Szkopolamin-hidrobromid(Termék linkje:https://www.bloomtechz.com/Synthetic-Chemical/API-researching-only/scopolamine-hydrobromid-powder-cas-114-49-8.html) egy gyakori gyógyszer, különféle terápiás hatással, például antikolinerg, érzéstelenítő és neuropátiás sztrabizmussal. A Shaanxi Achieve chem-tech Co., Ltd. Chemical Laboratory többszöri szintetikus kísérlete szerint kémiai szerkezete több gyűrűt, észtert és hidrolizált kolinglikozidot tartalmaz, így számos szintetikus módszer létezik. Ez a cikk elemzi e módszerek alapelveit, jellemzőit, előnyeit és hátrányait, és tárgyalja klinikai alkalmazásukat.
1. Trost szintézis módszer:
A szkopolamin-hidrobromid egy szerves alkaloid, amelynek különböző hatásai vannak, például antikolinerg, anti-narkotikus, antidepresszáns és szorongásoldó. A klinikai gyógyászatban széles körben használt gyógyszer. A Trost-szintézis hatékony módszer a szkopolamin-hidrobromid előállítására. Ennek a módszernek az az előnye, hogy a reakciókörülmények enyhék és a hozam magas, de drága katalizátorokat és reagenseket kell használni, valamint vannak bizonyos környezeti és biztonsági kockázatok.
A Trost szintézis módszerének alapelve, hogy a szkopolamin prekurzor molekulába a Detroit-reakcióval beviszik a szükséges négytagú gyűrűs szerkezetet, és végül szkopolamin-hidrobromidot kapnak. Íme a részletes lépések:
(1) A szkopolamin prekurzor molekula előállítása
Először is elő kell készíteni a szkopolamin prekurzor molekulát. Ezt a prekurzor molekulát általában atropinnal és klór-acetimiddel reagáltatják N-acetil-atropin előállítására. A reakciót szobahőmérsékleten hajtjuk végre, és 1,5 ekvivalens trimetil-amint adunk a reakcióelegyhez a reakció elősegítésére. A reakció után vízzel hígítjuk, a pH-t NaOH-val kb. 10-re állítjuk be, a terméket a reakcióoldatból extraháljuk, a pH-t ismét beállítjuk NaOH-val 8-9 értékre, végül megkapjuk a kívánt szkopolamin prekurzor molekulát.
(2) Négytagú gyűrűszerkezet bevezetése
Oldja fel az elkészített szkopolamin prekurzor molekulákat dimetil-szulfoxid (DMSO) és víz vegyes oldatában, majd adjon hozzá nátrium-hidroxidot (NaOH), hogy a pH értéke 9-10 közé essen. Ezen a ponton tetraciklint TIPSO-t (2,3,4,6-tetra-O-izopropilidén- -D-glükóz-pentaacetát) és nátrium-acetofenont (NAS) adtunk hozzá. A reakció beindulása után egy sárga Troposfere poliéder szerkezet jelenik meg az oldatban, amely egy újonnan előállított négytagú gyűrűszerkezet.
(3) A tetraciklin hasítása és a TIPSO eltávolítása
A kizárási reakciót 1 órán át állni hagytuk, majd bizonyos mennyiségű vizes metanolt adtunk hozzá a szkopolamin prekurzor molekulák és a tetraciklin TIPSO és NAS kiterjesztésének elősegítésére. Ezt követően a tetraciklint TIPSO-t és a NAS-t tömény sósavval eltávolítottuk, és az oldathoz nátrium-hidroxidot adtunk, hogy a pH-t 8-9 értékre állítsuk. Végül fehér szilárd csapadék képződik, amely a kívánt szkopolamin-hidrobromid.
Összefoglalva, a Trost-szintézis nagymértékben javította a Scopolamine hatékonyságát és stabilitását egy hatékony négytagú gyűrűszerkezet bevezetésével. Ez a módszer egyszerű és megvalósítható, és nagyon fontos módszer a szkopolamin előállításához.
