Skopolamiinihydrobromidi(Linkki tuote:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-hydrobromide-powder-cas-114-49-8.html) on yleinen lääke, jolla on erilaisia terapeuttisia vaikutuksia, kuten antikolinerginen, anestesia ja neuropaattinen strabismus. Shaanxi Achieve chem-tech Co., Ltd Chemical Laboratoryn useiden synteettisten yritysten mukaan sen kemiallinen rakenne sisältää useita renkaita, estereitä ja hydrolysoituja koliiniglykosideja, joten synteettisiä menetelmiä on monia. Tässä artikkelissa analysoidaan näiden menetelmien periaatteita, ominaisuuksia, etuja ja haittoja ja keskustellaan niiden kliinisistä sovelluksista.
1. Trost-synteesimenetelmä:
Skopolamiinihydrobromidi on orgaaninen alkaloidi, jolla on erilaisia vaikutuksia, kuten antikolinerginen, antinarkoottinen, masennuslääke ja ahdistusta ehkäisevä. Se on kliinisessä lääketieteessä laajalti käytetty lääke. Trostin synteesi on tehokas menetelmä skopolamiinihydrobromidin valmistamiseksi. Tämän menetelmän etuna on, että reaktio-olosuhteet ovat leuat ja saanto korkea, mutta siinä on käytettävä kalliita katalyyttejä ja reagensseja, ja siihen liittyy tiettyjä ympäristö- ja turvallisuusriskejä.
Trostin synteesimenetelmän perusperiaate on viedä tarvittava nelijäseninen rengasrakenne skopolamiinin esiastemolekyyliin Detroitin reaktion kautta ja saada lopuksi skopolamiinihydrobromidi. Tässä on yksityiskohtaiset vaiheet:
(1) Skopolamiinin esiastemolekyylin valmistus
Ensin on valmistettava skopolamiinin esiastemolekyyli. Tämä esiastemolekyyli saatetaan tavallisesti reagoimaan atropiinin ja klooriasetimidin kanssa N-asetyyliatropiinin tuottamiseksi. Reaktio suoritettiin huoneenlämpötilassa ja 1,5 ekvivalenttia trimetyyliamiinia lisättiin reaktioliuokseen reaktion edistämiseksi. Laimenna reaktion jälkeen vedellä, säädä pH noin 10:een NaOH:lla, uuta tuote reaktioliuoksesta, säädä pH uudelleen arvoon 8-9 NaOH:lla ja lopuksi hanki haluttu skopolamiinin esiastemolekyyli.
(2) Otetaan käyttöön nelijäseninen rengasrakenne
Liuota valmistetut skopolamiiniprekursorimolekyylit dimetyylisulfoksidin (DMSO) ja veden sekoitettuun liuokseen ja lisää sitten natriumhydroksidia (NaOH) pH:n saattamiseksi välille 9-10. Tässä vaiheessa lisättiin tetrasykliini TIPSO (2,3,4,6-tetra-O-isopropylideeni- -D-glukoosipentaasetaatti) ja natriumasetofenoni (NAS). Reaktion alkamisen jälkeen liuokseen ilmestyy keltainen Troposfere-polyhedraalinen rakenne, joka on vasta valmistettu nelijäseninen rengasrakenne.
(3) Tetrasykliinin pilkkominen ja TIPSO:n poistaminen
Ekskluusioreaktion annettiin seistä 1 tunnin ajan ja sitten lisättiin tietty määrä vesipitoista metanolia edistämään skopolamiiniprekursorimolekyylien ja tetrasykliinin TIPSO:n ja NAS:n pidentymistä. Sen jälkeen tetrasykliini TIPSO ja NAS poistettiin väkevällä kloorivetyhapolla ja natriumhydroksidia lisättiin liuokseen pH:n säätämiseksi arvoon 8-9. Lopulta muodostuu valkoinen kiinteä sakka, joka on haluttu skopolamiinihydrobromidi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Trost-synteesi paransi suuresti skopolamiinin tehokkuutta ja stabiilisuutta ottamalla käyttöön tehokkaan nelijäsenisen rengasrakenteen. Tämä menetelmä on yksinkertainen ja käyttökelpoinen, ja se on erittäin tärkeä menetelmä skopolamiinin tuotannossa.
