات الفيلاريا.

برازيكوانتيل بالإضافة إلى بيرانتيل باموات بالإضافة إلى بنزيميدازول: يوسع الطيف ضد الديدان الشريطية.

نيكلوساميد بالإضافة إلى بنزيميدازول: (بنزيميدازول بالإضافة إلى كلوسانتيل) يحسن التأثير ضد الديدان الخيطية.

تريكلابيندازول بلس ليفاميزول: يحسن التأثير ضد المثقوبة والديدان الخيطية.

هناك توليفات أخرى مثل اتحاد نواة بنزيميدازول مع تريازين لتكوين مركبات مضادة للسرطان ومضادة للملاريا. مثال 1،3،5-تريازينو benzimidazol-2-amine.

الأدوية المختلفة التي تحتوي على بنية البنزيميدازول. المصدر: إبراهيم العقيل س.المقاربات التركيبية للبنزيميدازول من o-phenylenediamine: مراجعة أدبية ، مجلة الجمعية الكيميائية السعودية 2017 ؛ 20 (1): 229-237. متاح في: reader.elsevier.com/

خصائص مشتقات البنزيميدازول

خاصية مضادة للجراثيم

هذه ليست من أبرز وظائف هذا المركب ، ولكن يقال أن بعض مشتقاته يمكن أن تؤثر على مجموعة صغيرة من البكتيريا ، من بينها المتفطرة السلية.

في هذا الخصوص ، تم تصنيع أكثر من 139 مركبًا مع هذه القاعدة ، حيث أظهرت 8 مركبات نشاطًا قويًا ضد العامل المسبب لمرض السل ، مثل benzimidazoles N-oxides (2،5،7-benzimidazole).

خاصية طاردة للديدان

وبهذا المعنى ، فإن أحد أكثر أنواع الطفيليات شيوعًا هو الذي ينتج عن Ascaris lumbricoides. يمكن علاج هذا الطفيل المعوي باستخدام ألبيندازول ، وهو أحد مشتقات البنزيميدازول الذي يعمل عن طريق تقليل ATP للديدان الطفيلية ، مما يتسبب في عدم الحركة وموت الطفيل.

يمكن أيضًا ذكر ميبيندازول ، وهو مشتق آخر من هذا المركب الذي يشل بشكل كبير امتصاص الجلوكوز والعناصر الغذائية الأخرى في أمعاء الطفيل ، مما يؤدي إلى اختلال التوازن الكيميائي الحيوي.

يرتبط هذا الدواء بشكل لا رجعة فيه بالوحدة الفرعية ß للتوبيولين ، مما يؤثر على الأنابيب الدقيقة والألياف الدقيقة ، مما يؤدي إلى عدم تحرك الطفيليات وموتها.

تنشط معظم الأدوية المضادة للديدان المشتقة من benzimidazole ضد الديدان الطفيلية والديدان الخيطية والتريماتودا.

خاصية مبيد الفطريات على النباتات (مبيدات الأعشاب)

1- H-Benzimidazole، 4،5-dichloro 2- (trifluoromethyl) هو مبيد أعشاب شائع الاستخدام لعلاج الأمراض على مستوى النبات.

يحدث المرض على مستوى النبات دائمًا بسبب الفطريات ، وهذا هو السبب في أن الخاصية المضادة للفطريات مهمة جدًا عندما يتعلق الأمر بمبيدات الأعشاب. ومن الأمثلة على ذلك البينوميل أو البينلات الذي ، بالإضافة إلى وجود تأثير مضاد للفطريات على الفطريات التي تهاجم نباتات معينة ، له أيضًا تأثير مبيد للقراد ومبيد للنيماتودا.

يتم امتصاص مبيدات الأعشاب عن طريق أوراق وجذور النباتات وتقليل الالتهابات الفطرية التي تهاجم عادة المحاصيل الكبيرة من الحبوب والخضروات والفاكهة ونباتات الزينة.

يمكن أن تعمل هذه المنتجات بشكل وقائي (منع النباتات من الإصابة بالمرض) أو علاجية (القضاء على الفطريات المثبتة بالفعل).

من بين مبيدات الأعشاب المشتقة من benzimidazole التي يمكن ذكرها: thiabendazole ، parbendazole ، helmthiophane و carbendazim.

الخصائص الكهروضوئية

بهذا المعنى ، وصف بعض الباحثين أن للبنزيميدازول خصائص كهروضوئية مشابهة جدًا لخصائص المركب المسمى 2،2 2،-bipyridine.

خصائص أخرى

بالإضافة إلى الخصائص التي تم وصفها بالفعل ، فقد تم اكتشاف أن البنزيميدازول له خاصية تثبيط إنزيم توبوإيزوميراز 1. هذا الإنزيم ضروري في عمليات تكرار الحمض النووي والنسخ وإعادة التركيب ، حيث أنه مسؤول عن لف أو فك أو الالتفاف الفائق. حلزون الحمض النووي.

