Skopolamīna hidrobromīds(Produkta saite:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-hydrobromide-powder-cas-114-49-8.html) ir plaši izplatītas zāles ar dažādu terapeitisku iedarbību, piemēram, antiholīnerģisku, anestēzijas līdzekli un neiropātisku šķielēšanu. Saskaņā ar vairākiem Shaanxi Achieve chem-tech Co., Ltd Chemical Laboratory sintētiskajiem mēģinājumiem, tās ķīmiskajā struktūrā ir vairāki gredzeni, esteri un hidrolizēti holīna glikozīdi, tāpēc ir daudz sintētisko metožu. Šajā rakstā tiks analizēti šo metožu principi, īpašības, priekšrocības un trūkumi, kā arī apspriests to klīniskais pielietojums.
1. Trosta sintēzes metode:
Skopolamīna hidrobromīds ir organisks alkaloīds ar dažādu iedarbību, piemēram, antiholīnerģisku, pretnarkotisku, antidepresantu un prettrauksmi. Tās ir zāles, ko plaši izmanto klīniskajā medicīnā. Trosta sintēze ir efektīva metode skopolamīna hidrobromīda iegūšanai. Šīs metodes priekšrocība ir tāda, ka reakcijas apstākļi ir viegli un iznākums ir augsts, taču tai ir jāizmanto dārgi katalizatori un reaģenti, kā arī pastāv noteikti vides un drošības apdraudējumi.
Trosta sintēzes metodes pamatprincips ir ar Detroitas reakcijas palīdzību skopolamīna prekursora molekulā ievadīt nepieciešamo četru locekļu gredzena struktūru un visbeidzot iegūt skopolamīna hidrobromīdu. Tālāk ir norādītas detalizētas darbības.
(1) Skopolamīna prekursora molekulas sagatavošana
Pirmkārt, ir jāsagatavo skopolamīna prekursora molekula. Šo prekursoru molekulu parasti reaģē ar atropīnu un hloracetimīdu, lai iegūtu N-acetilatropīnu. Reakcija tika veikta istabas temperatūrā, un reakcijas šķīdumam pievienoja 1,5 ekvivalentus trimetilamīna, lai veicinātu reakciju. Pēc reakcijas atšķaida ar ūdeni, noregulē pH līdz aptuveni 10 ar NaOH, ekstrahē produktu no reakcijas šķīduma, vēlreiz noregulē pH līdz 8-9 ar NaOH un visbeidzot iegūst vajadzīgo skopolamīna prekursoru molekulu.
(2) Četru locekļu gredzena struktūras ieviešana
Izšķīdiniet sagatavotās skopolamīna prekursoru molekulas jauktā dimetilsulfoksīda (DMSO) un ūdens šķīdumā un pēc tam pievienojiet nātrija hidroksīdu (NaOH), lai pH būtu starp 9-10. Šajā brīdī tika pievienots tetraciklīns TIPSO (2,3,4, 6-tetra-O-izopropilidēna- -D-glikozes pentaacetāts) un nātrija acetofenons (NAS). Pēc reakcijas sākuma šķīdumā parādīsies dzeltena Troposfere daudzskaldņu struktūra, kas ir jaunizveidota četru locekļu gredzena struktūra.
(3) Tetraciklīna šķelšana un TIPSO noņemšana
Izslēgšanas reakciju atstāja nostāvēties 1 stundu, un pēc tam pievienoja noteiktu daudzumu metanola ūdens, lai veicinātu skopolamīna prekursoru molekulu un tetraciklīna TIPSO un NAS pagarinājuma profilu. Pēc tam tetraciklīns TIPSO un NAS tika noņemti ar koncentrētu sālsskābi, un šķīdumam pievienoja nātrija hidroksīdu, lai noregulētu pH uz 8-9. Galu galā izveidosies baltas cietas nogulsnes, kas ir vēlamais skopolamīna hidrobromīds.
Visbeidzot, Trost sintēze ievērojami uzlaboja Scopolamine efektivitāti un stabilitāti, ieviešot efektīvu četru locekļu gredzena struktūru. Šī metode ir vienkārša un iespējama, un tā ir ļoti svarīga metode skopolamīna ražošanā.
2. Robinsona sintēzes metode:
Skopolamīna hidrobromīds ir antiholīnerģisks līdzeklis, ko cita starpā lieto, lai ārstētu kustību slimības, kuņģa-zarnu trakta traucējumus un kustību traucējumus. Robinsona sintēzes metode ir viena no efektīvākajām skopolamīna hidrobromīda sintēzes metodēm. Metode ir veidot četru locekļu gredzena struktūru, izmantojot divus galvenos reakcijas posmus, un pārveidot to par skopolamīna hidrobromīdu ar bromūdeņražskābi. Tālāk ir norādītas detalizētas darbības.
(1) 2-metoksikarbonilpiridīna-5-karbonskābes sintēze
Pirmkārt, ir jāsagatavo 2-metoksikarbonilpiridīna-5-karbonskābe, kas ir skopolamīna hidrobromīda sintētisks starpprodukts. Reakcijai kā izejmateriāli ir nepieciešams 2-hidroksipiridīns un acetilhlorīds, un to veic bāzes klātbūtnē. Vispirms pievienojiet nātrija hidroksīdu 2-hidroksipiridīnam ar acetonu, lai iegūtu nātrija sāli, un pēc tam pievienojiet acetilhlorīdu. Kad reakcija ir pabeigta, paskābināšana dod 2-metoksikarbonilpiridīn-5-karbonskābi.
(2) 7-metoksikarbonilpiridīna[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-ona iegūšana ar ciklizāciju
Pēc tam jums ir jāizmanto 2-metoksikarbonilpiridīna-5-karbonskābe, lai sintezētu 7-metoksikarbonilpiridīnu[4,3-e]-1,2,4- triazol-8(1H)-ons, skopolamīna hidrobromīda prekursoru molekulas. Šo soli reakciju veic Robinsona gredzena slēgšanas reakcija. Vispirms etanolā pievienoja NaOEt un 2-metoksikarbonilpiridīna-5-karbonskābi izšķīdināja ar etilacetātu. Pēc tam reaģentam pievieno ļoti nelielu daudzumu aldehīda katalizatora, un katalizators darbojas kā reaģenta iniciators. Reakcijai turpinoties, ciklisko savienojumu veidošanās kļūst arvien skaidrāka. Šajā procesā ir jāpievērš uzmanība tādiem faktoriem kā reaģenta koncentrācija, reakcijas laiks, pievienotā katalizatora daudzums un šķīdinātāja izvēle, lai reakciju varētu regulēt.
(3) Skopolamīna hidrobromīda iegūšana ar hidrogenēšanas reducēšanu
Visbeidzot, 7-metoksikarbonilpiridīns[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-ons ir jāpārvērš par skopolamīna hidrobromīdu. To var panākt ar hidrogenēšanas reducēšanas reakciju, parasti skābos apstākļos. Vispirms pievienojiet 7-metoksikarbonilpiridīnu[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-onu un PtO2 kā katalizatoru. reakcijas kolbu, tad pievieno ūdeņradi un reaģē apmēram 6 stundas. Reakcijas šķīdumu ekstrahēja ar etilacetātu un pH noregulēja ar NaOH, un pēc tam izšķīdināja ar bromūdeņražskābi, lai iegūtu vēlamo skopolamīna hidrobromīdu.
Noslēgumā jāsaka, ka Robinsona sintēzes metode konstruē skopolamīna hidrobromīda četru locekļu gredzena struktūru, izmantojot divus galvenos reakcijas posmus, proti, Robinsona gredzena slēgšanas reakciju un hidrogenēšanas reducēšanas reakciju, un visbeidzot veiksmīgi sintezē skopolamīna hidrobromīdu. Robinsona sintēzes metodei ir mazāk reakcijas soļu un vienkāršas darbības īpašības, taču to ir viegli piesārņot, iznākums ir zems un ir nepieciešams vairāk reaģentu. Tā ir efektīva metode skopolamīna hidrobromīda pagatavošanai.
3. Fermentatīvās sintēzes metode:
Enzīmu sintēze ir jauna un videi draudzīga metode efektīvai skopolamīna hidrobromīda sintēzei vieglos reakcijas apstākļos. Fermentatīvā sintēze attiecas uz enzīmu katalīzes izmantošanas metodi, lai veicinātu organiskās sintēzes reakcijas, tādējādi efektīvi un selektīvi sintezējot mērķa molekulas. Atšķirībā no tradicionālās ķīmiskās sintēzes metodes, fermentatīvās sintēzes metodei ir augstas efektivitātes, zaļuma, maiguma utt. priekšrocības, kā arī augsta produkta tīrības un nelielu blakusreakciju īpašības, tāpēc tai ir pievērsta liela uzmanība un pētījumi.