2. Robinsonin synteesimenetelmä:
Skopolamiinihydrobromidi on antikolinerginen lääke, jota käytetään muun muassa matkapahoinvoinnin, maha-suolikanavan häiriöiden ja liikehäiriöiden hoitoon. Robinsonin synteesimenetelmä on yksi tehokkaista menetelmistä skopolamiinihydrobromidin synteesiin. Menetelmä on rakentaa nelijäseninen rengasrakenne kahdella avainreaktiovaiheella ja muuntaa se skopolamiinihydrobromidiksi bromivetyhapolla. Seuraavat ovat yksityiskohtaiset vaiheet:
(1) 2-metoksikarbonyylipyridiini-5-karboksyylihapon synteesi
Ensinnäkin on tarpeen valmistaa 2-metoksikarbonyylipyridiini-5-karboksyylihappo, joka on skopolamiinihydrobromidin synteettinen välituote. Reaktio vaatii 2-hydroksipyridiiniä ja asetyylikloridia lähtöaineina ja se suoritetaan emäksen läsnä ollessa. Lisää ensin natriumhydroksidi tipoittain 2-hydroksipyridiiniin asetonin kanssa natriumsuolan muodostamiseksi, ja lisää sitten asetyylikloridi. Reaktion päätyttyä happamoittaminen tuottaa 2-metoksikarbonyylipyridiini-5-karboksyylihappoa.
(2) 7-metoksikarbonyylipyridiinin[4,3-e]-1,2,4-triatsol-8(1H)-onin valmistus syklisoimalla
Seuraavaksi sinun on käytettävä 2-metoksikarbonyylipyridiini-5-karboksyylihappoa 7-metoksikarbonyylipyridiinin[4,3-e]-1,2,4- syntetisoimiseen. triatsol-8(1H)-oni, skopolamiinihydrobromidin esiastemolekyylit. Tämä vaihereaktio suoritetaan Robinson-renkaan sulkemisreaktiolla. Ensin lisättiin NaOEt etanoliin ja 2-metoksikarbonyylipyridiini-5-karboksyylihappo liuotettiin etyyliasetaattiin. Sitten reagoivaan aineeseen lisätään hyvin pieni määrä aldehydikatalyyttiä ja katalyytti toimii lähtöaineen initiaattorina. Reaktion edetessä syklisten yhdisteiden muodostuminen tulee yhä ilmeisemmäksi. Tässä prosessissa on välttämätöntä kiinnittää huomiota sellaisiin tekijöihin kuin reagoivan aineen pitoisuus, reaktioaika, lisätyn katalyytin määrä ja liuottimen valinta, jotta reaktiota voidaan säädellä.
(3) Skopolamiinihydrobromidin valmistus hydrauspelkistämällä
Lopuksi 7-metoksikarbonyylipyridiini[4,3-e]-1,2,4-triatsol-8(1H)-oni on muutettava skopolamiinihydrobromidiksi. Tämä voidaan saada aikaan hydrauspelkistysreaktiolla, tavallisesti happamissa olosuhteissa. Laita ensin 7-metoksikarbonyylipyridiini[4,3-e]-1,2,4-triatsol-8(1H)-oni ja PtO2 katalyyttiksi reaktiopulloon, lisää sitten vetyä ja anna reagoida noin 6 tuntia. Reaktioliuos uutettiin etyyliasetaatilla ja pH säädettiin NaOH:lla ja liuotettiin sitten bromivetyhappoon halutun skopolamiinihydrobromidin tuottamiseksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Robinson-synteesimenetelmä rakentaa skopolamiinihydrobromidin nelijäsenisen rengasrakenteen kahden avainreaktiovaiheen kautta, nimittäin Robinson-renkaan sulkemisreaktion ja hydrauksen pelkistysreaktion kautta, ja lopulta syntetisoi onnistuneesti skopolamiinihydrobromidin. Robinsonin synteesimenetelmällä on vähemmän reaktiovaiheita ja yksinkertainen toiminta, mutta se on helppo saastua, saanto on alhainen ja tarvitaan enemmän reagensseja. Se on tehokas menetelmä skopolamiinihydrobromidin valmistamiseksi.
3. Entsymaattinen synteesimenetelmä:
Entsymaattinen synteesi on uusi ja ympäristöystävällinen menetelmä skopolamiinihydrobromidin tehokkaaseen synteesiin miedoissa reaktio-olosuhteissa. Entsymaattinen synteesi viittaa menetelmään, jossa entsyymikatalyysiä käytetään edistämään orgaanisia synteesireaktioita, jolloin kohdemolekyylejä syntetisoidaan tehokkaasti ja selektiivisesti. Perinteisestä kemiallisesta synteesimenetelmästä poiketen entsymaattisen synteesimenetelmän edut ovat korkea hyötysuhde, vihreys, mietuus jne., ja sillä on korkea tuotteen puhtaus ja pienet sivureaktiot, joten se on saanut laajaa huomiota ja tutkimusta.
