1,4-butandiol

Brain

Expert Pharmacologist
Joined
Jul 6, 2021
Messages
240
Reaction score
270
Points
63
1,4-butandiol (1,4-butandiol; butan-1,4-diol;1,4-butylenglykol; tetrametylenglykol; 110-63-4; 1,4-dihydroxybutan; 1,4-tetrametylenglykol; BDO; butandiol- 1,4; 1,4-BD; 1,4-BDO; 1,4-Tetramethylen) - je průmyslová chemická látka používaná při výrobě průmyslových rozpouštědel a činidel (používá se například při výrobě spandexových vláken, uretanových elastomerů a kopolyesterových etherů). Někdy se také používá rekreačně, protože v přírodním prostředí se mění na gama-oxybutyrát, drogu s euforizujícím účinkem, která je zároveň tlumivým prostředkem centrálního nervového systému. Za přítomnosti kyseliny fosforečné a vysoké teploty se dehydratuje na rozpouštědlo - tetrahydrofuran. Při teplotě asi 200 °C za přítomnosti rozpustných rutheniových katalyzátorů dochází k dehydrataci diolu, jejímž výsledkem je vznik butyrolaktonu. Celosvětová produkce 1,4-butandiolu je asi jeden milion tun ročně a tržní cena je asi 2 500 eur za tunu. Největší část vyrobeného BDO se používá při výrobě tetrahydrofuranu (THF), který se zase používá při výrobě lytetramethylenglykolového esteru. Ten se používá hlavně při výrobě spandexových vláken, elastomerů a kopolyesterových etherů. Dalším největším odpadem je technický plast polybutylentereftalát (PBT).

VT4VAk8uSC


Lékařské použití BDO není schváleno, nicméně dimetansulfonát (1,4-butandiol dimetansulfonát) je k dispozici v perorální a intravenózní formě pro léčbu chronické myeloidní leukémie (Busulfan; Myleran, GlaxoSmithKline). Mezi další názvy látky patří: "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, stejně jako GBL, časem rozpouští většinu typů plastů, proto se doporučuje přepravovat a skladovat pouze ve skleněných nádobách, standardních želatinových kapslích nebo polyethylenu vysoké hustoty. BDO má vzhled bezbarvé, téměř bez zápachu, voskovité látky (v závislosti na teplotě má buď pevnou konzistenci, nebo konzistenci olejovité kapaliny). Má molekulový vzorec C4H10O2, molekulovou hmotnost 90,12 g/mol a 246,3 g/mol (dimethylsulfonát) 202,25 g/mol (diglycidylether). Teplota tání je 20,4 °C a teplota varu je 235 °C.

AzCway5Bt7


Nejběžnějším výrobním procesem BDO na světě je Reppeho proces společnosti BASF, který zahrnuje reakci mezi acetylenem a formaldehydem. Acetylen reaguje se dvěma ekvivalenty formaldehydu, čímž vzniká 1,4-butynediol (známý také jako but-2-yne- 1,4-diol). V důsledku hydrogenace 1,4-butyndiolu vzniká 1,4-butandiol. Vyrábí se také ve velkém průmyslovém měřítku kontinuální hydrogenací 2-butan-1,4-diolu pomocí modifikovaných niklových katalyzátorů. Jednostupňový průtokový proces probíhá při teplotě 80-16 °C a tlaku 300 barů. Společnost Mitsubishi používá třístupňový proces: (1) katalytickou reakcí butadienu a kyseliny octové vzniká 1,4-diacetoxy-2-buten; (2) následnou hydrogenací vzniká 1,4-diacetoxybutan; a (3) hydrolýzou vzniká 1,4-butandiol.4Je snadno rozpustný ve vodě (1,0x106 mg/l při 20 st. C), v alkoholech, ketonech, glykolových esterech a acetátech glykolových esterů; hůře rozpustný v diethyletheru a esterech; nemísí se s alifatickými a aromatickými uhlovodíky a chlorovanými uhlovodíky. Standardní screeningové drogové testy nejsou schopny BDO detekovat. Byla vynalezena rychlá diagnostická metoda stanovení hladiny 1,4-D (včetně GHB a GBL) v moči pomocí kapalinové chromatografie-tandemové hmotnostní spektrometrie. Kromě toho existuje citlivé měření pro stanovení těchto hladin v plné krvi pomocí LC- MS/MS s detekčním limitem 0,02 mg/l pro BDO v posmrtných krevních vzorcích. Existují také metody micelární elektrokinetické chromatografie.

Výsledky sítě DAWN (The Drug Abuse Warning Network), která monitoruje návštěvy pohotovosti spojené s užíváním drog v USA, v roce 2004 bylo zaznamenáno 1 253 956 takových návštěv. Z toho 2 340 návštěv bylo spojeno s užíváním BDO/GHB. V roce 2011 byl počet případů téměř stejný (2406), což svědčí o málo znepokojivé stabilní epidemiologické situaci, pokud jde o zneužívání BDO.

