1,4-бутандиол

Brain

Expert Pharmacologist
Joined
Jul 6, 2021
Messages
240
Reaction score
270
Points
63
1,4-бутандиол (1,4-бутандиол; бутан-1,4-диол;1,4-бутиленгликол; тетраметиленгликол; 110-63-4; 1,4-дихидроксибутан; 1,4-тетраметиленгликол; BDO; бутандиол- 1,4; 1,4-BD; 1,4-BDO; 1,4-тетраметилен) - е промишлен химикал, използван в производството на промишлени разтворители и реагенти (например, използва се в производството на спандекс влакна, уретанови еластомери и кополиестерни етери). Понякога се използва и за развлечение, тъй като в естествена среда се превръща в гама-оксибутират - наркотик с еуфорично действие, който е и депресант на централната нервна система. В присъствието на фосфорна киселина и висока температура той се дехидратира до разтворител - тетрахидрофуран. При температура около 200 °С в присъствието на разтворими рутениеви катализатори диолът претърпява дехидратация, в резултат на което се образува бутиролактон. Световното производство на 1,4-бутандиол е около един милион метрични тона годишно, а пазарната цена е около 2500 евро на тон. Най-голямата част от произведеното BDO се използва за производството на тетрахидрофуран (THF), който от своя страна се използва за производството на естер на литетраметилен гликол. Последният се използва главно в производството на спандекс влакна, еластомери и кополиестерни етери. Следващият по големина отпадък е инженерната пластмаса полибутилен терефталат (PBT).

VT4VAk8uSC


Медицинското приложение на BDO не е одобрено, но въпреки това диметансулфонатът (1,4-бутандиол диметансулфонат) се предлага в перорална и интравенозна форма за лечение на хронична миелоидна левкемия (Busulfan; Myleran, GlaxoSmithKline). Другите наименования на веществото включват: "BlueRaine", "Dream On", "Fubar", "Pine Needle Oil", "Rejuv@Nite", "Thunder", "Cleaner", "Enliven", "Inner G", "One Comma Four", "One Four Bee", "One Four B-D-O", "Revitalize Plus", "Serenity", "SomatoPro", "Soma Solution", "Sucol B", "Thunder Nectar", "Weight Belt Cleaner", "White Magic". BDO, подобно на GBL, с течение на времето разтваря повечето видове пластмаса, така че това е причината, поради която се препоръчва да се транспортира и съхранява само в стъклени контейнери, стандартни желатинови капсули или полиетилен с висока плътност. BDO има вид на безцветно, почти без мирис, восъчно вещество (има или твърда консистенция, или консистенция на мазна течност в зависимост от температурата). Той има молекулна формула C4H10O2, молекулно тегло 90,12 g/mol и 246,3 g/mol (диметилсулфонат) 202,25 g/mol (диглицидилов етер). Температурата на топене е 20,4 градуса по Целзий, а температурата на кипене е 235 градуса по Целзий.

AzCway5Bt7


Най-разпространеният процес за производство на BDO в света е процесът Reppe на компанията BASF, който включва реакция между ацетилен и формалдехид. Ацетиленът реагира с два еквивалента формалдехид, в резултат на което се образува 1,4-бутинедиол (известен също като бут-2-йон- 1,4-диол). В резултат на хидрогенирането на 1,4-бутинедиол се образува 1,4-бутанедиол. Той се произвежда и в голям промишлен мащаб чрез непрекъснато хидрогениране на 2-бутин-1,4-диол с модифицирани никелови катализатори. Едностепенният поточен процес се извършва при температура 80-16 градуса по Целзий, при налягане 300 бара. Компанията Mitsubishi използва тристепенен процес: (1) при каталитичната реакция на бутадиен и оцетна киселина се получава 1,4-диацетокси-2-бутен; (2) при последващо хидрогениране се получава 1,4-диацетоксибутан; и (3) при хидролиза се получава 1,4-бутандиол.4Лесно разтворим е във вода (1,0x106 mg/L при 20 градуса по Целзий), алкохоли, кетони, гликолови естери и ацетати на гликолови естери; по-слабо разтворим е в диетилов етер и естери; не се смесва с алифатни и ароматни въглеводороди и хлорирани въглеводороди. Стандартните скринингови тестове за наркотици не са в състояние да открият BDO. Изобретен е бърз диагностичен метод за определяне на нивото на 1,4-Д (включително GHB и GBL) в урината чрез течна хроматография - тандемна масспектрометрия. Освен това има чувствително измерване за определяне на тези нива в цяла кръв чрез LC- MS/MS с граница на откриване 0,02 mg/L за BDO в постмортални кръвни проби. Съществуват и методи за мицеларна електрокинетична хроматография.

