چکیده
CAS NO.288-94-8به 1H-Tetrazole، یک ترکیب هتروسیکلیک پنج عضوی با فرمول مولکولی CH2N4 اشاره دارد. این مقاله خواص شیمیایی اساسی، مسیرهای سنتز، کاربردهای دارویی، و پروتکل های ایمنی مرتبط با این بلوک ساختمانی همه کاره را بررسی می کند. موضوعات کلیدی عبارتند از نقش آن به عنوان یک بیوایزوستر برای اسیدهای کربوکسیلیک، عملکرد آن به عنوان یک معرف جفت کننده در سنتز الیگونوکلئوتید، و تقاضای رو به رشد آن در توسعه دارو. پرسش‌های رایج در مورد ذخیره‌سازی، جابجایی و طبقه‌بندی‌های نظارتی مطرح می‌شود که مرجعی عملی برای محققان و متخصصان صنعت که با این ترکیب کار می‌کنند ارائه می‌کند.
فهرست مطالب
- هویت شیمیایی 1H-Tetrazole چیست و چرا اهمیت دارد؟
- 1H-Tetrazole چگونه سنتز می شود و ملاحظات اصلی تولید چیست؟
- 1H-Tetrazole بیشترین کاربرد را در تحقیقات دارویی و بیوتکنولوژیک کجا دارد؟
- چه پروتکل های ایمنی و رسیدگی به 1H-Tetrazole اعمال می شود؟
- 1H-Tetrazole چه نقشی در درمان الیگونوکلئوتیدی دارد؟
- سوالات متداول
روی هر بخش کلیک کنید تا مستقیماً به محتوای آن بروید
هویت شیمیایی 1H-Tetrazole چیست و چرا اهمیت دارد؟
درک هویت شیمیایی یک ترکیب اولین گام برای درک نقش آن در علم مدرن است. 1H-Tetrazole، ثبت شده در زیرCAS NO.288-94-8، یک هتروسیکل غنی از نیتروژن است که جایگاه برجسته ای در شیمی آلی و توسعه دارویی به دست آورده است.
معماری مولکولی
این ترکیب از یک حلقه پنج عضوی شامل چهار اتم نیتروژن و یک اتم کربن تشکیل شده است. این آرایش یک سیستم مسطح و معطر ایجاد می کند که هم کمبود الکترون دارد و هم به طور قابل توجهی در شرایط محیطی پایدار است. فرمول مولکولی CH2N4 مربوط به وزن مولکولی 70.05 گرم بر مول است که آن را به یکی از سبک ترین داربست های هتروسیکلیک مورد استفاده در شیمی دارویی تبدیل می کند.
| اموال | ارزش | اهمیت |
|---|---|---|
| فرمول مولکولی | CH2N4 | محتوای نیتروژن بالا واکنش پذیری متنوعی را امکان پذیر می کند |
| وزن مولکولی | 70.05 گرم در مول | جرم کم به نفع ترکیب مصنوعی کارآمد است |
| نقطه ذوب | 156-158 درجه سانتیگراد | جامد کریستالی، پایدار در دمای اتاق |
| نقطه جوش | 220 درجه سانتی گراد | در دمای بالا تجزیه می شود |
| تراکم | 0.798 گرم در میلی لیتر در 20 درجه سانتی گراد | مواد کریستالی سبک |
| pKa | 4.9 در 25 درجه سانتی گراد | اسیدی ضعیف؛ انتقال پروتون را در واکنش های جفت شدن امکان پذیر می کند |
| حلالیت در آب | محلول | فرآوری آبی را در سیستم های بیولوژیکی تسهیل می کند |
| ظاهر | پودر کریستالی سفید تا زرد روشن | شاخص عملی خلوص و شرایط جابجایی |
مقدار pKa 4.9 به ویژه قابل توجه است. 1H-Tetrazole را در محدوده ای قرار می دهد که به آن اجازه می دهد تا به عنوان یک اهدا کننده پروتون موثر در شرایط ملایم عمل کند، که برای نقش کاتالیزوری آن در شیمی فسفورامیدیت ضروری است.