Skopolamīna hidrobromīda fermentatīvo sintēzi katalizē dabiskie enzīmi, kas ir ļoti specifiski dabiskie enzīmi, kas var efektīvi katalizēt amīda saišu veidošanos starp karboksil- un aminogrupām skopolamīna hidrobromīda molekulās. Skopolamīna hidrobromīda fermentatīvās sintēzes īpašie soļi ir šādi:
1. darbība: pirmapstrādes enzīms
Pirmkārt, lai aktivizētu un stabilizētu fermentu, ir nepieciešama skopolamīna hidrobromīda pirmapstrāde ar enzīmu. Apstrādes process galvenokārt ietver fermentu ekstrakcijas, rafinēšanas, koncentrēšanas un liofilizēšanas posmus, kas var uzlabot fermenta katalītisko efektivitāti un katalītisko stabilitāti.
2. solis: pirms reakcijas apstrādājiet substrātu
Pievienojiet reakcijas sistēmā substrātu, kas nepieciešams skopolamīna hidrobromīda sintezēšanai. Vispirms substrāts ir iepriekš jāapstrādā, un dažu ķīmisko reakciju rezultātā tas var labāk apvienoties ar reakcijas fermentu un veidot kompleksu. Parasti substrāta pirmapstrādi var panākt ar tādām metodēm kā agarozes gēla kolonnas hromatogrāfiju vai šķērssaistīto afinitātes hromatogrāfiju.
3. solis: Enzīmu reakcija
Substrāta iepriekš apstrādāto vielu un iepriekš apstrādāto fermentu sajauc kopā un reaģē piemērotos reakcijas apstākļos. Reakcijas apstākļi parasti ietver dažādus faktorus, piemēram, pH vērtību, temperatūru, reakcijas laiku un reaģenta koncentrāciju. Reakcijas sistēma ir jāuztur pareizā temperatūras un pH diapazonā, lai sasniegtu vislabāko fermentu katalītisko aktivitāti. Reakcijas laiks mainās atkarībā no reaģentu koncentrācijas, un kopējais laiks ir aptuveni vairākas stundas.
4. solis: reakcijas beigas
Kad reakcija ir beigusies, reakcijas sistēmas apstrādei ir jāizmanto dažas metodes. Vispārīgi runājot, reakcijas sistēmu var apstrādāt ar šķīdinātāju, iztvaicēšanu vai kādu ķīmisku metodi, lai noņemtu nevēlamus piemaisījumus un padarītu produktu tīrāku.
5. darbība. Izolējiet un attīriet produktu
Augstas tīrības pakāpes skopolamīna hidrobromīda produktus var iegūt ar atbilstošām atdalīšanas un attīrīšanas metodēm, piemēram, pretstrāvas destilāciju, ekstrakciju, kolonnu hromatogrāfiju utt.
Skopolamīna hidrobromīda fermentatīvās sintēzes metodes priekšrocības:
(1) Videi draudzīgs un zaļš: salīdzinot ar tradicionālajām ķīmiskās sintēzes metodēm, fermentatīvā sintēze neprasa lielu daudzumu toksisku un kaitīgu šķīdinātāju, reaģentu un citu vielu, tāpēc tā ir videi draudzīga un zaļa.
(2) Efektīva selektivitāte: fermentatīvās sintēzes metode var efektīvi katalizēt mērķa produktu sintēzi, un tai ir augsta selektivitāte, tāpēc tā var samazināt atkritumu produktu daudzumu un izmantotā fermentu katalizatora daudzumu.
(3) Augsta produkta tīrība: Produktam, kas ražots ar fermentatīvās sintēzes metodi, ir augsta tīrība un zems piemaisījumu saturs, tāpēc nav nepieciešami papildu attīrīšanas posmi, kas var ietaupīt laiku un izmaksas.
(4) Viegli reakcijas apstākļi: fermentatīvās sintēzes metodes reakcijas apstākļi ir salīdzinoši viegli, un reakcijas temperatūra parasti ir no istabas temperatūras līdz 40 grādiem, tāpēc tā var saglabāt reakcijas substrāta dabisko struktūru un fizioloģisko aktivitāti un efektīvi uzturēt sākotnējās molekulas trīsdimensiju konfigurācija un galvenā funkcija.
(5) Plašas komerciālas industrializācijas perspektīvas: Enzīms ir biokatalizators, kas plaši sastopams dabā un kam ir plašas pielietošanas iespējas. Sakarā ar lielo pieprasījumu pēc skopolamīna hidrobromīda, plašām tirgus perspektīvām un ievērojamo ekonomisko vērtību, skopolamīna hidrobromīda fermentatīvās sintēzes priekšrocība ir plašas komerciālas industrializācijas iespējas.
Noslēgumā jāsaka, ka skopolamīna hidrobromīda fermentatīvā sintēze ir efektīva, videi draudzīga, augstas selektivitātes, augstas tīrības pakāpes sintētiskā metode ar plašām pielietojuma perspektīvām. Šī metode var nodrošināt jaunu veidu skopolamīna hidrobromīda rūpnieciskai ražošanai.