1,4-butándiol

Brain

Expert Pharmacologist
Joined
Jul 6, 2021
Messages
240
Reaction score
270
Points
63
1,4-butándiol (1,4-butándiol; bután-1,4-diol;1,4-butylénglykol; tetrametylénglykol; 110-63-4; 1,4-dihydroxybután; 1,4-tetrametylénglykol; BDO; butándiol- 1,4; 1,4-BD; 1,4-BDO; 1,4-tetrametylén) - je priemyselná chemikália používaná pri výrobe priemyselných rozpúšťadiel a činidiel (používa sa napríklad pri výrobe spandexových vlákien, uretánových elastomérov a kopolyesterových éterov). Niekedy sa používa aj rekreačne, pretože v prírodnom prostredí sa mení na gama-oxybutyrát, drogu s euforizujúcim účinkom, ktorá je zároveň tlmičom centrálneho nervového systému. V prítomnosti kyseliny fosforečnej a vysokej teploty sa dehydratuje na rozpúšťadlo - tetrahydrofurán. Pri teplote približne 200 °C v prítomnosti rozpustných ruténiových katalyzátorov podlieha diol dehydratácii, ktorej výsledkom je vznik butyrolaktónu. Celosvetová výroba 1,4-butandiolu je približne jeden milión ton ročne a trhová cena je približne 2 500 eur za tonu. Najväčšia časť vyrobeného BDO sa používa pri výrobe tetrahydrofuránu (THF), ktorý sa zasa používa pri výrobe esteru lytetrametylénglykolu. Ten sa používa najmä pri výrobe spandexových vlákien, elastomérov a kopolyesterových éterov. Ďalším najväčším odpadom je technický plast polybutyléntereftalát (PBT).

VT4VAk8uSC


Medicínske použitie BDO nie je schválené, avšak dimetánsulfonát (1,4-butándiol dimetánsulfonát) je k dispozícii v perorálnej a intravenóznej forme na liečbu chronickej myeloidnej leukémie (Busulfan; Myleran, GlaxoSmithKline). Ďalšie názvy látky zahŕňajú: "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, podobne ako GBL, časom rozpúšťa väčšinu druhov plastov, preto sa odporúča prepravovať a skladovať ho len v sklenených nádobách, štandardných želatínových kapsulách alebo polyetyléne vysokej hustoty. BDO má vzhľad bezfarebnej, takmer bez zápachu, voskovitej látky (v závislosti od teploty má buď pevnú konzistenciu, alebo konzistenciu olejovitej kvapaliny). Má molekulový vzorec C4H10O2, molekulovú hmotnosť 90,12 g/mol a 246,3 g/mol (dimetylsulfonát) 202,25 g/mol (diglycidyléter). Teplota topenia je 20,4 °C a teplota varu je 235 °C.

AzCway5Bt7


Najrozšírenejším procesom výroby BDO na svete je Reppeho proces spoločnosti BASF, ktorý zahŕňa reakciu medzi acetylénom a formaldehydom. Acetylén reaguje s dvoma ekvivalentmi formaldehydu, čo vedie k vzniku 1,4-butyndiolu (známeho aj ako but-2-yne- 1,4-diol). Výsledkom hydrogenácie 1,4-butyndiolu je 1,4-butándiol. Vo veľkom priemyselnom meradle sa vyrába aj kontinuálnou hydrogenáciou 2-bután-1,4-diolu pomocou modifikovaných niklových katalyzátorov. Jednostupňový prietokový proces sa uskutočňuje pri teplote 80 - 16 stupňov Celzia a tlaku 300 barov. Spoločnosť Mitsubishi používa trojstupňový proces: (1) katalytickou reakciou butadiénu a kyseliny octovej sa získa 1,4-diacetoxy-2-butén; (2) následnou hydrogenáciou sa získa 1,4-diacetoxybután a (3) hydrolýzou sa získa 1,4-butándiol.4Je ľahko rozpustný vo vode (1,0x106 mg/l pri 20 stupňoch °C), alkoholoch, ketónoch, glykolových esteroch a acetátoch glykolových esterov; menej rozpustný v dietyléteri a esteroch; nemieša sa s alifatickými a aromatickými uhľovodíkmi a chlórovanými uhľovodíkmi. Štandardné skríningové drogové testy nie sú schopné zistiť BDO. Bola vynájdená rýchla diagnostická metóda stanovenia hladiny 1,4-D (vrátane GHB a GBL) v moči pomocou kvapalinovej chromatografie - tandemovej hmotnostnej spektrometrie. Okrem toho existuje citlivé meranie na stanovenie týchto hladín v plnej krvi metódou LC- MS/MS s detekčným limitom 0,02 mg/l pre BDO v posmrtných vzorkách krvi. Existujú aj metódy micelárnej elektrokinetickej chromatografie.

