Biocatalyzed Synthesis of Statins: A Sustainable Strategy for the Preparation of Valuable Drugs

الاصطناع المحفز حيوياً للستاتينات: استراتيجية مستدامة لتحضير أدوية قيّمة

Clicks: 561
ID: 51283
2019
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #2 of 29 articles by views in catalysts

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Statins, inhibitors of 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG-CoA) reductase, are the largest selling class of drugs prescribed for the pharmacological treatment of hypercholesterolemia and dyslipidaemia. Statins also possess other therapeutic effects, called pleiotropic, because the blockade of the conversion of HMG-CoA to (R)-mevalonate produces a concomitant inhibition of the biosynthesis of numerous isoprenoid metabolites (e.g., geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP) or farnesyl pyrophosphate (FPP)). Thus, the prenylation of several cell signalling proteins (small GTPase family members: Ras, Rac, and Rho) is hampered, so that these molecular switches, controlling multiple pathways and cell functions (maintenance of cell shape, motility, factor secretion, differentiation, and proliferation) are regulated, leading to beneficial effects in cardiovascular health, regulation of the immune system, anti-inflammatory and immunosuppressive properties, prevention and treatment of sepsis, treatment of autoimmune diseases, osteoporosis, kidney and neurological disorders, or even in cancer therapy. Thus, there is a growing interest in developing more sustainable protocols for preparation of statins, and the introduction of biocatalyzed steps into the synthetic pathways is highly advantageous—synthetic routes are conducted under mild reaction conditions, at ambient temperature, and can use water as a reaction medium in many cases. Furthermore, their high selectivity avoids the need for functional group activation and protection/deprotection steps usually required in traditional organic synthesis. Therefore, biocatalysis provides shorter processes, produces less waste, and reduces manufacturing costs and environmental impact. In this review, we will comment on the pleiotropic effects of statins and will illustrate some biotransformations nowadays implemented for statin synthesis.
تُعدّ الستاتينات، وهي مثبطات لإنزيم اختزال 3-هيدروكسي-3-ميثيل جلوتاريل مرافق الإنزيم أ (HMG-CoA reductase)، الفئة الدوائية الأكثر مبيعاً بين الأدوية الموصوفة للعلاج الدوائي لفرط كولسترول الدم واضطراب شحميات الدم. كما تمتلك الستاتينات تأثيرات علاجية أخرى تُعرف بالتأثيرات متعددة الأوجه (pleiotropic)؛ إذ يؤدي تثبيط تحويل HMG-CoA إلى (R)-ميفالونات إلى تثبيط متزامن للتخليق الحيوي للعديد من نواتج الأيض الإيزوبرينويدية (مثل: جيرانيل جيرانيل بيروفوسفات (GGPP) أو فارنيسيل بيروفوسفات (FPP)). وبذلك، تُعاق عملية برنلة (prenylation) العديد من بروتينات تأشير الخلية (أفراد عائلة بروتينات GTPase الصغيرة: Ras وRac وRho)، مما يؤدي إلى ضبط هذه المفاتيح الجزيئية التي تتحكم في مسارات متعددة ووظائف خلوية (الحفاظ على شكل الخلية، وحركيتها، وإفراز العوامل، والتمايز، والتكاثر)، وهو ما يقود بدوره إلى تأثيرات مفيدة في صحة القلب والأوعية الدموية، وتنظيم الجهاز المناعي، واكتساب خصائص مضادة للالتهاب ومثبطة للمناعة، والوقاية من الإنتان وعلاجه، وعلاج أمراض المناعة الذاتية، وهشاشة العظام، والاضطرابات الكلوية والعصبية، بل وحتى في علاج السرطان. ومن ثمّ، ثمة اهتمام متزايد بتطوير بروتوكولات أكثر استدامة لتحضير الستاتينات، ويُعد إدخال خطوات محفزة حيوياً في مسارات التخليق ذا ميزة بالغة—إذ تُجرى المسارات التخليقية في ظل ظروف تفاعل معتدلة، وفي درجة الحرارة المحيطة، ويمكن استخدام الماء وسطاً للتفاعل في حالات عديدة. وعلاوة على ذلك، فإن انتقائيتها العالية تُغني عن الحاجة إلى تنشيط المجموعات الوظيفية وخطوات الحماية/إزالة الحماية التي يتطلبها التخليق العضوي التقليدي عادةً. وعليه، يوفر التحفيز الحيوي عمليات أقصر، ويُنتج نفايات أقل، ويقلل من تكاليف التصنيع والأثر البيئي. وفي هذه المراجعة، سنسلط الضوء على التأثيرات متعددة الأوجه للستاتينات، ونستعرض بعض عمليات التحول الحيوي المطبقة حالياً لتخليق الستاتين.
Reference Key
hoyos2019biocatalyzedcatalysts Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Hoyos, Pilar;Pace, Vittorio;Alcántara, Andrés R.;
Journal catalysts
Year 2019
DOI
DOI not found
URL
http://www.mdpi.com/2073-4344/9/3/260
Keywords
chemistry Veterinary medicine Medicine (General) Chemical technology public aspects of medicine social sciences (general) social sciences social pathology. social and public welfare. criminology animal culture diseases of the genitourinary system. urology law in general. comparative and uniform law. jurisprudence

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.