Резултати от Мрежата за предупреждение за злоупотреба с наркотици (The Drug Abuse Warning Network - DAWN), която следи посещенията в спешните отделения, свързани с употребата на наркотици в САЩ, през 2004 г. са регистрирани 1 253 956 такива посещения. От тях 2 340 посещения са били свързани с употребата на BDO/GHB. През 2011 г. броят на случаите е бил почти същият (2406), което показва стабилна епидемиологична ситуация с ниска степен на загриженост по отношение на злоупотребата с BDO.

Gos136pmdj


Фармакокинетика и фармакодинамика.
1,4 BDO се абсорбира и елиминира бързо от организма след перорално приложение. Времето за достигане на максимална плазмена концентрация е средно 24 минути, а елиминационният полуживот (t1/2) е 39 ± 11 минути. Основният начин на биотрансформация е окислението, в резултат на което се образува GHB. Този процес на трансформация настъпва много бързо, приблизително 5 минути след перорално приложение, и има време за достигане на максимална концентрация от около 2 минути. След перорално приложение в доза 25 mg/kg средната Cmax за GHB е 45,6 mg/l, което е 10 пъти по-високо от Cmax за BDO, т.е. 3,8 mg/l. Четири часа след приложението нивото на двете вещества в плазмата може вече да е под границата на количествено определяне (1 mg/L). Медианата на леталната доза на това вещество е изследвана само върху плъхове и нейните показатели са средно 1830 - 2000 mg/kg. Първоначално BDO се подлага на окисление от алкохолдехидрогеназата, което води до образуването на гама-хидроксибутиралдехид, междинният алдехид се окислява от алдехиддехидрогеназата до GHB. Впоследствие GHB се окислява в кехлибарен семиалдехид от цитозолни и митохондриални дехидрогенази.

RPHltDvOfI


Тъй като ензимите, отговорни за образуването на BDO, са отговорни и за метаболизма на алкохола, алкохолът може да инхибира биотрансформацията му в GHB. Този факт показва взаимно потенциране и определя изключително висок риск от развитие на фатални странични ефекти при прилагане на високи дози. В случаи на остра токсичност, дължаща се на 1,4-БДО, инхибиторът на алкохолдехидрогеназата, фомепизол (4-метилпиразол, ФОМ), може да бъде антидот, предотвратяващ образуването на GHB. Освен ФОМ, като възможни инхибитори на превръщането на БДО в GHB са изследвани пиразол, дисулфирам, циметидин. В проучванията по горната тема беше разкрито конкурентно инхибиране на EtOH с константа 0m56 mM. Бионаличността след перорална употреба е около 26%, въпреки че при проучвания върху животни е била 50-94%. Консумацията на храна и газирани напитки заедно с БДО намалява времето за достигане на пикова плазмена концентрация, увеличава средното време за достигане на пикова концентрация и намалява площта под кривата концентрация-време в плазмата. BDO е безцветна вискозна течност, която се произвежда от бутан чрез добавяне на алкохолни групи във всеки край на веригата. Това е един от четирите стабилни изомера на бутандиола. Като цяло те присъстват ендогенно в човешкия организъм в следи от количества. Самият BDO няма определен значителен афинитет към рецепторите в централната нервна система, не се свързва с високоафинитетните GHB-сайтове, GABA-A и GABA-B рецептори. Поради липсата на афинитет към тези рецептори, а също и поради неактивността на BDO по отношение на определянето на клиничните ефекти при употреба, се счита, че BDO предизвиква поведенческите си ефекти чрез превръщането си в GHB и само чрез това. Пълните фармакокинетични и фармакодинамични характеристики на GHB ще бъдат разгледани в раздела на съответната тема.

Клинични ефекти и дози.
1,4-БДО има изразено въздействие върху централната нервна система. Доказано е, че прилагането на 500 mg/kg при мъжки плъхове има депресивно действие върху сцентралната нервна система, характеризиращо се с наркотичен сън, намаляване на рефлексите и двигателната активност със запазване на реакциите към болка и тактилни стимули. Основната разлика между прилагането на еквивалентни дози GHB включва индуцирането на сън, като времето на начало на действие, времето на максимален ефект и времето на заспиване на БДО е по-голямо от това на GHB. Също така BDO потиска двигателната активност, предизвиква каталепсия и атаксия, загуба на "рефлекс на изправяне" в по-голяма степен, отколкото GHB. Една еднократна доза от 1 g/kg (за плъхове) чрез интравенозно приложение запазва загубата на този рефлекс за около 5 часа, като значително нарушение в работата на роторода се наблюдава след прилагане на доза от 200 mg/kg (за плъхове) с абсолютно потискане на локомоторната активност.