Výsledky siete DAWN (The Drug Abuse Warning Network), ktorá monitoruje návštevy na pohotovosti spojené s užívaním drog v USA, v roku 2004 bolo zaznamenaných 1 253 956 takýchto návštev. Z toho 2 340 návštev bolo spojených s užívaním BDO/GHB. V roku 2011 bol počet prípadov takmer rovnaký (2406), čo svedčí o stabilnej epidemiologickej situácii v súvislosti s užívaním BDO s nízkymi obavami.

Gos136pmdj


Farmakokinetika a farmakodynamika.
1,4 BDO sa po perorálnom podaní rýchlo absorbuje a vylučuje z tela. Čas do dosiahnutia maximálnej plazmatickej koncentrácie je v priemere 24 minút a polčas eliminácie (t1/2) je 39 ± 11 minút. Hlavným spôsobom biotransformácie je oxidácia, ktorej výsledkom je vznik GHB. Tento transformačný proces prebieha veľmi rýchlo, približne 5 minút po perorálnom podaní, a má čas do maximálnej koncentrácie približne 2 minúty. Po perorálnom podaní v dávke 25 mg/kg je priemerná Cmax pre GHB 45,6 mg/l, čo je 10-krát viac ako Cmax pre BDO, t. j. 3,8 mg/l. Po 4 hodinách od podania môže byť hladina oboch látok v plazme už pod hranicou stanovenia (1 mg/l). Medián letálnej dávky tejto látky sa skúmal len na potkanoch a jeho ukazovatele boli v priemere 1 830 - 2 000 mg/kg. BDO spočiatku podlieha oxidácii alkoholdehydrogenázou, čo vedie k vzniku gama-hydroxybutyraldehydu, medziprodukt aldehyd sa oxiduje aldehyddehydrogenázou na GHB. Následne sa GHB oxiduje na jantárový semialdehyd pomocou cytosolových a mitochondriálnych dehydrogenáz.