اهمیت بیوایزوستریک
یکی از قانع‌کننده‌ترین دلایلی که محققان به دنبال 1H-Tetrazole هستند، توانایی آن در خدمت به عنوان یک بیوایزوستر برای گروه کربوکسیلات است. این بدان معناست که می‌تواند جایگزین بخش کربوکسیلیک اسید در یک مولکول دارو شود و در عین حال فعالیت بیولوژیکی مورد نظر را حفظ یا حتی افزایش دهد. برخلاف اسیدهای کربوکسیلیک، که می توانند از نظر متابولیکی ناپایدار باشند و مستعد پاکسازی سریع باشند، ترکیبات حاوی تترازول اغلب پایداری متابولیک بهبود یافته و پروفایل های چربی دوستی تغییر یافته را نشان می دهند. این ویژگی 1H-Tetrazole را به داربستی ارزشمند در طراحی مهارکننده‌های آنزیم، آنتاگونیست‌های گیرنده و سایر عوامل فعال دارویی تبدیل کرده است.
مترادف ها و اطلاعات رجیستری
- 1H-1،2،3،4-Tetrazole: نام سیستماتیک منعکس کننده موقعیت هیدروژن
- 2H-Tetrazole: فرم تومریک که معمولاً در محلول مشاهده می شود
- Tetraazacyclopentadiene: نام توصیفی که ترکیب حلقه را برجسته می کند
- 1،2،3،4-تترازول: شماره گذاری حلقه ساده شده
این ترکیب دارای شماره EC 206-023-4 و نام RTECS UW7370000 است. این شناسه‌ها، نهادهای نظارتی و متخصصان ایمنی را قادر می‌سازد تا ماده را در پایگاه‌های اطلاعاتی بین‌المللی و چارچوب‌های انطباق ردیابی کنند.
1H-Tetrazole چگونه سنتز می شود و ملاحظات اصلی تولید چیست؟
سنتز 1H-Tetrazole چالش های منحصر به فردی را به دلیل محتوای نیتروژن بالا و ماهیت پر انرژی سیستم حلقه ای ایجاد می کند. روش‌های تولید صنعتی و آزمایشگاهی باید بازده محصول را با کنترل‌های ایمنی دقیق متعادل کنند.
مسیرهای مصنوعی رایج
پرکاربردترین سنتز آزمایشگاهی از طریق واکنش سدیم آزید با سیانید هیدروژن یا یک پیش ساز نیتریل مناسب در شرایط کنترل شده انجام می شود. مسیرهای جایگزین شامل چرخه شدن مشتقات هیدرازین با اسید نیتروژن یا تجزیه حرارتی مجتمع های آزید فلزی است. هر مسیر دارای مزایا و محدودیت های متمایز در مورد مقیاس پذیری، هزینه و مشخصات ایمنی است.
- سیکلودافزودن آزید-نیتریل: این رویکرد اقتصاد اتمی بالایی را ارائه می دهد و اغلب برای آماده سازی در مقیاس آزمایشگاهی استفاده می شود. کنترل دقیق دما برای جلوگیری از واکنش های فرار ضروری است.
- چرخه‌سازی مبتنی بر هیدرازین: دسترسی به تترازول‌های جایگزین را با شیمی منطقه‌ای تعریف‌شده فراهم می‌کند، اگرچه استفاده از هیدرازین نیازمندی‌های مدیریتی خاص خود را معرفی می‌کند.
- مسیرهای کاتالیز شده با فلز: روش‌های نوظهور از کاتالیزورهای فلزات واسطه برای تسهیل تشکیل تترازول در شرایط ملایم‌تر، کاهش انرژی ورودی و بهبود انتخاب‌پذیری استفاده می‌کنند.
تولید تجاری معمولاً شامل واکنش آزید سدیم با تری اتیل ارتوفرمات یا ارتواسترهای مرتبط است و به دنبال آن اسیدی‌سازی برای آزادسازی تترازول آزاد انجام می‌شود. سپس محصول از طریق تبلور مجدد یا تصعید خالص می شود تا به سطوح خلوص بالا مورد نیاز برای کاربردهای دارویی دست یابد.
مشخصات خلوص و کیفیت
برای استفاده تحقیقاتی و دارویی، 1H-Tetrazole معمولاً با مشخصات خلوص 98٪ یا بالاتر عرضه می شود. این ترکیب ممکن است به صورت جامد کریستالی یا محلول استاندارد شده در استونیتریل، معمولاً در غلظت‌های 0.45 مولار یا 3 تا 4 درصد وزنی ارائه شود. فرمول‌های محلول راحتی را برای سنتزکننده‌های الیگونوکلئوتیدی خودکار ارائه می‌دهند، جایی که تحویل دقیق فعال‌کننده برای کارایی جفت‌گیری حیاتی است.
