BENZIMIDAZOLE (C7H6N2): SEJARAH, STRUKTUR, KEUNTUNGAN, KERUGIAN - KIMIA - 2025

The benzimidazole adalah hidrokarbon aromatik, yang namanya kimia 1- H-benzimidazole dan formula kimia C ₇ H ₆ N ₂ . Strukturnya terdiri dari penyatuan cincin benzena ditambah cincin pentagonal nitrogen yang disebut imidazol.

Benzimidazole dikatakan sebagai senyawa heterosiklik, karena memiliki dua atom pada cincinnya yang termasuk dalam kelompok yang berbeda. Banyak obat yang berasal dari benzimidazole yang ditujukan untuk mengobati parasit (anthelmintik), bakteri (bakterisida) dan jamur (fungisida), yang dapat digunakan pada hewan, tumbuhan dan manusia.

Struktur kimia benzimidazol. Sumber: Pengunggah asli adalah Cacycle di Wikipedia bahasa Inggris.

Benzimidazole juga telah menemukan sifat lain seperti fotodetektor dan kapasitas konduksi proton dalam sel surya, dibandingkan dengan 2,2′-bipiridin karena sifat optoelektronik-nya.

Turunan benzimidazol diklasifikasikan menjadi metil karbamat, triazol, triazol terhalogenasi, dan probenzimidazol.

Di bidang pertanian, beberapa zat yang berasal dari benzimidazole banyak digunakan untuk mencegah kerusakan buah selama pengangkutan. Ini termasuk Carbendazole, Bavistin dan Thiabendazole.

Di sisi lain, selain anthelmintik, antimikroba, antijamur, dan herbisida, saat ini ada banyak sekali obat yang mengandung inti benzimidazol dalam strukturnya.

Di antara obat-obatan tersebut, yang menonjol adalah antikanker, penghambat pompa proton, antioksidan, antivirus, antiradang, antikoagulan, imunomodulator, antihipertensi, antidiabetik, modulator hormonal, stimulan SSP, depresan atau modulator kadar lipid, dan lain-lain.

Sejarah benzimidazole

Benzimidazole pertama kali disintesis antara tahun 1872 hingga 1878, pertama oleh Hoebrecker dan kemudian oleh Ladenberg dan Wundt. Delapan puluh tahun kemudian nilai potensinya sebagai anthelmintik ditemukan.

Thiabendazole adalah antiparasit turunan benzimidazole pertama yang ditemukan, yang disintesis dan dipasarkan pada tahun 1961 oleh laboratorium Merck Sharp dan Dohme.

Mereka segera menyadari bahwa senyawa ini memiliki waktu paruh yang sangat pendek dan, oleh karena itu, strukturnya dimodifikasi sehingga menghasilkan 5-amino Thiabendazole dan Cambendazole, yang menunjukkan waktu paruh yang sedikit lebih lama.

Selanjutnya, Smith Kline dan laboratorium Prancis mempromosikan pengembangan turunan benzimidazol baru, meningkatkan sifat anthelmintik pendahulunya. Untuk melakukan ini, mereka menghilangkan cincin tiazol yang terletak di posisi 2 dan memasukkan gugus tiokarbamat atau karbamat.

Dari sana lahir albendazole, mebendazole, flubendazole dan banyak lainnya.

Struktur

Itu terdiri dari cincin benzena ditambah cincin imidazol. Yang terakhir adalah cincin pentagonal nitrogen.

Atom dari struktur benzimidazol terdaftar berlawanan arah jarum jam, dimulai dari nitrogen molekul imidazol dan berakhir pada karbon terakhir dari cincin benzen. (Lihat gambar di awal artikel).

Benzimidazole dicirikan sebagai bubuk kristal atau keputihan yang sulit larut dalam air.

Klasifikasi turunan benzimidazol

Metil karbamat

Ini termasuk senyawa berikut: albendazole, mebendazole, oxfendazole, flubendazole, ricobendazole, oxibendazole, febendazole, parbendazole, cyclobendazole, dan lobendazole.

Triazol

Di antara tiazol adalah: thiabendazole dan cambendazole.

Triazol terhalogenasi

Sebagai perwakilan dari kategori ini, triklabendazol dapat disebutkan.

