Was ist Vinblastin?
Vinblastin ist eine Verbindung, die zu den Vinca-Alkaloiden gehört, einer Art von Alkaloid, das aus der Pflanze Madagaskar-Immergrün isoliert wird.
Sein Molekulargewicht beträgt 810,975 und seine Summenformel ist C46H58N4O9. Die Verbindung zeichnet sich durch eine weiße bis hellgelbe pulverförmige Substanz aus und ist extrem wasserunlöslich. Sie ist praktisch unlöslich in Wasser und Alkoholen und löslich in organischen Lösungsmitteln wie DMSO und Ethylacetat.
Es wird als antineoplastisches Mittel in der Krebstherapie eingesetzt, da es die Zellproliferation durch Blockierung der Mikrotubuli-Polymerisation während der M-Phase der Zellteilung hemmt. Vinblastin, das als pharmazeutisches Produkt verwendet wird, liegt im Allgemeinen in einer Sulfatstruktur vor, um die Stabilität und Löslichkeit zu verbessern.
Anwendungen von Vinblastin
Vinblastin ist ein antineoplastisches Mittel, das in der Krebsbehandlung eingesetzt wird. Nach intravenöser Verabreichung in den Körper wird es aufgrund seiner hohen Liposolubilität in die Zellen aufgenommen.
Es wirkt dann spezifisch in der M-Phase des Zellzyklus und verhindert die Teilung der Krebszellen, indem es die Bindung von Tubulin hemmt, einem Protein, das die Mikrotubuli in der Zelle bildet. Vinblastin ist eines der führenden Krebsmedikamente und wird gegen eine Vielzahl von Krebsarten eingesetzt, darunter Leukämie, bösartige Lymphome, Brustkrebs, Eierstockkrebs und Lungenkrebs.
Vinca-Alkaloid-Krebsmedikamente zeichnen sich dadurch aus, dass sie zu Neuropathie neigen. Daher ist bei der Verabreichung von Vinblastin Vorsicht geboten, da es zu Taubheitsgefühlen in den Fingern und Zehen und abnormen Empfindungen der Haut kommen kann.
Eigenschaften von Vinblastin
Vinblastin ist ein weißes bis hellgelbes Pulver. Es hat eine extrem geringe Löslichkeit und ist in Lösungsmitteln wie Wasser, Ethanol und Methanol praktisch unlöslich. Hingegen ist es in organischen Lösungsmitteln wie DMSO, Dichlormethan und Ethylacetat löslich und wird im Allgemeinen in diesen Lösungsmitteln verwendet.
Vinblastin wird in vivo nicht metabolisiert und direkt mit dem Urin ausgeschieden. Man nimmt an, dass seine Pharmakokinetik mit dem Fibroblasten-Wachstumsfaktor-Rezeptor (FGFR) 3 zusammenhängt. Es ist außerdem ein hochtoxisches Alkaloid und sollte mit Vorsicht angewendet werden.
Struktur von Vinblastin
Die Molekularstruktur von Vinblastin ist ein Indolalkaloid mit einem Indolskelett in seiner Grundstruktur. Seine chemische Formel lautet C46H58N4O9 und sein Molekulargewicht wird mit 810,97 angegeben.
Es hat eine komplexe Struktur, die aus einer Reihe chiraler Kohlenstoffatome und zahlreichen Sauerstoff- und Stickstoffatomen besteht, mit mehreren funktionellen Gruppen wie Alkyl- und Carboxylgruppen in den Seitenketten. Aufgrund seiner hohen Fettlöslichkeit wird Vinblastin in die Zellen aufgenommen und bindet an Tubulin-Dimere, wodurch es seine krebshemmende Wirkung entfaltet und das Wachstum von Krebszellen hemmt.
Vinblastin wird aus Pflanzen extrahiert, aber es ist bekannt, dass viele optische Isomere in Naturprodukten vorkommen. Daher müssen Methoden für die Synthese sowie die Isolierung und Reinigung der rein aktiven und vorteilhaften optischen Isomere entwickelt werden.
Allerdings ist die geringe Ausbeute eine aktuelle Herausforderung, da die Synthese aufgrund der komplexen Struktur schwierig ist. Es besteht weiterhin Bedarf an der Entwicklung effizienterer Synthesemethoden für Vinblastin.
Weitere Informationen über Vinblastin
Methoden zur Herstellung von Vinblastin
Vinblastin wird zusammen mit seinen Vorläufern (Catharanthin und Vindolin) aus dem Madagaskar-Immergrün (Catharanthus roseus) isoliert. Vinblastin wird aus Blättern, Stängeln und Wurzeln extrahiert und durch chromatographische Reinigung isoliert.
Die Synthese von Vinblastin in industriellem Maßstab gilt aufgrund der hohen Anzahl synthetischer Reaktionsschritte und der geringen Ausbeute aufgrund von Nebenprodukten, die sich aus der komplexen dreidimensionalen Struktur ergeben, als schwierig, und die Extraktion aus Naturprodukten ist die Hauptquelle für Vinblastin.
Vinblastin und seine aus Pflanzen gewonnenen Vorstufen enthalten jedoch optische Isomere, die für die Aktivität ungünstig sind, und die enantioselektive Totalsynthese unter Verwendung chiraler Agenzien (Sharpless-Katalysatoren) und kontrollierter Reaktionstemperaturen hat in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen.