La maleimida es un compuesto químico con la fórmula H 2 C 2 (CO) 2 NH (ver diagrama). Esta imida insaturada es un componente importante en la síntesis orgánica . El nombre es una contracción de ácido maleico y de imida , la (O) NHC (O) -C - grupo funcional . Maleimidas también describe una clase de derivados de la maleimida original donde el grupo N H se reemplaza con grupos alquilo o arilo como metilo o fenilo., respectivamente. El sustituyente también puede ser una molécula pequeña (como biotina , un tinte fluorescente, un oligosacárido o un ácido nucleico ), un grupo reactivo o un polímero sintético como polietilenglicol . [1] La hemoglobina humana modificada químicamente con maleimida-polietilenglicol es un sustituto de la sangre llamado MP4.
Nombres | |
---|---|
Nombre IUPAC Maleimida | |
Nombre IUPAC preferido 1 H -pirrol-2,5-diona | |
Otros nombres 2,5-pirrollediona | |
Identificadores | |
| |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
3DMet | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.007.990 |
Número CE |
|
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
Propiedades | |
C 4 H 3 NO 2 | |
Masa molar | 97,07 g / mol |
Punto de fusion | 91 a 93 ° C (196 a 199 ° F; 364 a 366 K) |
disolventes orgánicos | |
Peligros | |
Pictogramas GHS | |
Palabra de señal GHS | Peligro |
H301 , H314 , H317 | |
Consejos de prudencia del SGA | P260 , P261 , P264 , P270 , P272 , P280 , P301 + 310 , P301 + 330 + 331 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P310 , P321 , P330 , P333 + 313 , P363 , P405 , P501 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Química Orgánica
La maleimida y sus derivados se preparan a partir de anhídrido maleico mediante tratamiento con aminas seguido de deshidratación. [2] Una característica especial de la reactividad de las maleimidas es su susceptibilidad a adiciones a través del doble enlace, ya sea por adiciones de Michael o por reacciones de Diels-Alder . Las bismaleimidas son una clase de compuestos con dos grupos maleimida conectados por los átomos de nitrógeno a través de un enlazador y se utilizan como reactivos de reticulación en la química de polímeros termoendurecibles . Los compuestos que contienen un grupo maleimida unido a otro grupo reactivo, como un éster de N-hidroxisuccinimida activado , se denominan reactivos heterobifuncionales de maleimida (por ejemplo, ver reactivo SMCC ). [1]
Maleimidas naturales
Sólo un puñado de maleimidas naturales, ejemplificadas por la showdomicina citotóxica de Streptomyces showdoensis , [3] y pencolide de Pe. multicolor [3] - se han informado. La farinomaleína se aisló por primera vez en 2009 del hongo entomopatógeno Isaria farinosa ( Paecilomyces farinosus ) - fuente H599 (Japón). [4]
Aplicaciones biotecnológicas y farmacéuticas
Las metodologías mediadas por maleimida se encuentran entre las más utilizadas en bioconjugación . [5] [6] Debido a las velocidades de reacción excepcionalmente rápidas y la selectividad significativamente alta hacia los residuos de cisteína en las proteínas , se utiliza una gran variedad de reactivos heterobifuncionales de maleimida para la preparación de terapias dirigidas, conjuntos para estudiar proteínas en su contexto biológico, basados en proteínas microarrays o inmovilización de proteínas. [7] Por ejemplo, las terapias farmacológicas dirigidas prometedoras emergentes, conjugados anticuerpo-fármaco , están constituidos por tres componentes principales: un anticuerpo monoclonal , un fármaco citotóxico y una molécula enlazadora que a menudo contiene un grupo maleimida, que une el fármaco y el anticuerpo. [8]
Las maleimidas unidas a cadenas de polietilenglicol se utilizan a menudo como moléculas de enlace flexibles para unir proteínas a las superficies. El doble enlace reacciona fácilmente con el grupo tiol que se encuentra en la cisteína para formar un enlace carbono-azufre estable. Unir el otro extremo de la cadena de polietileno a una perla o soporte sólido permite una fácil separación de la proteína de otras moléculas en solución, siempre que estas moléculas no posean también grupos tiol.
Los polímeros y liposomas funcionalizados con maleimida exhiben una capacidad mejorada para adherirse a las superficies mucosas ( mucoadhesión ) debido a las reacciones con mucinas que contienen tiol. [9] [10] Esto podría aplicarse en el diseño de formas de dosificación para la administración transmucosa de fármacos.
Aplicaciones tecnológicas
Los polímeros a base de mono y bismaleimida se utilizan para aplicaciones de alta temperatura hasta 250 ° C. [11] Las maleimidas unidas a cadenas de caucho se utilizan a menudo como moléculas de unión flexibles para reforzar el caucho ( neumático ). El doble enlace reacciona fácilmente con todos los grupos hidroxi , amina o tiol que se encuentran en la matriz para formar un enlace estable carbono-oxígeno, carbono-nitrógeno o carbono-azufre, respectivamente. Se informa que el F-35B de Lockheed Martin (una versión STOVL de este caza estadounidense) está compuesto de materiales de bismaleimida, además del uso de compuestos avanzados de matriz de polímero termoestable de fibra de carbono . [12]
Ver también
- N- metilmaleimida
- Succinimida
Referencias
- ↑ a b Hermanson, Greg (2013). Técnicas de bioconjugado . Elsevier. págs. 299–339. ISBN 978-0-12-382239-0.
- ^ Cava, MP; Deana, AA; Muth, K .; Mitchell, MJ (1973). "N-Fenilmaleimida" . Síntesis orgánicas .; Volumen colectivo , 5 , p. 944
- ^ a b JH Birkinshaw; MG Kalyanpur y CE Stickings (1963). "Estudios sobre la bioquímica de microorganismos. 113. Pencolide, un metabolito nitrogenado de Penicillium multicolor Grigorievna-Manilova y poradievova" . Biochem. J . 86 (2): 237–243. doi : 10.1042 / bj0860237 . PMC 1201741 . PMID 13971137 .
- ^ Sastia P. Putri, Hiroshi Kinoshita, Fumio Ihara, Yasuhiro Igarashi y Takuya Nihira. "Farinomaleína, un compuesto portador de maleimida del hongo entomopatógeno Paecilomyces farinosus". J. Nat. Pinchar. , 2009, 72 (8), págs. 1544-1546. doi : 10.1021 / np9002806
- ^ Koniev, O .; Wagner, A. (2015). "Desarrollos y avances recientes en el campo de las reacciones de formación de enlaces selectivos de aminoácidos endógenos para la bioconjugación" . Chem. Soc. Rev . 44 (15): 5495–5551. doi : 10.1039 / C5CS00048C . PMID 26000775 .
- ^ Francis, MB; Carrico, IS (2010). "Nuevas fronteras en la bioconjugación de proteínas". Opinión actual en biología química . 14 (6): 771–773. doi : 10.1016 / j.cbpa.2010.11.006 . PMID 21112236 .
- ^ Hermanson, Greg (2013). Técnicas de bioconjugado . Elsevier. págs. 1-125. ISBN 978-0-12-382239-0.
- ^ Beck, A .; Goetsch, L .; Dumontet, C .; Corvaïa, N. (2017). "Estrategias y desafíos para la próxima generación de conjugados anticuerpo-fármaco". Chem. Soc. Rev . 19 (16): 315–337. doi : 10.1038 / nrd.2016.268 . PMID 28303026 .
- ^ Khutoryanskiy, Vitaliy V .; Opanasopit, Praneet; Brannigan, Ruairí P .; Tonglairoum, Prasopchai (12 de octubre de 2016). "Nanogeles portadores de maleimida como nuevos materiales mucoadhesivos para la administración de fármacos" . Diario de Química de Materiales B . 4 (40): 6581–6587. doi : 10.1039 / C6TB02124G . ISSN 2050-7518 .
- ^ Kaldybekov, Daulet B .; Tonglairoum, Prasopchai; Opanasopit, Praneet; Khutoryanskiy, Vitaliy V. (1 de enero de 2018). "Liposomas funcionalizados con maleimida mucoadhesiva para la administración de fármacos a la vejiga urinaria" (PDF) . Revista europea de ciencias farmacéuticas . 111 : 83–90. doi : 10.1016 / j.ejps.2017.09.039 . ISSN 0928-0987 . PMID 28958893 .
- ^ Lin, K.-F .; Lin, J.-S .; Cheng, C.-H. (1996). "Resinas de alta temperatura a base de alilamina / bismaleimidas". Polímero . 37 (21): 4729–4737. doi : 10.1016 / S0032-3861 (96) 00311-4 .
- ^ "Lockheed Martin F-35B cuenta con tecnología OVNI, lucha por el equipo de Estados Unidos" . International Science Time s. 21 de agosto de 2013 . Consultado el 28 de enero de 2014 .
enlaces externos
- El sitio web de MP4 , Molécula del mes, diciembre de 2004