2. Robinson szintézis módszer:
A szkopolamin-hidrobromid egy antikolinerg gyógyszer, amelyet többek között utazási betegség, gyomor-bélrendszeri rendellenességek és mozgászavarok kezelésére használnak. A Robinson-szintézis módszer a szkopolamin-hidrobromid szintézisének egyik hatékony módszere. A módszer egy négytagú gyűrűszerkezet kialakítása két kulcs reakciólépésen keresztül, és hidrogén-bromiddal szkopolamin-hidrobromiddá alakítása. A részletes lépések a következők:
(1) 2-metoxikarbonil-piridin-5-karbonsav szintézise
Először is elő kell készíteni a 2-metoxikarbonil-piridin-5-karbonsavat, amely a szkopolamin-hidrobromid szintetikus köztiterméke. A reakcióhoz kiindulási anyagként 2-hidroxi-piridint és acetil-kloridot kell használni, és bázis jelenlétében hajtjuk végre. Először adjon hozzá cseppenként nátrium-hidroxidot a 2-hidroxipiridinhez acetonnal, hogy nátriumsót hozzon létre, majd adjon hozzá acetil-kloridot. A reakció befejeződése után a savanyítás 2-metoxikarbonil-piridin-5-karbonsavat eredményez.
(2) 7-metoxikarbonil-piridin[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-on előállítása ciklizálással
Ezután 2-metoxikarbonil-piridin-5-karbonsavat kell használnia a 7-metoxikarbonil-piridin[4,3-e]-1,2,4- szintéziséhez. triazol-8(1H)-on, szkopolamin-hidrobromid prekurzor molekulák. Ezt a lépéses reakciót Robinson gyűrűzárási reakcióval hajtjuk végre. Először NaOEt-t adtunk hozzá etanolban, és a 2-metoxikarbonil-piridin-5-karbonsavat etil-acetáttal oldottuk fel. Ezután nagyon kis mennyiségű aldehid katalizátort adnak a reagenshez, és a katalizátor a reagens iniciátoraként működik. A reakció előrehaladtával a ciklusos vegyületek képződése egyre nyilvánvalóbbá válik. Ennél a folyamatnál olyan tényezőkre kell figyelni, mint a reaktáns koncentrációja, a reakcióidő, a hozzáadott katalizátor mennyisége és az oldószer megválasztása, hogy a reakciót szabályozni lehessen.
(3) Szkopolamin-hidrobromid előállítása hidrogénezési redukcióval
Végül a 7-metoxikarbonil-piridin[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-ont szkopolamin-hidrobromiddá kell alakítani. Ezt hidrogénezési redukciós reakcióval érhetjük el, rendszerint savas körülmények között. Először tegyen katalizátorként a 7-metoxikarbonil-piridint[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-ont és a PtO2-t. reakciólombikot, majd hidrogént adunk hozzá, és körülbelül 6 órán át reagáltatjuk. A reakcióelegyet etil-acetáttal extraháljuk, a pH-t NaOH-val beállítjuk, majd hidrogén-bromiddal feloldjuk, így a kívánt szkopolamin-hidrobromidot kapjuk.
Összefoglalva, a Robinson-szintézis módszer a szkopolamin-hidrobromid négytagú gyűrűszerkezetét két kulcs reakciólépésen, nevezetesen a Robinson-gyűrűzárási reakción és a hidrogénezési redukciós reakción keresztül alakítja ki, és végül sikeresen szintetizálja a szkopolamin-hidrobromidot. A Robinson szintézis módszerének jellemzői a kevesebb reakciólépés és az egyszerű működés, de könnyen szennyezhető, alacsony a hozam, és több reagensre van szükség. Ez egy hatékony módszer a szkopolamin-hidrobromid előállítására.
3. Enzimatikus szintézis módszer:
Az enzimatikus szintézis egy újszerű és környezetbarát módszer a szkopolamin-hidrobromid hatékony szintézisére enyhe reakciókörülmények között. Az enzimatikus szintézis arra a módszerre vonatkozik, amikor enzimkatalízist alkalmaznak a szerves szintézis reakcióinak elősegítésére, ezáltal hatékonyan és szelektíven szintetizálják a célmolekulákat. A hagyományos kémiai szintézis módszerétől eltérően az enzimatikus szintézis módszer előnyei a nagy hatékonyság, zöldség, enyheség stb., valamint a termék nagy tisztasága és kis mellékreakciók jellemzői, ezért széleskörű figyelmet és kutatást kapott.