| فرم | مشخصات معمولی | زمینه برنامه |
|---|---|---|
| جامد کریستالی | ≥98 درصد خلوص | سنتز آلی عمومی، استانداردهای مرجع |
| محلول استونیتریل | غلظت 0.45 مولار | فعال کننده سنتز کننده DNA/RNA |
| محلول استونیتریل | 3-4٪ وزنی در وزن | تولید الیگونوکلئوتید در مقیاس بزرگ |
| درجه سابلیمد | ≥99% خلوص | کاربردهای تخصصی که به خلوص فوق العاده بالا نیاز دارند |
1H-Tetrazole بیشترین کاربرد را در تحقیقات دارویی و بیوتکنولوژیک کجا دارد؟
تعداد کمی از داربست های هتروسیکلیک از وسعت کاربرد 1H-Tetrazole لذت می برند. حضور آن از سنتز داروهای پرفروش تا تولید داروهای الیگونوکلئوتیدی نجات بخش است.
نقش میانی دارویی
این ترکیب به عنوان یک واسطه حیاتی در ساخت چندین داروی عرضه شده به بازار عمل می کند. یک مثال قابل توجه، سنوبامات، یک عامل ضد صرع است که برای درمان تشنج های با شروع نسبی تایید شده است. بخش تترازول با تعدیل تعامل آن با کانال های سدیم به مشخصات دارویی دارو کمک می کند. فراتر از سنوبامات، 1H-Tetrazole در مسیرهای مصنوعی برای عوامل ضد فشار خون، مسدود کننده های گیرنده آنژیوتانسین II و مهارکننده های مختلف آنزیم ظاهر می شود.
سنتز الیگونوکلئوتید
در بخش بیوتکنولوژی، 1H-Tetrazole به عنوان یک معرف جفت کننده برای تهیه پلی نوکلئوتیدها ضروری است. در طول سنتز الیگونوکلئوتید فاز جامد، مشتق تترازول به عنوان یک فعال کننده عمل می کند و اتصال مونومرهای فسفورامیدیت را به زنجیره الیگونوکلئوتیدی در حال رشد تسهیل می کند. این واکنش برای تولید الیگونوکلئوتیدهای آنتی سنس، درمان های siRNA و RNA های راهنمای CRISPR اساسی است.
تقاضا برای 1H-Tetrazole در این برنامه به طور قابل توجهی با گسترش بازار درمان الیگونوکلئوتیدی افزایش یافته است. شرکت‌هایی که این درمان‌های پیشرفته را تولید می‌کنند به راه‌حل‌های فعال کننده ثابت و با خلوص بالا برای حفظ راندمان کوپلینگ بالای 99 درصد در هر مرحله تکیه می‌کنند، که برای تولید توالی‌های اولیگونوکلئوتیدی با طول کامل ضروری است.
علم مواد و فراتر از آن
- مواد پرانرژی: محتوای نیتروژن بالا، مشتقات تترازول را به عنوان کاندیدای جذاب برای پیشرانه ها و مولدهای گاز تبدیل می کند، اگرچه ملاحظات ایمنی استفاده گسترده را محدود می کند.
- چارچوب های فلزی-آلی: لیگاندهای مبتنی بر تترازول به ساخت پلیمرهای هماهنگ کننده متخلخل با کاربردهای بالقوه در ذخیره سازی و کاتالیز گاز کمک می کنند.
- توسعه شیمیایی کشاورزی: داربست در طراحی آفت کش ها و علف کش های جدید ظاهر می شود، جایی که ثبات متابولیکی آن سودمند است.
- تصویربرداری تشخیصی: ترکیبات حاوی تترازول به عنوان لیگاند برای ردیاب‌های توموگرافی گسیل پوزیترون بررسی می‌شوند.
چه پروتکل های ایمنی و رسیدگی به 1H-Tetrazole اعمال می شود؟
استفاده صحیح از 1H-Tetrazole غیرقابل مذاکره است. این ترکیب خطرات فیزیکی و سلامتی را ارائه می دهد که نیازمند توجه جدی به پروتکل های ایمنی تعیین شده است.
