Benzimidazol (C7H6N2): historia, estructura, ventajas, desventajas
El benzimidazol es un hidrocarburo aromático, cuyo nombre químico es 1- H-benzimidazol y su fórmula química C7H6N2. Su estructura comprende la unión de un anillo bencénico más un anillo pentagonal nitrogenado denominado imidazol.
Se dice que el benzimidazol es un compuesto heterocíclico, debido a que presentan en sus anillos dos átomos que pertenecen a grupos diferentes. Del benzimidazol se derivan muchos fármacos dirigidos al tratamiento contra parásitos (antihelmíntico), bacterias (bactericida) y hongos (fungicida), que pueden ser usados sobre animales, plantas y humanos.
Al benzimidazol también se le han descubierto otras propiedades como su capacidad fotodetectora y conductoras de protones en celdas solares, siendo comparado con la 2,2′-bipiridina debido a su propiedad optoelectrónicas.
Los derivados del benzimidazol se clasifican en metil-carbamatos, triazólicos, triazólicos halogenados y probenzimidazoles.
En la agricultura son muy utilizadas algunas sustancias derivadas del benzimidazol para evitar el deterioro de las frutas durante su transporte. Entre ellos se pueden mencionar el Carbendazol, el Bavistin y el Tiabendazol.
Por otra parte, además de los antihelmínticos, antimicrobianos, antifúngicos y herbicidas, en la actualidad existen un sin fin de fármacos que contienen en su estructura el núcleo de benzimidazol.
Entre los fármacos se destacan: anticancerígenos, inhibidores de la bomba de protones, antioxidantes, antivirales, antiinflamatorios, anticoagulantes, inmunomoduladores, antihipertensivos, antidiabéticos, moduladores hormonales, estimulantes del SNC, depresores o moduladores del nivel de lípidos, entre otros.
Índice del artículo
- 1 Historia del benzimidazol
- 2 Estructura
- 3 Clasificación de los derivados del benzimidazol
- 4 Asociaciones
- 5 Propiedades de los derivados del benzimidazol
- 6 Ventajas y desventajas de los derivados del benzimidazol
- 7 Referencias
El benzimidazol fue sintetizado por primera vez entre los años 1872 a 1878, primero por Hoebrecker y luego por Ladenberg y Wundt. Ochenta años después fue descubierto su potencial valor como antihelmíntico.
El Tiabendazol fue el primer antiparasitario derivado del benzimidazol descubierto, el cual fue sintetizado y comercializado en 1961 por laboratorios Merck Sharp y Dohme.
Rápidamente se dieron cuenta que este compuesto tenía una vida media muy corta y, por ello, su estructura fue modificada creando al 5-amino Tiabendazol y al Cambendazol quienes demostraron una vida media un poco más larga.
Posteriormente, los laboratorios Smith Kline and French impulsaron el desarrollo de nuevos derivados benzimidazólicos, mejorando las propiedades antihelmínticas de sus antecesores. Para ello eliminaron el anillo de tiazol ubicado en la posición 2 e incorporaron a un grupo tiocarbamato o carbamato.
De allí nacen el albendazol, mebendazol, flubendazol y muchos otros.
Está formado por un anillo de benceno más un anillo de imidazol. Este último es un anillo pentagonal nitrogenado.
Los átomos de la estructura del benzimidazol se enumeran de forma contraria al sentido de las manecillas del reloj, iniciando en el nitrógeno de la molécula de imidazol y culmina en el último carbono del anillo bencénico. (Ver imagen al inicio del artículo).
El benzimidazol se caracteriza por ser un polvo cristalino o blanquecino que es poco soluble en agua.
Comprende los siguientes compuestos: albendazol, mebendazol, oxfendazol, flubendazol, ricobendazol, oxibendazol, febendazol, parbendazol, ciclobendazol y lobendazol.
Entre los tiazólicos se tienen: el tiabendazol y cambendazol.
Como representante de este rubro se puede mencionar el triclabendazol.
En este grupo se tienen: netobimin, tiofanato, febantel.
La unión de benzimidazol con otras sustancias puede mejorar el espectro de acción. Ejemplo:
Dietilcarbamacina más benzimidazol: mejora su función en contra de larvas de filarias.
Praziquantel más pamoato de pirantel más benzimidazol: amplía el espectro en contra de cestodos.
Niclosamida más benzimidazol: (benzimidazol más closantel) mejora el efecto en contra de trematodos.
Triclabendazol más levamisol: mejora el efecto en contra de trematodos y nematodos.
Existen otras combinaciones como por ejemplo la unión del núcleo benzimidazol con triazina para formar compuestos anticancerígeno y antimalárico. Ejemplo el 1,3,5-triazino [1,2-a] bencimidazol-2-amina.
Esta no es una de las funciones más destacadas de este compuesto, sin embargo, se dice que algunos de sus derivados pueden afectar a un pequeño grupo de bacterias, entre ellas se encuentra al Mycobacterium tuberculosis.
