1,4-Butanediol

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1,4-Butanediol (1,4-Butanediol ; Butane-1,4-diol;1,4-Butylene glycol ; Tetramethylene glycol ; 110-63-4 ; 1,4-Dihydroxybutane ; 1,4-Tetramethylene glycol ; BDO ; Butanediol- 1,4 ; 1,4-BD ; 1,4-BDO ; 1,4-Tétraméthylène) - est un produit chimique industriel utilisé dans la production de solvants et de réactifs industriels (par exemple, il est utilisé dans la production de fibres spandex, d'élastomères d'uréthane et d'éthers de copolyester). Il est également parfois utilisé à des fins récréatives car, dans l'environnement naturel, il se transforme en gamma-oxybutyrate, une drogue à l'action euphorisante, qui est également un dépresseur du système nerveux central. En présence d'acide phosphorique et à haute température, il est déshydraté en un solvant - le tétrahydrofurane. À une température d'environ 200 °C, en présence de catalyseurs solubles au ruthénium, le diol subit une déshydratation qui aboutit à la formation de butyrolactone. La production mondiale de 1,4-butandiol est d'environ un million de tonnes métriques par an, et le prix du marché est d'environ 2500 euros par tonne. La plus grande partie du BDO produit est utilisée dans la production de tétrahydrofurane (THF), qui, à son tour, est utilisé dans la production d'ester de lytétraméthylène glycol. Ce dernier est principalement utilisé dans la production de fibres spandex, d'élastomères et d'éthers de copolyester. Le deuxième déchet le plus important est le polybutylène téréphtalate (PBT), un plastique technique.

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L'application médicale du BDO n'est pas approuvée, mais le diméthanesulfonate (1,4-butanediol diméthanesulfonate) est disponible sous forme orale et intraveineuse pour le traitement de la leucémie myéloïde chronique (Busulfan ; Myleran, GlaxoSmithKline). Les autres noms de la substance comprennent : "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". Le BDO, comme le GBL, dissout la plupart des types de plastique avec le temps, c'est pourquoi il est recommandé de le transporter et de le stocker uniquement dans des récipients en verre, des capsules de gélatine standard ou du polyéthylène haute densité. Le BDO a l'apparence d'une substance cireuse incolore, presque inodore (il a soit une consistance solide, soit une consistance de liquide huileux en fonction de la température). Sa formule moléculaire est C4H10O2, son poids moléculaire est de 90,12 g/mol et de 246,3 g/mol (diméthylsulfonate) 202,25 g/mol (éther diglycidylique). Le point de fusion est de 20,4 degrés Celsius et le point d'ébullition est de 235 degrés Celsius.

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Le procédé de production du BDO le plus courant dans le monde est le procédé Reppe de la société BASF, qui implique une réaction entre l'acétylène et le formaldéhyde. L'acétylène réagit avec deux équivalents de formaldéhyde, ce qui entraîne la formation de 1,4-butynediol (également connu sous le nom de but-2-yne- 1,4-diol). L'hydrogénation du 1,4-butynediol donne naissance au 1,4-butanediol. Il est également produit à grande échelle par hydrogénation continue du 2-butyne-1,4-diol à l'aide de catalyseurs en nickel modifié. Le processus d'écoulement en une seule étape est réalisé à une température de 80-16 degrés Celsius, à une pression de 300 bars. La société Mitsubishi utilise un procédé en trois étapes : (1) la réaction catalytique du butadiène et de l'acide acétique produit du 1,4-diacétoxy-2-butène ; (2) une hydrogénation ultérieure donne du 1,4-diacétoxybutane ; et (3) l'hydrolyse conduit au 1,4-butanediol.4Il est facilement soluble dans l'eau (1,0x106 mg/L à 20 °C), les alcools, les cétones, les esters glycoliques et les acétates d'esters glycoliques ; il est moins soluble dans l'éther diéthylique et les esters ; il ne se mélange pas avec les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques et les hydrocarbures chlorés. Les tests de dépistage de drogues standard ne sont pas en mesure de détecter le BDO. Une méthode de diagnostic rapide a été inventée pour déterminer le taux de 1,4-D (y compris le GHB et le GBL) dans l'urine par chromatographie liquide et spectrométrie de masse en tandem. En outre, il existe une mesure sensible pour déterminer ces niveaux dans le sang total par LC- MS/MS avec une limite de détection de 0,02 mg/L pour le BDO dans les échantillons de sang post-mortem. Il existe également des méthodes de chromatographie électrocinétique micellaire.

Résultats du Drug Abuse Warning Network (DAWN), qui surveille les visites aux urgences liées à la consommation de drogues aux États-Unis, 1 253 956 de ces visites ont été enregistrées en 2004. 2 340 de ces visites étaient liées à l'utilisation de BDO/GHB. En 2011, le nombre de cas était pratiquement le même (2406), ce qui indique une situation épidémiologique stable et peu préoccupante en termes d'abus de BDO.