طبقه بندی خطر
تحت سیستم هماهنگ جهانی، 1H-Tetrazole به عنوان یک ماده منفجره در بخش 1.1 طبقه بندی می شود که حاوی بیانیه خطر H201 برای خطر انفجار انبوه است. این ترکیب همچنین در صورت بلعیده شدن مضر است (H302) و باعث تحریک جدی چشم می شود (H319). هنگامی که در استونیتریل حل می شود، فرمولاسیون به مایع قابل اشتعال تبدیل می شود و خطرات آتش و بخار اضافی را ایجاد می کند.
| نوع خطر | طبقه بندی | احتیاط لازم |
|---|---|---|
| خواص انفجاری | بخش 1.1، H201 | دور از شوک، اصطکاک و منابع گرما نگهداری شود |
| سمیت حاد | دسته 4، H302 | اجتناب از بلع؛ از PPE مناسب استفاده کنید |
| سوزش چشم | دسته 2، H319 | از عینک ایمنی شیمیایی استفاده کنید |
| اشتعال پذیری | H225 (راه حل) | دور از منابع اشتعال نگهداری کنید؛ تجهیزات زمینی |
ذخیره سازی و پایداری
جامد کریستالی باید در مکانی خنک، خشک و دارای تهویه مناسب، دور از گرما و نور مستقیم خورشید نگهداری شود. ظروف باید محکم بسته شوند تا از جذب رطوبت جلوگیری شود. این ترکیب زمانی که به درستی ذخیره شود در دمای اتاق پایدار است، اما قرار گرفتن در معرض دمای بالا که به نقطه تجزیه آن 220 درجه سانتیگراد نزدیک می شود، می تواند باعث تجزیه شدید شود. فرمولاسیون محلول در استونیتریل برای حفظ یکپارچگی نیاز به ذخیره سازی در زیر گاز بی اثر و محافظت در برابر نور دارد.
تجهیزات حفاظت فردی
- عینک ایمنی شیمیایی یا محافظ صورت برای محافظت از چشم
- دستکش نیتریل یا نئوپرن برای محافظت از دست
- روپوش یا پیش بند آزمایشگاهی مقاوم در برابر شعله
- حفاظت تنفسی هنگام کار با پودر یا کار در مناطقی با تهویه ضعیف
- اتصال زمین و اتصال تجهیزات هنگام انتقال محلول ها
کار با 1H-Tetrazole باید در یک هود یا فضایی با تهویه خوب انجام شود. مقادیر باید به حداقل مورد نیاز برای کار محدود شود و مواد مناسب برای مهار نشت باید به راحتی در دسترس باشد.
1H-Tetrazole چه نقشی در درمان الیگونوکلئوتیدی دارد؟
زمینه الیگونوکلئوتیدی درمانی رشد قابل توجهی را تجربه کرده است و 1H-Tetrazole در مرکز فرآیندهای تولیدی قرار دارد که این داروها را ممکن می‌سازد.
مکانیسم فعال سازی
در طول سنتز الیگونوکلئوتید فسفورامیدیت، مرحله جفت شدن نیازمند فعال شدن مونومر فسفورامیدیت برای تسهیل حمله نوکلئوفیل توسط گروه هیدروکسیل انتهایی زنجیره در حال رشد است. 1H-Tetrazole این کار را با پروتونه کردن گروه دی ایزوپروپیلامینی فسفورامیدیت انجام می دهد و آن را به یک گروه ترک مناسب تبدیل می کند. سپس گونه فعال شده به سرعت با گروه هیدروکسیل واکنش نشان می دهد و پیوند تریستر فسفیت را تشکیل می دهد که ستون فقرات الیگونوکلئوتیدی را مشخص می کند.
الزامات عملکرد
راندمان این واکنش جفت شدن مستقیماً بازده و کیفیت الیگونوکلئوتید نهایی را تعیین می کند. حتی یک کاهش کوچک در ترکیبات بازده جفت شدن در طول توالی، که منجر به کوتاه شدن یا شکست محصول می شود. در نتیجه، تولیدکنندگان محلول‌های 1H-Tetrazole را درخواست می‌کنند که دارای مشخصات دقیق برای غلظت، محتوای آب و آلودگی ذرات باشد.
| پارامتر | نیاز معمولی | تاثیر بر سنتز |
|---|---|---|
| تمرکز | 0.45 M ± 0.02 M | فعال سازی استوکیومتری را تضمین می کند |
| محتوای آب | ≤60ppm | از هیدرولیز فسفورامیدیت جلوگیری می کند |
| ذرات | 0.2 میکرومتر فیلتر شده | از شیرها و خطوط سینت سایزر محافظت می کند |
| رنگ | شفاف، بی رنگ | شاخص خلوص و پایداری |
زمینه بازار
بازار جهانی 1H-Tetrazole در سال 2025 تقریباً 215.4 میلیون دلار ارزش داشت و پیش بینی می شود تا سال 2034 به 412.7 میلیون دلار برسد و با نرخ رشد مرکب سالانه 7.7 درصد گسترش یابد. این مسیر رشد منعکس کننده تعداد فزاینده درمان های مبتنی بر الیگونوکلئوتید است که وارد توسعه بالینی می شوند و تقاضای متناظر برای معرف های سنتز با کیفیت بالا.