Skopolamiinihydrobromidin entsymaattista synteesiä katalysoivat luonnolliset entsyymit, jotka ovat erittäin spesifisiä luonnollisia entsyymejä, jotka voivat tehokkaasti katalysoida amidisidosten muodostumista karboksyyli- ja aminoryhmien välillä skopolamiinihydrobromidimolekyyleissä. Skopolamiinihydrobromidin entsymaattisen synteesin erityiset vaiheet ovat seuraavat:
Vaihe 1: Esikäsittelyentsyymi
Ensinnäkin skopolamiinihydrobromidin entsyymiesikäsittely vaaditaan entsyymin aktivoimiseksi ja stabiloimiseksi. Käsittelyprosessi sisältää pääasiassa entsyymin uuton, jalostuksen, väkevöinnin ja pakastekuivauksen vaiheet, jotka voivat parantaa entsyymin katalyyttistä tehokkuutta ja katalyyttistä stabiilisuutta.
Vaihe 2: Käsittele substraatti ennen reaktiota
Lisää skopolamiinihydrobromidin syntetisoimiseen tarvittava substraatti reaktiojärjestelmään. Substraatti on esikäsiteltävä ensin, ja joidenkin kemiallisten reaktioiden kautta se voi paremmin yhdistyä reaktioentsyymin kanssa ja muodostaa kompleksin. Yleisesti substraatin esikäsittely voidaan saavuttaa sellaisilla menetelmillä kuin agaroosigeelipylväskromatografia tai silloitettu affiniteettikromatografia.
Vaihe 3: Entsymaattinen reaktio
Substraatilla esikäsitelty aine ja esikäsitelty entsyymi sekoitetaan yhteen ja saatetaan reagoimaan sopivissa reaktio-olosuhteissa. Reaktio-olosuhteet sisältävät yleensä erilaisia tekijöitä, kuten pH-arvon, lämpötilan, reaktioajan ja reagoivan aineen pitoisuuden. Reaktiojärjestelmä on pidettävä oikealla lämpötila- ja pH-alueella parhaan entsyymikatalyyttisen aktiivisuuden saavuttamiseksi. Reaktioaika vaihtelee riippuen reagoivien aineiden pitoisuudesta ja yleinen aika on noin useita tunteja.
Vaihe 4: Reaktion loppu
Kun reaktio on ohi, on käytettävä joitain menetelmiä reaktiojärjestelmän käsittelemiseksi. Yleisesti ottaen reaktiojärjestelmää voidaan käsitellä liuottimella, haihduttamalla tai jollain kemiallisella menetelmällä ei-toivottujen epäpuhtauksien poistamiseksi ja tuotteen puhtaammaksi.
Vaihe 5: Eristä ja puhdista tuote
Erittäin puhtaita skopolamiinihydrobromidituotteita voidaan saada sopivilla erotus- ja puhdistusmenetelmillä, kuten vastavirtatislauksella, uutolla, pylväskromatografialla jne.
Skopolamiinihydrobromidin entsymaattisen synteesimenetelmän edut:
(1) Ympäristöystävällinen ja vihreä: Perinteisiin kemiallisiin synteesimenetelmiin verrattuna entsymaattinen synteesi ei vaadi suurta määrää myrkyllisiä ja haitallisia liuottimia, reagensseja ja muita aineita, joten se on ympäristöystävällinen ja vihreä.
(2) Tehokas selektiivisyys: Entsymaattinen synteesimenetelmä voi tehokkaasti katalysoida kohdetuotteiden synteesiä ja sillä on korkea selektiivisyys, joten se voi vähentää jätetuotteiden määrää ja käytetyn entsyymikatalyytin määrää.
(3) Korkea tuotteen puhtaus: Entsymaattisella synteesimenetelmällä valmistetulla tuotteella on korkea puhtaus ja alhainen epäpuhtauspitoisuus, joten lisäpuhdistusvaiheita ei tarvita, mikä voi säästää aikaa ja kustannuksia.
(4) Lievät reaktio-olosuhteet: Entsymaattisen synteesimenetelmän reaktio-olosuhteet ovat suhteellisen lieviä, ja reaktiolämpötila on yleensä huoneenlämpötilan ja 40 asteen välillä, joten se voi ylläpitää reaktiosubstraatin luonnollista rakennetta ja fysiologista aktiivisuutta ja ylläpitää tehokkaasti alkuperäisen molekyylin kolmiulotteinen konfiguraatio ja päätoiminto.
(5) Kaupallisen teollistumisen laajat näkymät: Entsyymi on biokatalyytti, jota esiintyy laajasti luonnossa ja jolla on laajat sovellusmahdollisuudet. Skopolamiinihydrobromidin suuresta kysynnästä, laajoista markkinanäkymistä ja merkittävästä taloudellisesta arvosta johtuen skopolamiinihydrobromidin entsymaattisen synteesin etuna on laajat mahdollisuudet kaupalliseen teollistumiseen.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Scopolamine hydrobromidin entsymaattinen synteesi on tehokas, ympäristöystävällinen, erittäin selektiivinen ja erittäin puhdas synteesimenetelmä, jolla on laajat sovellusmahdollisuudet. Tämä menetelmä voi tarjota uuden tavan skopolamiinihydrobromidin teolliseen tuotantoon.