RPHltDvOfI


Keďže enzýmy zodpovedné za tvorbu BDO sú zodpovedné aj za metabolizmus alkoholu, alkohol môže inhibovať jeho biotransformáciu na GHB. Táto skutočnosť poukazuje na vzájomné potencovanie a podmieňuje mimoriadne vysoké riziko vzniku fatálnych vedľajších účinkov pri podávaní vysokých dávok. V prípadoch akútnej toxicity spôsobenej 1,4-BDO môže byť antidotom inhibítor alkoholdehydrogenázy, fomepizol (4-metylpyrazol, FOM), ktorý zabraňuje tvorbe GHB. Okrem FOM sa ako možné inhibítory premeny BDO na GHB skúmali pyrazol, disulfiram, cimetidín. V štúdiách na uvedenú tému sa zistila kompetitívna inhibícia EtOH s konštantou 0m56 mM. Biologická dostupnosť po perorálnom užití bola približne 26 %, hoci v štúdiách na zvieratách bola 50 - 94 %. Konzumácia jedla a sýtených nápojov spolu s BDO skrátila čas do dosiahnutia maximálnej koncentrácie v plazme, zvýšila priemerný čas do dosiahnutia maximálnej koncentrácie a znížila plochu pod krivkou koncentrácie v plazme v čase. BDO je bezfarebná viskózna kvapalina, ktorá sa vyrába z butánu pridaním alkoholových skupín na každý koniec reťazca. Ide o jeden zo štyroch stabilných izomérov butandiolu. Vo všeobecnosti sú v ľudskom tele endogénne prítomné v stopových množstvách. Samotný BDO nemá určitú významnú afinitu k receptorom v centrálnom nervovom systéme, neviaže sa na vysokoafinitné GHB-miesta, GABA-A a GABA-B receptory. Vzhľadom na nedostatočnú afinitu k týmto receptorom a tiež vzhľadom na inaktivitu BDO z hľadiska stanovenia klinických účinkov pri jeho užívaní sa predpokladá, že BDO spôsobuje svoje behaviorálne účinky premenou na GHB a len tým. Úplnou farmakokinetickou a farmakodynamickou charakteristikou GHB sa bude zaoberať časť príslušnej témy.

Klinické účinky a dávky.
1,4-BDO má výrazný účinok na centrálny nervový systém. Podanie 500 mg/kg u samcov potkanov má preukázateľne tlmivý účinok na sentrálny nervový systém, charakterizovaný narkotickým spánkom, znížením reflexov a motorickej aktivity so zachovaním reakcií na bolesť a taktilné podnety. Zásadný rozdiel medzi podaním ekvivalentných dávok GHB spočíva v indukcii spánku, pričom čas nástupu účinku, čas maximálneho účinku a čas zaspávania BDO je väčší ako u GHB. BDO tiež tlmí motorickú aktivitu, vyvoláva katalepsiu a ataxiu, stratu "pravého reflexu" vo väčšej miere ako GHB. Jedna jednorazová dávka 1 g/kg (u potkanov) pri intravenóznom podaní zachováva stratu tohto reflexu približne 5 hodín, výrazné narušenie rotopedickej výkonnosti sa pozoruje po podaní dávky 200 mg/kg (u potkanov) s absolútnym potlačením lokomočnej aktivity.

BDO spôsobuje výrazné a dlhotrvajúce zvýšenie priemerného krvného tlaku a srdcovej frekvencie (štúdie preukázali vyrovnanie tohto účinku intravenóznym a intracerebroventrikulárnym podaním antagonistu GABA-B - CGP35348). V štúdiách na ľuďoch pri dávke 25 mg/kg sa zistila priemerná maximálna koncentrácia v krvnej plazme s ukazovateľom 45 mg/l. Dosiahla sa po 39,3 minútach s eliminačným obdobím približne 32 minút. V štúdiách sa tiež preukázalo, že kontinuálne užívanie BDO spôsobuje dlhodobé poruchy pamäti, narušenie fungovania štruktúr na úrovni neurónov s poklesom počtu neurónov v hipokampe a prefrontálnej kôre. Ľudia s variantným haplotypom G143A génu ADH-1B pre alkoholdehydrogenázu majú extrémne pomalý perorálny klírens, ktorého priemerné hodnoty sú približne 160 ml/min/kg, zatiaľ čo väčšina ľudí má klírens približne 450 - 600 ml/min/kg.

V nízkych dávkach BDO pôsobí ako psychostimulant, mierne zvyšuje motorickú aktivitu a navodzuje pocit veselosti. Pri vyšších dávkach (viac ako 1-2 ml) pôsobí ako sedatívum, podporuje sebazaprenie, relaxáciu. Sedatívny účinok je závislý od dávky. Medzi žiaduce pozitívne účinky BDO patria aj: zníženie úzkosti; eufória, dobrá nálada, spoločenskosť, efekt "disinhibície", zvýšené vnímanie hudby, zvýšené libido. Medzi negatívne nežiaduce účinky patria: ilúzie, mierne halucinácie (po dávkach vyšších ako 4 ml), centrálna respiračná depresia, nevoľnosť a vracanie, funkčné poruchy gastrointestinálneho traktu, závraty, retrográdna amnézia (pri vysokých dávkach), hypersalivácia, poruchy koncentrácie a vedomia.