A szkopolamin-hidrobromid enzimatikus szintézisét természetes enzimek katalizálják, amelyek rendkívül specifikus természetes enzimek, amelyek hatékonyan képesek katalizálni a szkopolamin-hidrobromid molekulákban lévő karboxil- és aminocsoportok közötti amidkötések kialakulását. A szkopolamin-hidrobromid enzimatikus szintézisének specifikus lépései a következők:
1. lépés: Előkezelő enzim
Először is, a szkopolamin-hidrobromid enzimes előkezelése szükséges az enzim aktiválásához és stabilizálásához. A kezelési folyamat elsősorban az enzimkivonás, finomítás, koncentrálás és fagyasztva szárítás lépéseit foglalja magában, amelyek javíthatják az enzim katalitikus hatékonyságát és katalitikus stabilitását.
2. lépés: Kezelje a szubsztrátumot a reakció előtt
Adja hozzá a szkopolamin-hidrobromid szintéziséhez szükséges szubsztrátot a reakciórendszerhez. A szubsztrátot először elő kell kezelni, és bizonyos kémiai reakciók révén jobban tud egyesülni a reakcióenzimmel, és komplexet képez. A szubsztrátum előkezelése általában megvalósítható olyan módszerekkel, mint például agarózgél oszlopkromatográfia vagy térhálósított affinitáskromatográfia.
3. lépés: Enzimatikus reakció
A szubsztráttal előkezelt anyagot és az előkezelt enzimet összekeverjük, és megfelelő reakciókörülmények között reagáltatjuk. A reakciókörülmények általában különféle tényezőket foglalnak magukban, mint például a pH-érték, a hőmérséklet, a reakcióidő és a reagenskoncentráció. A reakciórendszert a megfelelő hőmérséklet- és pH-tartományban kell tartani a legjobb enzimkatalitikus aktivitás eléréséhez. A reakcióidő a reagensek koncentrációjától függően változik, és az általános időtartam körülbelül néhány óra.
4. lépés: A reakció vége
Amikor a reakció véget ért, bizonyos módszereket kell alkalmazni a reakciórendszer kezelésére. Általánosságban elmondható, hogy a reakciórendszert oldószerrel, bepárlással vagy valamilyen kémiai módszerrel lehet kezelni a nem kívánt szennyeződések eltávolítása és a termék tisztábbá tétele érdekében.
5. lépés: izolálja és tisztítsa meg a terméket
A nagy tisztaságú szkopolamin-hidrobromid termékeket megfelelő elválasztási és tisztítási módszerekkel, például ellenáramú desztillációval, extrakcióval, oszlopkromatográfiával stb.
A szkopolamin-hidrobromid enzimatikus szintézis módszer előnyei:
(1) Környezetbarát és zöld: A hagyományos kémiai szintézis módszerekkel összehasonlítva az enzimatikus szintézis nem igényel nagy mennyiségű mérgező és káros oldószert, reagenst és egyéb anyagokat, ezért környezetbarát és zöld.
(2) Hatékony szelektivitás: Az enzimatikus szintézis módszerrel hatékonyan katalizálható a céltermékek szintézise, és nagy a szelektivitása, így csökkenthető a hulladéktermékek mennyisége és a felhasznált enzimkatalizátor mennyisége.
(3) Nagy terméktisztaság: Az enzimatikus szintézis módszerrel előállított termék nagy tisztaságú és alacsony szennyezőanyag-tartalommal rendelkezik, ezért nincs szükség további tisztítási lépésekre, ami időt és költséget takaríthat meg.
(4) Enyhe reakciókörülmények: Az enzimatikus szintézis módszer reakciókörülményei viszonylag enyhék, és a reakció hőmérséklete általában szobahőmérséklet és 40 fok között van, így képes fenntartani a reakciószubsztrát természetes szerkezetét és fiziológiai aktivitását, és hatékonyan fenntartani az eredeti molekula háromdimenziós konfigurációja és fő funkciója.
(5) Széles kilátások a kereskedelmi iparosításra: Az enzim egy biokatalizátor, amely széles körben előfordul a természetben, és széles körű alkalmazási kilátásokkal rendelkezik. A szkopolamin-hidrobromid iránti nagy kereslet, a széles piaci kilátások és a jelentős gazdasági érték miatt a szkopolamin-hidrobromid enzimatikus szintézisének előnye, hogy széles körű kereskedelmi iparosítási lehetőségeket kínál.
Összefoglalva, a szkopolamin-hidrobromid enzimatikus szintézise hatékony, környezetbarát, nagy szelektivitással rendelkező, nagy tisztaságú szintetikus módszer, széles körű alkalmazási lehetőségekkel. Ez a módszer új módot jelenthet a szkopolamin-hidrobromid ipari előállítására.