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Pharmacocinétique et pharmacodynamique.
1,4 Le BDO est rapidement absorbé et éliminé de l'organisme après administration orale. Le temps nécessaire pour atteindre la concentration plasmatique maximale est en moyenne de 24 minutes et la demi-vie d'élimination (t1/2) est de 39 ± 11 minutes. La principale voie de biotransformation est l'oxydation, qui aboutit à la formation de GHB. Ce processus de transformation se produit très rapidement, environ 5 minutes après l'administration orale, et le temps nécessaire pour atteindre la concentration maximale est d'environ deux minutes. Après administration orale d'une dose de 25 mg/kg, la Cmax moyenne du GHB est de 45,6 mg/L, soit 10 fois plus élevée que la Cmax du BDO, c'est-à-dire 3,8 mg/L. 4 heures après l'administration, le niveau des deux substances dans le plasma peut déjà être inférieur à la limite de quantification (1 mg/L). La dose létale médiane de cette substance a été étudiée sur des rats uniquement, et ses indicateurs étaient en moyenne de 1.830 - 2.000 mg/kg. Dans un premier temps, le BDO subit une oxydation par l'alcool déshydrogénase entraînant la formation de gamma-hydroxybutyraldéhyde, l'aldéhyde intermédiaire est oxydé par l'aldéhyde déshydrogénase en GHB. Par la suite, le GHB est oxydé en semialdéhyde ambré par les déshydrogénases cytosoliques et mitochondriales.

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Étant donné que les enzymes responsables de la formation du BDO sont également responsables du métabolisme de l'alcool, l'alcool peut inhiber sa biotransformation en GHB. Ce fait indique une potentialisation mutuelle et détermine un risque extrêmement élevé de développer des effets secondaires mortels en cas d'administration de doses élevées. En cas de toxicité aiguë due au 1,4-BDO, l'inhibiteur de l'alcool déshydrogénase, le fomépizole (4-méthylpyrazol, FOM), peut être un antidote, empêchant la formation de GHB. Outre le FOM, le pyrazol, le disulfirame et la cimétidine ont été étudiés en tant qu'inhibiteurs possibles de la transformation du BDO en GHB. Dans les études sur le sujet susmentionné, une inhibition compétitive de l'EtOH a été révélée avec une constante de 0m56 mM. La biodisponibilité après utilisation orale était d'environ 26 %, bien que dans les études sur les animaux, elle était de 50 à 94 %. La consommation d'aliments et de boissons gazeuses en même temps que le BDO a réduit le temps nécessaire pour atteindre le pic de concentration dans le plasma, a augmenté le temps moyen nécessaire pour atteindre le pic de concentration et a réduit l'aire sous la courbe de concentration en fonction du temps dans le plasma. Le BDO est un liquide visqueux incolore, produit à partir du butane en ajoutant des groupes d'alcool à chaque extrémité de la chaîne. Il s'agit de l'un des quatre isomères stables du butandiol. En général, ils sont présents de manière endogène dans le corps humain à l'état de traces. Le BDO lui-même n'a pas d'affinité significative avec les récepteurs du système nerveux central, il ne se lie pas aux sites de haute affinité du GHB, ni aux récepteurs GABA-A et GABA-B. En raison du manque d'affinité pour ces récepteurs et de l'inactivité du BDO en termes de détermination des effets cliniques lors de son utilisation, on considère que le BDO provoque ses effets comportementaux en se transformant en GHB et uniquement par ce biais. Les caractéristiques pharmacocinétiques et pharmacodynamiques complètes du GHB seront abordées dans la section correspondante.

Effets cliniques et doses.
La 1,4-BDO a un effet prononcé sur le système nerveux central. L'administration de 500 mg/kg à des rats mâles a des effets dépressifs sur le système nerveux central, caractérisés par un sommeil narcotique, une réduction des réflexes et de l'activité motrice, avec préservation des réactions à la douleur et aux stimuli tactiles. La différence fondamentale entre l'administration de doses équivalentes de GHB concerne l'induction du sommeil, le délai d'action, le délai d'effet maximal et le délai d'endormissement du BDO étant supérieurs à ceux du GHB. En outre, le BDO déprime l'activité motrice, induit la catalepsie et l'ataxie, la perte du "réflexe de redressement" dans une plus large mesure que le GHB. Une dose unique de 1g/kg (pour les rats) par administration intraveineuse préserve la perte de ce réflexe pendant environ 5 heures, une perturbation significative de la performance du rotorod est observée après l'administration d'une dose de 200 mg/kg (pour les rats) avec une suppression absolue de l'activité locomotrice.