En este particular se han sintetizado más de 139 compuestos con esta base, donde 8 han mostrado fuerte actividad contra el agente causal de la tuberculosis, como por ejemplo los benzimidazoles N- óxidos (2,5,7-benzimidazol).
En este sentido, una de las parasitosis más frecuentes es la producida por Ascaris lumbricoides. Este parásito intestinal puede ser tratado con albendazol, un derivado del benzimidazol que actúa minimizando el ATP del helminto, provocando la inmovilidad y muerte del parásito.
También se puede mencionar el mebendazol, otro derivado de este compuesto que paraliza significativamente la absorción de la glucosa y demás nutrientes a nivel del intestino del parásito, creando un desequilibrio bioquímico.
Este fármaco se une irreversiblemente a la subunidad ß de la tubulina, afectando a los microtúbulos y microfilamentos, lo que genera la inmovilidad del parásito y muerte.
La mayoría de los antihelmínticos derivados del benzimidazol son activos contra helmintos, cestodos y trematodos.
El 1- H-benzimidazol, 4,5 dicloro 2-(trifluorometil) es un herbicida usado comúnmente para el tratamiento de enfermedades a nivel de las plantas.
La enfermedad a nivel de las plantas es casi siempre producida por hongos, es por ello que la propiedad antifúngica es muy importante cuando se habla de herbicidas. Un ejemplo es el benomilo o benlate quien además de tener una acción antifúngica sobre hongos que atacan a ciertas plantas, también tiene acción acaricida y nematicida.
Los herbicidas son absorbidos por las hojas y raíces de las plantas y reducen las infecciones de tipo fúngicas que atacan comúnmente a grandes producciones de cultivo de cereales, hortalizas plantas frutales y ornamentales.
Estos productos pueden actuar de forma preventiva (evitar que las plantas enfermen) o curativa (elimina al hongo ya instalado).
Entre los herbicidas derivados del benzimidazol que se pueden mencionar se tienen: el tiabendazol, parbendazol, helmtiofan y carbendazim.
En este sentido, algunos investigadores han descrito que el benzimidazol tiene propiedades optoelectrónicas muy similar a la del compuesto denominado 2,2′-bipiridina.
Además de las propiedades ya descritas, se ha descubierto que el benzimidazol tiene la propiedad de inhibir la enzima topoisomerasa I. Esta enzima es esencial en los procesos de replicación, transcripción y recombinación del ADN, ya que se encarga de enrollar, desenrollar o superenrollar la hélice de ADN.
Por tanto, algunos antibacterianos actúan inhibiendo a esta enzima. También algunos anticancerígenos actúan a este nivel, induciendo a una respuesta apoptótica (muerte celular).
Por otra parte, algunos investigadores han creado un nuevo vidrio utilizando sustancias orgánicas, tales como el benzimidazol, el imidazol más un metal (zinc). Este vidrio es más flexible que el vidrio hecho de sílice.
Estos medicamentos tienen como ventaja que son económicos, son de amplio espectro y la mayoría son efectivos para matar larvas, huevos y a los gusanos adultos. Esto quiere decir que actúan en todas las fases de la vida del parásito. No son mutagénicos, ni carcinogénicos. Poseen baja toxicidad para el hospedador.
Algunos de sus derivados no solamente se usan para tratar animales de compañía o de reproducción o para tratar plantas, sino que además son útiles para desparasitar a humanos, tal como: el albendazol, triclabendazol, mebendazol y tiabendazol.
Entre sus desventajas se encuentran su baja hidrosolubilidad, lo que imposibilita una buena absorción a nivel gastrointestinal del hospedador.
Como efectos adversos en el hospedador se sabe que pueden producir hepatotoxicidad leve, alteración en el timo y bazo. En los perros puede bajar la concentración de glóbulos rojos y hematocrito.
Por otra parte, se encuentra la capacidad de los parásitos de crear resistencia.
Se ha visto mayor resistencia por parte de los parásitos que afectan a rumiantes y en los Strongyloides que afectan a los caballos.
El mecanismo de la resistencia parece estar implicada la mutación del gen de la tubulina en donde existe un cambio de un aminoácido por otro (fenilalanina por tirosina en la posición 167 0 200 de la subunidad ß de la tubulina), cambiando la afinidad del compuesto por esta estructura.
Otra de las desventajas que se presenta en un pequeño grupo de los derivados benzimidazólicos, es la propiedad teratogénica, causando malformaciones óseas, oculares y viscerales en el hospedador.
Es por ello que, alguno de ellos está contraindicado en mujeres embarazadas y en niños menores de 1 año.
A nivel del ecosistema actúa no solamente en contra de hongos y parásitos, también tiene acción sobre dípteros, organismos acuáticos y anélidos.
- «Benzimidazol.» Wikipedia, La enciclopedia libre. 30 ago 2019, 07:09 UTC. 2 dic 2019, 21:31
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