Bromhidrat d'escopolamina(Enllaç del producte:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-hydrobromide-powder-cas-114-49-8.html) és un fàrmac comú amb diversos efectes terapèutics com l'estrabisme anticolinèrgic, anestèsic i neuropàtic. Segons múltiples intents sintètics de Shaanxi Achieve chem-tech Co., Ltd Chemical Laboratory, la seva estructura química conté múltiples anells, èsters i glucòsids de colina hidrolitzats, de manera que hi ha molts mètodes sintètics. Aquest article analitzarà els principis, les característiques, els avantatges i els inconvenients d'aquests mètodes, i discutirà les seves aplicacions clíniques.
1. Mètode de síntesi de Trost:
El bromhidrat de escopolamina és un alcaloide orgànic amb diversos efectes com ara anticolinèrgics, antinarcòtics, antidepressius i antiansietat. És un fàrmac molt utilitzat en medicina clínica. La síntesi de Trost és un mètode eficaç per a la preparació de bromhidrat d'escopolamina. L'avantatge d'aquest mètode és que les condicions de reacció són suaus i el rendiment és alt, però necessita utilitzar catalitzadors i reactius cars, i hi ha certs perills ambientals i de seguretat.
El principi bàsic del mètode de síntesi de Trost és introduir l'estructura d'anell de quatre membres necessària a la molècula precursora d'escopolamina mitjançant la reacció de Detroit i, finalment, obtenir bromhidrat d'escopolamina. Aquests són els passos detallats:
(1) Preparació de la molècula precursora d'escopolamina
En primer lloc, cal preparar la molècula precursora d'escopolamina. Aquesta molècula precursora sol reaccionar amb atropina i cloroacetimida per produir N-acetil atropina. La reacció es va dur a terme a temperatura ambient i es van afegir 1,5 equivalents de trimetilamina a la solució de reacció per promoure la reacció. Després de la reacció, diluir amb aigua, ajustar el pH a uns 10 amb NaOH, extreure el producte de la solució de reacció, ajustar de nou el pH a 8-9 amb NaOH i, finalment, obtenir la molècula precursora desitjada d'escopolamina.
(2) Introducció d'una estructura d'anell de quatre membres
Dissoleu les molècules precursores d'escopolamina preparades en una solució mixta de sulfòxid de dimetil (DMSO) i aigua i, a continuació, afegiu hidròxid de sodi (NaOH) per fer el pH entre 9-10. En aquest punt, es van afegir tetraciclina TIPSO (2,3,4,6-tetra-O-isopropiliden- -pentaacetat de D-glucosa) i acetofenona sòdica (NAS). Després de començar la reacció, apareixerà una estructura polièdrica Troposfere groga a la solució, que és una estructura d'anell de quatre membres acabada de produir.
(3) Escissió de la tetraciclina i eliminació de TIPSO
La reacció d'exclusió es va deixar reposar durant 1 hora, i després es va afegir una certa quantitat de metanol aquós per promoure el perfil d'extensió de les molècules precursores d'escopolamina i la tetraciclina TIPSO i NAS. Posteriorment, es van eliminar la tetraciclina TIPSO i NAS amb àcid clorhídric concentrat i es va afegir hidròxid de sodi a la solució per ajustar el pH a 8-9. Finalment es formarà un precipitat sòlid blanc, que és el bromhidrat d'escopolamina desitjat.
En conclusió, la síntesi de Trost va millorar molt l'eficàcia i l'estabilitat de l'escopolamina mitjançant la introducció d'una eficaç estructura d'anell de quatre membres. Aquest mètode és senzill i factible, i és un mètode molt important per a la producció d'escopolamina.
2. Mètode de síntesi Robinson:
El bromhidrat d'escopolamina és un fàrmac anticolinèrgic que s'utilitza per tractar el mal del moviment, trastorns gastrointestinals i trastorns del moviment, entre d'altres. El mètode de síntesi Robinson és un dels mètodes efectius per a la síntesi de bromhidrat d'escopolamina. El mètode consisteix a construir una estructura d'anell de quatre membres mitjançant dos passos clau de reacció i convertir-la en bromhidrat d'escopolamina amb àcid bromhídric. A continuació es detallen els passos:
(1) Síntesi de l'àcid carboxílic 2-metoxicarbonilpiridina-5-
En primer lloc, cal preparar 2-metoxicarbonilpiridina-5-àcid carboxílic, que és un intermedi sintètic del bromhidrat d'escopolamina. La reacció requereix 2-hidroxipiridina i clorur d'acetil com a materials de partida i es porta a terme en presència d'una base. Primer afegiu hidròxid de sodi gota a gota a 2-hidroxipiridina amb acetona per generar sal de sodi i, a continuació, afegiu clorur d'acetil. Un cop finalitzada la reacció, l'acidificació dóna 2-metoxicarbonilpiridina-5-àcid carboxílic.
(2) Preparació de 7-metoxicarbonilpiridin[4,3-e]{-1,2,4-triazol{-8(1H)-ona per ciclització
A continuació, heu d'utilitzar 2-metoxicarbonilpiridina-5-àcid carboxílic per sintetitzar 7-metoxicarbonilpiridina[4,3-e]-1,2,4- triazol-8(1H)-ona, molècules precursores de bromhidrat d'escopolamina. Aquesta reacció escalonada es realitza mitjançant la reacció de tancament de l'anell de Robinson. Primer, es va afegir NaOEt a etanol i es va dissoldre àcid carboxílic 2-metoxicarbonilpiridina-5- amb acetat d'etil. A continuació, s'afegeix una quantitat molt petita de catalitzador d'aldehid al reactiu i el catalitzador actua com a iniciador del reactiu. A mesura que avança la reacció, la formació de compostos cíclics es fa cada cop més evident. En aquest procés, cal parar atenció a factors com la concentració del reactiu, el temps de reacció, la quantitat de catalitzador afegit i l'elecció del dissolvent, de manera que la reacció es pugui regular.