Gos136pmdj


Farmakokinetika a farmakodynamika.
1,4 BDO se po perorálním podání rychle vstřebává a vylučuje z těla. Doba do dosažení maximální plazmatické koncentrace je v průměru 24 minut a eliminační poločas (t1/2) je 39 ± 11 min. Hlavním způsobem biotransformace je oxidace, jejímž výsledkem je vznik GHB. Tento transformační proces probíhá velmi rychle, přibližně 5 minut po perorálním podání, a má dobu do dosažení maximální koncentrace přibližně 2 minuty. Po perorálním podání v dávce 25 mg/kg je průměrná Cmax pro GHB 45,6 mg/l, což je desetkrát více než Cmax pro BDO, tj. 3,8 mg/l. Za 4 hodiny po podání může být hladina obou látek v plazmě již pod hranicí kvantifikace (1 mg/l). Medián letální dávky této látky byl studován pouze na potkanech a její ukazatele byly v průměru 1 830 - 2 000 mg/kg. Zpočátku BDO podléhá oxidaci alkoholdehydrogenázou, což vede ke vzniku gama-hydroxybutyraldehydu, meziprodukt aldehyd je oxidován aldehyddehydrogenázou na GHB. Následně je GHB oxidován na jantarový semialdehyd cytosolickými a mitochondriálními dehydrogenázami.

RPHltDvOfI


Vzhledem k tomu, že enzymy odpovědné za tvorbu BDO jsou také odpovědné za metabolismus alkoholu, může alkohol inhibovat jeho biotransformaci na GHB. Tato skutečnost svědčí o vzájemném potencování a podmiňuje extrémně vysoké riziko vzniku fatálních nežádoucích účinků při podávání vysokých dávek. V případech akutní toxicity způsobené 1,4-BDO může být antidotem inhibitor alkoholdehydrogenázy, fomepizol (4-methylpyrazol, FOM), který zabraňuje tvorbě GHB. Kromě FOM byly jako možné inhibitory přeměny BDO na GHB studovány pyrazol, disulfiram a cimetidin. Ve studiích na výše uvedené téma byla zjištěna kompetitivní inhibice EtOH s konstantou 0m56 mM. Biologická dostupnost po perorálním užití byla asi 26 %, ačkoli ve studiích na zvířatech byla 50-94 %. Konzumace jídla a sycených nápojů spolu s BDO zkrátila dobu do dosažení maximální koncentrace v plazmě, prodloužila průměrnou dobu do dosažení maximální koncentrace a snížila plochu pod křivkou koncentrace v čase v plazmě. BDO je bezbarvá viskózní kapalina, která se vyrábí z butanu přidáním alkoholových skupin na každý konec řetězce. Jedná se o jeden ze čtyř stabilních izomerů butandiolu. Obecně jsou v lidském těle endogenně přítomny ve stopových množstvích. Samotný BDO nemá určitou významnou afinitu k receptorům v centrálním nervovém systému, neváže se na vysoce afinitní GHB-sites, GABA-A a GABA-B receptory. Vzhledem k nedostatečné afinitě k těmto receptorům a také vzhledem k neaktivitě BDO z hlediska stanovení klinických účinků při užívání se má za to, že BDO vyvolává své behaviorální účinky přeměnou na GHB a pouze tím. Úplné farmakokinetické a farmakodynamické charakteristice GHB se budeme věnovat v části příslušného tématu.

Klinické účinky a dávky.
1,4-BDO má výrazný účinek na centrální nervový systém. Podání 500 mg/kg u samců potkanů má prokazatelně tlumivé účinky na sentrální nervový systém, charakterizované narkotickým spánkem, snížením reflexů a motorické aktivity se zachováním reakcí na bolest a taktilní podněty. Zásadní rozdíl mezi podáním ekvivalentních dávek GHB spočívá v indukci spánku, přičemž doba nástupu účinku, doba maximálního účinku a doba usnutí BDO je delší než u GHB. BDO také tlumí motorickou aktivitu, vyvolává katalepsii a ataxii, ztrátu "righting reflex" ve větší míře než GHB. Jedna jednorázová dávka 1 g/kg (u potkanů) při intravenózním podání zachovává ztrátu tohoto reflexu po dobu asi 5 hodin, výrazné narušení rotopedické výkonnosti je pozorováno po podání dávky 200 mg/kg (u potkanů) s absolutním potlačením lokomoční aktivity.