БДО предизвиква изразено и продължително повишаване на средното кръвно налягане и сърдечната честота (проучванията са доказали изравняване на този ефект чрез интравенозно и интрацеребровентрикуларно приложение на GABA-B антагонист - CGP35348). При проучвания върху хора в доза от 25 mg/kg е установена средна максимална концентрация в кръвната плазма с показател 45 mg/l. Тя е достигната след 39,3 минути с период на елиминиране от около 32 минути. Също така при изследванията е доказано, че продължителната употреба на БДО причинява увреждане на дългосрочната памет, нарушаване на функционирането на структурите на невронно ниво с намаляване на броя на невроните в хипокампуса и префронталната кора. Хората с вариант на хаплотипа G143A на алкохолдехидрогеназния ген ADH-1B имат изключително бавен перорален клирънс, чиито средни стойности са около 160 ml/min/kg, докато повечето хора имат клирънс от около 450-600 ml/min/kg.

В ниски дози БДО действа като психостимулант, леко повишава двигателната активност и предизвиква чувство на бодрост. При по-високи дози (повече от 1-2 ml) действа като седативно средство, насърчава самовглъбяването, релаксацията. Седативният ефект е дозозависим. Също така желаните положителни ефекти на БДО включват: намаляване на тревожността; еуфория, добро настроение, общителност, ефект на "дезинхибиране", повишена оценка на музиката, повишено либидо. Отрицателните нежелани ефекти включват: илюзии, леки халюцинации (след дози, по-високи от 4 ml), централна респираторна депресия, гадене и повръщане, функционални нарушения на стомашно-чревния тракт, замаяност, ретроградна амнезия (при високи дози), хиперсаливация, нарушена концентрация и съзнание.

След перорално приложение на гореспоменатата доза, през първите 90 минути ефектите се състоят в понижаване на нивото на осъзнатост и внимание, замаяност, нарушена концентрация, еуфория, наблюдава се леко умерено повишаване на средното систолично и диастолично кръвно налягане. BDO не е мутагенно, канцерогенно и генотоксично вещество и не предизвиква кластогенност и полиплоидност (според проучване на Irwin върху клетки CHL/lU по този въпрос). Както беше споменато по-рано, трудно е да се разграничат ефектите на БДО от тези на GHB; въпреки това има все повече доказателства за това, че БДО причинява физическа зависимост при хората, както и при плъховете. И така, резултатите от обобщените данни показват, че непрекъснатата употреба на БДО в продължение на 5 седмици и последващото внезапно прекратяване предизвикват следните симптоми: дискомфорт и спазми в корема, сърцебиене, тремор, спонтанно повишаване на кръвното налягане без физически упражнения и влияние на екзогенни фактори, нистагъм, диафореза, лека параноя, илюзии и тревожност.

FMQF5V0Xc9


Методи на употреба и дози, специални инструкции.
Минималната прагова доза на 1,4-БДО е 0,5 ml, която се свързва с леки стимулиращи ефекти, "просветление ", яснота на зрението, успокоение, съпричастност. Ефектите се изравняват за кратко време без поява на нежелани симптоми. Началната доза е в диапазона 0,5 - 1,25 ml, която се свързва с класическите ефекти на веществото. Дози от 1,5 до 3,5 ml се считат за високи и рискът от нежелани странични ефекти също е висок, изразени са седация и еуфория. Дози, по-високи от 4 ml, се считат за изключително високи и могат да предизвикат внезапна загуба на съзнание при някои хора. Не се препоръчва употребата на веществото по-рано от 2 часа след хранене, препоръчва се преди това да се приеме курс от инхибитори на протонната помпа в терапевтични дози (1-2 дни предварително). Началото на ефекта при перорално приложение е след 10-30 минути, а продължителността на ефекта е около 2-4 часа. Периодът на пост-ефектите може да продължи 1-2 дни (в зависимост от дозата, времето и честотата на употреба на веществото).

Силно препоръчително е БДО да не се използва заедно с каквито и да било депресанти, включително 2М2В, алкохол, бензодиазепини, барбитурати, GHB/GBL, метаквалон, опиоиди; тъй като всяка подобна комбинация взаимно усилва страничните ефекти, причинявайки депресия на централната нервна система. Това може да доведе до редица негативни ефекти, стигащи до загуба на съзнание, респираторна депресия и смърт (напр. поради аспирация на повръщано). Също така не се препоръчва употребата на БДО заедно с каквито и да било психостимуланти, тъй като те маскират седативния ефект на БДО, което води до загуба на контрол върху състоянието на човека, свързана с употребата. Когато се използва заедно с дисоциативни лекарства, той може да предизвика изразен седативен ефект, загуба на контрол върху състоянието и каталепсия със загуба на съзнание.
 
Last edited by a moderator:
Top