Po perorálnom podaní uvedenej dávky v prvých 90 minútach účinky spočívajú v znížení úrovne vedomia a pozornosti, závratoch, poruchách koncentrácie, eufórii, dochádza k miernemu stredne vysokému zvýšeniu priemerného systolického a diastolického krvného tlaku. BDO nie je mutagénna, karcinogénna a genotoxická látka a nespôsobuje klastogenitu a polyploidiu (podľa Irwinovej štúdie na bunkách CHL/lU týkajúcej sa tejto problematiky). Ako už bolo spomenuté, je ťažké odlíšiť účinky BDO od GHB; existuje však čoraz viac dôkazov o tom, že BDO spôsobuje fyzickú závislosť u ľudí, rovnako ako u potkanov. Výsledky zovšeobecnených údajov teda ukazujú, že nepretržité užívanie BDO počas 5 týždňov a následné náhle prerušenie užívania spôsobuje tieto príznaky: nepríjemné pocity a kŕče v bruchu, palpitácie, tras, spontánne zvýšenie krvného tlaku bez fyzickej námahy a vplyvu exogénnych faktorov, nystagmus, diaforézu, miernu paranoju, ilúzie a úzkosť.

FMQF5V0Xc9


Spôsoby použitia a dávkovanie, osobitné pokyny.
Minimálna prahová dávka 1,4-BDO je 0,5 ml, ktorá je spojená s miernymi stimulačnými účinkami, "osvietením ", jasným videním, upokojením, empatiou. Účinky sa vyrovnávajú v krátkom čase bez výskytu nežiaducich príznakov. Počiatočná dávka je v rozmedzí 0,5 - 1,25 ml, čo je spojené s klasickými účinkami látky. Dávky od 1,5 do 3,5 ml sa považujú za vysoké a vysoké je aj riziko nežiaducich vedľajších účinkov, výrazná je sedácia a eufória. Dávky vyššie ako 4 ml sa považujú za extrémne vysoké a u niektorých ľudí môžu spôsobiť náhlu stratu vedomia. Neodporúča sa užívať látku skôr ako 2 hodiny po jedle, odporúča sa užiť predtým (1-2 dni vopred) inhibítory protónovej pumpy v terapeutických dávkach. Nástup účinkov pri perorálnom podaní je po 10-30 minútach, trvanie účinkov je približne 2-4 hodiny. Obdobie po odznení účinkov môže trvať 1-2 dni (v závislosti od dávky, času a frekvencie užívania látky).

Dôrazne sa neodporúča užívať BDO spolu so žiadnymi depresívnymi látkami vrátane 2M2B, alkoholu, benzodiazepínov, barbiturátov, GHB/GBL, metakvalónu, opioidov; pretože akákoľvek kombinácia tohto druhu vzájomne zosilňuje vedľajšie účinky a spôsobuje depresiu centrálneho nervového systému. To môže viesť k viacerým negatívnym účinkom až k strate vedomia, útlmu dýchania a smrti (napr. v dôsledku aspirácie zvratkov). Taktiež sa neodporúča užívať BDO spolu s akýmikoľvek psychostimulanciami, pretože maskujú sedatívny účinok BDO, čo vedie k strate kontroly nad svojím stavom, spojenej s užívaním. Pri použití spolu s disociatívnymi liekmi môže vyvolať výrazný sedatívny účinok, stratu kontroly nad svojím stavom a katalepsiu so stratou vedomia.
 
Last edited by a moderator:
Top