BDO způsobuje výrazné a dlouhodobé zvýšení průměrného krevního tlaku a srdeční frekvence (studie prokázaly vyrovnání tohoto účinku intravenózním a intracerebroventrikulárním podáním antagonisty GABA-B - CGP35348). Ve studiích na lidech byla při dávce 25 mg/kg zjištěna průměrná maximální koncentrace v krevní plazmě s ukazatelem 45 mg/l. Bylo jí dosaženo po 39,3 minutách s eliminační dobou přibližně 32 minut. Ve studiích bylo také prokázáno, že kontinuální užívání BDO způsobuje dlouhodobé poruchy paměti, narušení fungování struktur na neuronální úrovni s poklesem počtu neuronů v hipokampu a prefrontální kůře. Lidé s variantním haplotypem G143A genu pro alkoholdehydrogenázu ADH-1B mají extrémně pomalou perorální clearance, jejíž průměrné hodnoty se pohybují kolem 160 ml/min/kg, zatímco většina lidí má clearance kolem 450-600 ml/min/kg.

V nízkých dávkách BDO působí jako psychostimulant, mírně zvyšuje motorickou aktivitu a navozuje pocit veselí. Při vyšších dávkách (více než 1-2 ml) působí jako sedativum, podporuje sebepohlcení, relaxaci. Sedativní účinek je závislý na dávce. Mezi žádoucí pozitivní účinky BDO patří také: snížení úzkosti; euforie, dobrá nálada, společenskost, efekt "disinhibice", zvýšené ocenění hudby, zvýšení libida. Mezi negativní nežádoucí účinky patří: iluze, mírné halucinace (po dávkách vyšších než 4 ml), centrální respirační deprese, nevolnost a zvracení, funkční poruchy gastrointestinálního traktu, závratě, retrográdní amnézie (při vysokých dávkách), hypersalivace, poruchy koncentrace a vědomí.

Po perorálním podání výše uvedené dávky spočívají v prvních 90 minutách účinky ve snížení úrovně vědomí a pozornosti, závratích, poruše koncentrace, euforii, dochází k mírnému středně vysokému zvýšení průměrného systolického a diastolického krevního tlaku. BDO není mutagenní, karcinogenní a genotoxická látka a nezpůsobuje klastogenitu a polyploidii (podle Irwinovy studie na buňkách CHL/lU týkající se této problematiky). Jak již bylo zmíněno, je obtížné odlišit účinky BDO od GHB, nicméně se objevuje stále více důkazů o tom, že BDO způsobuje u lidí fyzickou závislost, stejně jako u potkanů. Výsledky zobecněných údajů tedy ukazují, že nepřetržité užívání BDO po dobu 5 týdnů a následné náhlé přerušení užívání způsobuje následující příznaky: nepříjemné pocity a křeče v břiše, palpitace, třes, spontánní zvýšení krevního tlaku bez fyzického výkonu a vlivu exogenních faktorů, nystagmus, diaforézu, mírnou paranoiu, iluze a úzkost.

FMQF5V0Xc9


Způsoby použití a dávkování, zvláštní pokyny.
Minimální prahová dávka 1,4-BDO je 0,5 ml, která je spojena s mírnými stimulačními účinky, "osvícením ", jasným viděním, zklidněním, empatií. Účinky se v krátké době vyrovnají bez výskytu nežádoucích příznaků. Počáteční dávka je v rozmezí 0,5 - 1,25 ml, což je spojeno s klasickými účinky látky. Dávky od 1,5 do 3,5 ml jsou považovány za vysoké a riziko nežádoucích vedlejších účinků je rovněž vysoké, výrazná je sedace a euforie. Dávky vyšší než 4 ml jsou považovány za extrémně vysoké a u některých osob mohou způsobit náhlou ztrátu vědomí. Nedoporučuje se užívat látku dříve než 2 hodiny po jídle, doporučuje se užít předtím (1-2 dny předem) kúru inhibitorů protonové pumpy v terapeutických dávkách. Nástup účinků při perorálním podání je po 10-30 minutách, trvání účinků je asi 2-4 hodiny. Období po nástupu účinků může trvat 1-2 dny (v závislosti na dávce, době a frekvenci užívání látky).

Důrazně se nedoporučuje užívat BDO společně s jakýmikoliv tlumivými látkami, včetně 2M2B, alkoholu, benzodiazepinů, barbiturátů, GHB/GBL, metakvalonu, opioidů; protože jakákoliv kombinace tohoto druhu vzájemně potencuje nežádoucí účinky a způsobuje útlum centrálního nervového systému. To může vést k řadě negativních účinků až ke ztrátě vědomí, respirační depresi a smrti (např. v důsledku aspirace zvratků). Rovněž se nedoporučuje užívat BDO společně s jakýmikoliv psychostimulancii, protože ty maskují sedativní účinek BDO, což vede ke ztrátě kontroly nad svým stavem, spojené s užíváním. Při použití společně s disociativními léky může vyvolat výrazný sedativní účinek, ztrátu kontroly nad svým stavem a katalepsii se ztrátou vědomí.
 
Last edited by a moderator:
Top