Le BDO provoque une augmentation prononcée et prolongée de la pression artérielle moyenne et de la fréquence cardiaque (des études ont démontré l'atténuation de cet effet par l'administration intraveineuse et intracérébroventriculaire d'un antagoniste du GABA-B, le CGP35348). Des études menées sur l'homme à une dose de 25 mg/kg ont révélé une concentration maximale moyenne dans le plasma sanguin avec un indicateur de 45 mg/l. Cette concentration a été atteinte après 39,3 minutes. Elle a été atteinte après 39,3 minutes avec une période d'élimination d'environ 32 minutes. Des études ont également montré que l'utilisation continue de BDO entraîne des troubles de la mémoire à long terme, une perturbation du fonctionnement des structures au niveau neuronal avec une diminution du nombre de neurones dans l'hippocampe et le cortex préfrontal. Les personnes présentant l'haplotype G143A du gène ADH-1B de l'alcool déshydrogénase ont une clairance orale extrêmement lente, dont les valeurs moyennes sont d'environ 160 ml/min/kg, alors que la plupart des gens ont une clairance d'environ 450-600 ml/min/kg.

À faible dose, le BDO agit comme un psychostimulant, il augmente légèrement l'activité motrice et induit un sentiment de gaieté. À des doses plus élevées (plus de 1 à 2 ml), il agit comme un sédatif, favorise l'immersion et la relaxation. L'effet sédatif dépend de la dose. En outre, les effets positifs souhaitables du BDO comprennent : la réduction de l'anxiété, l'euphorie, la bonne humeur, la sociabilité, l'effet de "désinhibition", l'appréciation accrue de la musique, l'augmentation de la libido. Les effets négatifs indésirables sont les suivants : illusions, hallucinations légères (après des doses supérieures à 4 ml), dépression respiratoire centrale, nausées et vomissements, troubles fonctionnels du tractus gastro-intestinal, vertiges, amnésie rétrograde (à fortes doses), hypersalivation, troubles de la concentration et de la conscience.

Après administration orale de la dose mentionnée ci-dessus, dans les 90 premières minutes, les effets consistent en une diminution du niveau de conscience et d'attention, des vertiges, des troubles de la concentration, de l'euphorie, une légère augmentation modérée de la pression artérielle systolique et diastolique moyenne. Le BDO n'est pas une substance mutagène, cancérigène et génotoxique, et il ne provoque pas de clastogénicité ni de polyploïdie (selon l'étude d'Irwin sur les cellules CHL/lU à ce sujet). Comme indiqué précédemment, il est difficile de différencier les effets du BDO de ceux du GHB ; cependant, il existe de plus en plus de preuves que le BDO provoque une dépendance physique chez les humains, comme chez les rats. Ainsi, les résultats des données généralisées montrent que l'utilisation continue de BDO pendant 5 semaines et l'arrêt brutal qui s'ensuit provoquent les symptômes suivants : malaise et crampes dans l'abdomen, palpitations, tremblements, augmentation spontanée de la pression artérielle sans exercice physique et sans influence de facteurs exogènes, nystagmus, diaphorèse, paranoïa légère, illusions et anxiété.

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Méthodes d'utilisation et doses, instructions spéciales.
La dose seuil minimale de 1,4-BDO est de 0,5 ml, ce qui est associé à des effets de stimulation légère, d'"illumination", de clarté de la vision, de pacification, d'empathie. Les effets s'estompent en peu de temps sans l'apparition de symptômes indésirables. La dose de départ se situe entre 0,5 et 1,25 ml, ce qui est associé aux effets classiques de la substance. Les doses de 1,5 à 3,5 ml sont considérées comme élevées et le risque d'effets secondaires indésirables est également élevé, la sédation et l'euphorie étant prononcées. Les doses supérieures à 4 ml sont considérées comme extrêmement élevées et peuvent provoquer une perte de conscience soudaine chez certaines personnes. Il n'est pas recommandé d'utiliser la substance moins de 2 heures après un repas, il est recommandé de prendre un traitement d'inhibiteurs de la pompe à protons à des doses thérapeutiques au préalable (1 à 2 jours à l'avance). L'effet du médicament administré par voie orale apparaît au bout de 10 à 30 minutes et dure de 2 à 4 heures. La période de post-effets peut durer 1 à 2 jours (en fonction de la dose, du moment et de la fréquence d'utilisation de la substance).

Il est fortement déconseillé d'utiliser le BDO en même temps que des dépresseurs, y compris le 2M2B, l'alcool, les benzodiazépines, les barbituriques, le GHB/GBL, la méthaqualone, les opioïdes, car toute combinaison de ce type potentialise mutuellement les effets secondaires, provoquant une dépression du système nerveux central. Cela peut entraîner un certain nombre d'effets négatifs allant jusqu'à la perte de conscience, la dépression respiratoire et la mort (par exemple en raison de l'aspiration de vomissures). Il n'est pas non plus recommandé d'utiliser la BDO en même temps que des psychostimulants, car ceux-ci camouflent l'effet sédatif de la BDO, ce qui entraîne une perte de contrôle de l'état de la personne, associée à la consommation. Lorsqu'il est utilisé avec des médicaments dissociatifs, il peut induire un effet sédatif prononcé, une perte de contrôle de son état et une catalepsie avec perte de conscience.
 
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