Probenzimidazoles

Di grup ini ada: neobimin, thiophanate, febantel.

Asosiasi

Mengikat benzimidazol dengan zat lain dapat meningkatkan spektrum aksi. Contoh:

Diethylcarbamazine plus benzimidazole: meningkatkan fungsinya melawan larva filaria.

Praziquantel plus pyrantel pamoate plus benzimidazole: memperluas spektrum terhadap cestodes.

Niclosamide plus benzimidazole: (benzimidazole plus closantel) meningkatkan efek melawan trematoda.

Triclabendazole plus levamisole: meningkatkan efek melawan cacing dan nematoda.

Ada kombinasi lain seperti penyatuan inti benzimidazol dengan triazin membentuk senyawa antikanker dan antimalaria. Contoh 1,3,5-triazino benzimidazol-2-amine.

Berbagai obat yang mengandung struktur benzimidazole. Sumber: Ibrahim Alaqeel S. Pendekatan sintetis terhadap benzimidazol dari o-phenylenediamine: Sebuah tinjauan pustaka, Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. Tersedia di: reader.elsevier.com/

Sifat turunan benzimidazol

Sifat antibakteri

Ini bukan salah satu fungsi yang paling menonjol dari senyawa ini, namun dikatakan bahwa beberapa turunannya dapat mempengaruhi sekelompok kecil bakteri, di antaranya adalah Mycobacterium tuberculosis.

Secara khusus, lebih dari 139 senyawa telah disintesis dengan basis ini, dimana 8 telah menunjukkan aktivitas yang kuat melawan agen penyebab tuberkulosis, seperti benzimidazoles N-oksida (2,5,7-benzimidazole).

Properti antelmintik

Dalam hal ini, salah satu parasitosis yang paling sering dihasilkan oleh Ascaris lumbricoides. Parasit usus ini dapat diobati dengan albendazole, turunan dari benzimidazole yang bekerja dengan meminimalkan ATP pada cacing sehingga menyebabkan imobilitas dan kematian parasit.

Bisa juga disebutkan Mebendazole, turunan lain dari senyawa ini yang secara signifikan melumpuhkan penyerapan glukosa dan nutrisi lain di usus parasit, sehingga menyebabkan ketidakseimbangan biokimia.

Obat ini mengikat subunit tubulin ß secara permanen, mempengaruhi mikrotubulus dan mikrofilamen, yang menyebabkan imobilitas parasit dan kematian.

Kebanyakan antelmintik yang diturunkan dari benzimidazol aktif melawan cacing, cestoda, dan trematoda.

Sifat fungisida pada tanaman (herbisida)

1- H-Benzimidazole, 4,5 dichloro 2- (trifluoromethyl) adalah herbisida yang biasa digunakan untuk pengobatan penyakit di tingkat tanaman.

Penyakit tingkat tanaman hampir selalu disebabkan oleh jamur, itulah sebabnya sifat antijamur sangat penting dalam hal herbisida. Contohnya adalah benomyl atau benlate yang selain memiliki aksi antijamur pada jamur yang menyerang tanaman tertentu, juga memiliki aksi acaricidal dan nematicidal.

Herbisida diserap oleh daun dan akar tanaman dan mengurangi infeksi jamur yang umumnya menyerang tanaman serealia, sayuran, buah, dan tanaman hias berukuran besar.

Produk ini dapat bertindak preventif (mencegah tanaman sakit) atau kuratif (menghilangkan jamur yang sudah terpasang).

Diantara herbisida turunan benzimidazol yang dapat disebutkan adalah: thiabendazole, parbendazole, helmthiophane dan carbendazim.

Properti Optoelektronik

Dalam pengertian ini, beberapa peneliti telah menjelaskan bahwa benzimidazole memiliki sifat optoelektronik yang sangat mirip dengan senyawa yang disebut 2,2′-bipiridin.

Sifat lainnya

Selain sifat-sifat yang telah dijelaskan, telah ditemukan bahwa benzimidazol memiliki sifat menghambat enzim topoisomerase I. Enzim ini penting dalam proses replikasi DNA, transkripsi dan rekombinasi, karena ia bertanggung jawab untuk penggulungan, pelepasan atau pelapisan super Heliks DNA.

Oleh karena itu, beberapa antibakteri bekerja dengan cara menghambat enzim ini. Juga beberapa agen antikanker bekerja pada level ini, menginduksi respon apoptosis (kematian sel).

Di sisi lain, beberapa peneliti telah membuat gelas baru dengan menggunakan bahan organik, seperti benzimidazole, imidazole plus logam (seng). Kaca ini lebih fleksibel dari kaca yang terbuat dari silika.

Keuntungan dan kerugian dari turunan benzimidazole

Keuntungan

Obat-obatan ini memiliki keunggulan yaitu murah, berspektrum luas, dan paling efektif dalam membunuh larva, telur, dan cacing dewasa. Ini berarti mereka bertindak di semua fase kehidupan parasit. Mereka tidak mutagenik, juga tidak karsinogenik. Mereka memiliki toksisitas rendah bagi inang.

Beberapa turunannya tidak hanya digunakan untuk pengobatan hewan pendamping atau pembibitan atau untuk pengobatan tanaman, tetapi juga bermanfaat untuk obat cacing pada manusia, seperti: albendazole, triclabendazole, mebendazole dan thiabendazole.

Kekurangan

Di antara kelemahannya adalah kelarutan airnya yang rendah, yang membuat penyerapan yang baik pada tingkat gastrointestinal inang tidak mungkin dilakukan.

Sebagai efek merugikan pada inang, diketahui bahwa mereka dapat menyebabkan hepatotoksisitas ringan, perubahan pada timus dan limpa. Pada anjing dapat menurunkan konsentrasi sel darah merah dan hematokrit.

Di sisi lain, terdapat kemampuan parasit untuk menciptakan resistensi.

Peningkatan resistensi terlihat dari parasit yang menyerang ruminansia dan Strongyloides yang menyerang kuda.

Mekanisme resistensi tampaknya terlibat dalam mutasi gen tubulin di mana terjadi perubahan dari satu asam amino ke asam amino lainnya (fenilalanin untuk tirosin pada posisi 167 0 200 dari subunit ß tubulin), mengubah afinitas senyawa untuk struktur ini.

Kerugian lain yang terjadi pada sekelompok kecil turunan benzimidazol adalah sifat teratogenik, menyebabkan malformasi tulang, okular dan viseral pada inang.

Itulah mengapa beberapa di antaranya dikontraindikasikan pada wanita hamil dan anak di bawah usia 1 tahun.

Pada tingkat ekosistem ia bertindak tidak hanya melawan jamur dan parasit, ia juga bertindak terhadap diptera, organisme air dan annelida.

Referensi

1. "Benzimidazole." Wikipedia, ensiklopedia gratis. 30 Agustus 2019, 07:09 UTC. 2 Des 2019 pada 21:31
2. Departemen Kesehatan Nj Health New Jersey. Lembar Fakta tentang Zat Berbahaya (Benzimidazole). Tersedia di: nj.gov/health
3. Ninán, Oscar, Chareyron, Robert, Figuereido, Oscar, & Santiago, Julio. (2006). Kristal cair turunan benzimidazol. Jurnal Masyarakat Kimia Peru, 72 (4), 178-186. Tersedia di: scielo.org.
4. Márquez A. Aktivitas antelmintik turunan benzimidazole pada Hymenolepis nana dan Toxocara canis. Pekerjaan sarjana untuk memenuhi syarat untuk gelar Doctor of Chemobiological Sciences. Institut Politeknik Nasional. Sekolah Nasional Ilmu Biologi. Mexico. 2008. Tersedia di: thesis.ipn.mx/bitstream
5. Bansal Y, Silakari O. Perjalanan terapi benzimidazoles: tinjauan. Bioorg Med Chem.2012; 20 (21): 6208-36. Tersedia di: ncbi.nlm.nih.gov/
6. Ibrahim Alaqeel S. Pendekatan sintetis terhadap benzimidazol dari o -phenylenediamine: Sebuah tinjauan pustaka, Journal of Saudi Chemical Society 2017; 20 (1): 229-237. Tersedia di: reader.elsevier.com/