لذلك فإن بعض مضادات الجراثيم تعمل عن طريق تثبيط هذا الإنزيم. كما تعمل بعض العوامل المضادة للسرطان عند هذا المستوى ، مما يؤدي إلى استجابة موت الخلايا المبرمج (موت الخلايا).

من ناحية أخرى ، ابتكر بعض الباحثين زجاجًا جديدًا باستخدام مواد عضوية ، مثل بنزيميدازول وإيميدازول بالإضافة إلى معدن (زنك). هذا الزجاج أكثر مرونة من الزجاج المصنوع من السيليكا.

مزايا وعيوب مشتقات البنزيميدازول

مميزات

تتمتع هذه الأدوية بميزة أنها غير مكلفة وواسعة النطاق وأكثرها فاعلية في قتل اليرقات والبيض والديدان البالغة. هذا يعني أنها تعمل في جميع مراحل حياة الطفيل. فهي ليست مطفرة ، كما أنها ليست مسرطنة. لديهم سمية منخفضة للمضيف.

بعض مشتقاته لا تستخدم فقط لعلاج الحيوانات المصاحبة أو تربية الحيوانات أو لعلاج النباتات ، ولكنها مفيدة أيضًا للتخلص من الديدان البشرية ، مثل: ألبيندازول ، وتريكلابيندازول ، وميبيندازول ، وثيابندازول.

سلبيات

من بين عيوبه انخفاض قابليته للذوبان في الماء ، مما يجعل الامتصاص الجيد على مستوى الجهاز الهضمي للمضيف مستحيلاً.

كآثار ضارة على المضيف ، من المعروف أنها يمكن أن تنتج سمية كبدية خفيفة وتغيير في الغدة الصعترية والطحال. في الكلاب يمكن أن يقلل من تركيز خلايا الدم الحمراء والهيماتوكريت.

من ناحية أخرى ، هناك قدرة الطفيليات على خلق المقاومة.

لوحظت مقاومة متزايدة من الطفيليات التي تصيب المجترات والأسطوانيات التي تصيب الخيول.

يبدو أن آلية المقاومة متورطة في تحور جين التوبولين حيث يوجد تغيير من حمض أميني إلى آخر (فينيل ألانين للتيروزين في الموضع 16720000 من الوحدة الفرعية ß للتوبولين) ، مما يؤدي إلى تغيير ألفة المركب لـ هذا الهيكل.

هناك عيب آخر يحدث في مجموعة صغيرة من مشتقات البنزيميدازول وهو الخاصية المسخية التي تسبب تشوهات العظام والعين والحشوية في المضيف.

هذا هو السبب في بطلان بعضها في النساء الحوامل والأطفال دون سن 1 سنة.

على مستوى النظام البيئي ، فهو لا يعمل فقط ضد الفطريات والطفيليات ، بل له أيضًا تأثير على diptera والكائنات المائية والحلقيات.

المراجع

1. "بنزيميدازول". ويكيبيديا، الموسوعة الحرة. 30 أغسطس 2019، 07:09 UTC. 2 ديسمبر 2019، 21:31
2. إدارة الصحة في نيوجيرسي نيو جيرسي. صحيفة وقائع عن المواد الخطرة (بنزيميدازول). متاح على: nj.gov/health
3. نينان ، أوسكار ، شاريون ، روبرت ، فيغيريدو ، أوسكار ، وسانتياغو ، خوليو. (2006). مشتقات بنزيميدازول بلورات سائلة. مجلة الجمعية الكيميائية البيروفية ، 72 (4) ، 178-186. متاح على: scielo.org.
4. ماركيز أ. نشاط طارد للديدان لمشتقات البنزيميدازول على Hymenolepis nana و Toxocara canis. العمل الجامعي للتأهل لدرجة دكتوراه في العلوم الكيميائية الحيوية. المعهد الوطني للفنون التطبيقية. المدرسة الوطنية للعلوم البيولوجية. المكسيك. 2008. متاح في: thesis.ipn.mx/bitstream
5. Bansal Y ، Silakari O. الرحلة العلاجية للبنزيميدازول: مراجعة. بيورج ميد تشيم.2012 ؛ 20 (21): 6208-36. متاح على: ncbi.nlm.nih.gov/
6. إبراهيم العقيل س.المقاربات التركيبية للبنزيميدازول من o -phenylenediamine: مراجعة الأدبيات ، مجلة الجمعية الكيميائية السعودية 2017 ؛ 20 (1): 229-237. متاح في: reader.elsevier.com/