سوالات متداول
هنگامی که اقدامات احتیاطی مناسب رعایت شود، 1H-Tetrazole را می توان با خیال راحت در یک آزمایشگاه مجهز نگهداری کرد. الزامات کلیدی شامل کار در هود، پوشیدن تجهیزات حفاظت فردی مناسب و به حداقل رساندن مقادیر است. طبقه بندی مواد منفجره این ترکیب تحت GHS به این معنی است که باید از شوک، اصطکاک و گرما در حین جابجایی و نگهداری جلوگیری کرد. فرمولاسیون محلول در استونیتریل خطر تولید گرد و غبار را کاهش می دهد اما نگرانی های قابل اشتعال را ایجاد می کند که نیاز به زمین و تهویه مناسب دارد.
جامد کریستالی هنگامی که در یک ظرف محکم بسته شده و از رطوبت و نور محافظت می شود در دمای اتاق پایدار است. در شرایط عادی نیازی به یخچال نیست. فرمولاسیون محلول در استونیتریل باید در دمای محیط، دور از منابع اشتعال و نور مستقیم خورشید در زیر گاز بی اثر نگهداری شود. برای جلوگیری از تجزیه باید از قرار گرفتن طولانی مدت در دمای بالا اجتناب کرد.
حلقه تترازول از خواص فضایی و الکترونیکی گروه کربوکسیلات تقلید می کند در حالی که ثبات متابولیک عالی را ارائه می دهد. اسیدهای کربوکسیلیک اغلب در معرض کونژوگاسیون سریع و پاکسازی کلیوی قرار می گیرند و مدت اثر آنها را محدود می کند. ترکیبات حاوی تترازول در برابر این مسیرهای متابولیکی مقاومت می کنند که منجر به بهبود پروفایل فارماکوکینتیک می شود. علاوه بر این، گروه تترازول نسبت به اسیدهای کربوکسیلیک اسیدی کمتری دارد (pKa 4.9 در مقابل تقریباً 4.2)، که می تواند بر نفوذپذیری غشاء و ویژگی های اتصال گیرنده تأثیر بگذارد.
5-تترازول های جایگزین شده دارای یک گروه عاملی در اتم کربن حلقه هستند که خواص فضایی و الکترونیکی آنها را تغییر می دهد. در حالی که 1H-تترازول جایگزین نشده عمدتاً به عنوان یک عامل جفت کننده و پیش ساز بیوایزوستر عمل می کند، انواع 5-جایگزین شده اغلب فارماکوفور نهایی در مولکول های دارو هستند. مسیرهای مصنوعی به این ترکیبات معمولاً شامل همان شیمی سیکلودافزودن مبتنی بر آزید است، اما به نیتریل‌ها یا ارتواسترهای اولیه متفاوتی نیاز دارد.
تامین کنندگان معتبر یک گواهی تجزیه و تحلیل مستند کننده خلوص، محتوای آب و روش تحلیلی، همراه با برگه اطلاعات ایمنی که طبقه بندی خطرات، اقدامات احتیاطی و اقدامات کمک های اولیه را ارائه می دهد. برای فرمولاسیون محلول، SDS باید هم جزء تترازول و هم حلال استونیتریل را مورد بررسی قرار دهد. اسناد اضافی ممکن است شامل یک برگه داده فنی باشد که شرایط ذخیره سازی توصیه شده و اطلاعات سازگاری را مشخص می کند.
بله، 1H-Tetrazole محلول در آب است و می تواند در سیستم های واکنش آبی شرکت کند. با این حال، وجود آب می‌تواند با کاربردهای خاصی تداخل ایجاد کند، به‌ویژه در سنتز الیگونوکلئوتیدها که شرایط بی آب ضروری است. برای تبدیل‌های آلی عمومی که در آن آب قابل تحمل است، شرایط آبی ممکن است از نظر هزینه و اثرات زیست‌محیطی مزایایی ارائه دهد.
به دنبال یک منبع قابل اعتماد از 1H-Tetrazole با خلوص بالا و بلوک های ساختمانی هتروسیکلیک مرتبط هستید؟داروسازی Run'anکیفیت ثابتی را ارائه می دهد که توسط تست های تحلیلی دقیق و پشتیبانی فنی پاسخگو پشتیبانی می شود.
امروز با ما تماس بگیرید