(3) Preparació de bromhidrat d'escopolamina per reducció d'hidrogenació
Finalment, la 7-metoxicarbonilpiridin[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-ona s'ha de convertir en bromhidrat d'escopolamina. Això es pot aconseguir mitjançant una reacció de reducció d'hidrogenació, generalment en condicions àcides. Primer, poseu 7-metoxicarbonilpiridina[4,3-e]-1,2,4-triazol-8(1H)-ona i PtO2 com a catalitzador al matràs de reacció, després afegir hidrogen i reaccionar durant unes 6 hores. La solució de reacció es va extreure amb acetat d'etil i es va ajustar el pH amb NaOH, i després es va dissoldre amb àcid bromhídric per generar el bromhidrat d'escopolamina desitjat.
En conclusió, el mètode de síntesi Robinson construeix l'estructura d'anell de quatre membres del bromhidrat d'escopolamina mitjançant dos passos clau de reacció, és a dir, la reacció de tancament de l'anell de Robinson i la reacció de reducció d'hidrogenació, i finalment sintetitza amb èxit el bromhidrat d'escopolamina. El mètode de síntesi Robinson té les característiques de menys passos de reacció i un funcionament senzill, però és fàcil de contaminar, el rendiment és baix i es necessiten més reactius. És un mètode eficaç per preparar bromhidrat d'escopolamina.
3. Mètode de síntesi enzimàtica:
La síntesi enzimàtica és un mètode nou i respectuós amb el medi ambient per a la síntesi eficient de bromhidrat d'escopolamina en condicions de reacció suaus. La síntesi enzimàtica es refereix al mètode d'utilitzar la catàlisi enzimàtica per promoure reaccions de síntesi orgànica, sintetitzant així de manera eficient i selectiva les molècules diana. A diferència del mètode de síntesi química tradicional, el mètode de síntesi enzimàtica té els avantatges d'una alta eficiència, verdor, suavitat, etc., i té les característiques d'alta puresa del producte i petites reaccions secundaris, de manera que ha rebut una àmplia atenció i investigació.
La síntesi enzimàtica del bromhidrat d'escopolamina està catalitzada per enzims naturals, que són enzims naturals molt específics que poden catalitzar de manera eficient la formació d'enllaços amida entre els grups carboxil i amino en les molècules de bromhidrat d'escopolamina. Els passos específics de la síntesi enzimàtica del bromhidrat d'escopolamina són els següents:
Pas 1: enzim de pretractament
En primer lloc, es requereix el pretractament enzimàtic del bromhidrat d'escopolamina per activar i estabilitzar l'enzim. El procés de tractament inclou principalment els passos d'extracció d'enzims, refinament, concentració i liofilització, que poden millorar l'eficiència catalítica i l'estabilitat catalítica de l'enzim.
Pas 2: Tracteu el substrat abans de la reacció
Afegiu el substrat necessari per sintetitzar bromhidrat d'escopolamina al sistema de reacció. Primer cal tractar prèviament el substrat i, mitjançant algunes reaccions químiques, es pot combinar millor amb l'enzim de reacció i formar un complex. En general, el pretractament del substrat es pot aconseguir mitjançant mètodes com la cromatografia en columna de gel d'agarosa o la cromatografia d'afinitat reticulada.
Pas 3: Reacció enzimàtica
La substància pretractada del substrat i l'enzim pretractat es barregen i reaccionen en condicions de reacció adequades. Les condicions de reacció generalment inclouen diversos factors com el valor del pH, la temperatura, el temps de reacció i la concentració de reactius. El sistema de reacció s'ha de mantenir a la temperatura i el rang de pH adequats per aconseguir la millor activitat catalítica de l'enzim. El temps de reacció varia en funció de la concentració dels reactius, i el temps general és d'unes quantes hores.
Pas 4: final de la reacció
Quan la reacció ha acabat, cal utilitzar alguns mètodes per tractar el sistema de reacció. En termes generals, el sistema de reacció es pot tractar amb dissolvent, evaporació o algun mètode químic per eliminar les impureses no desitjades i fer el producte més pur.
Pas 5: aïllar i purificar el producte
Els productes de bromhidrat d'escopolamina d'alta puresa es poden obtenir mitjançant mètodes de separació i purificació adequats, com ara destil·lació a contracorrent, extracció, cromatografia en columna, etc.
Avantatges del mètode de síntesi enzimàtica de bromhidrat d'escopolamina:
(1) Ecològic i verd: en comparació amb els mètodes tradicionals de síntesi química, la síntesi enzimàtica no requereix una gran quantitat de dissolvents, reactius i altres substàncies tòxics i nocius, per la qual cosa és respectuosa amb el medi ambient i verda.
(2) Selectivitat eficient: el mètode de síntesi enzimàtica pot catalitzar de manera eficient la síntesi de productes objectiu i té una alta selectivitat, de manera que pot reduir la quantitat de productes de rebuig i la quantitat de catalitzador enzimàtic utilitzat.
(3) Alta puresa del producte: el producte produït pel mètode de síntesi enzimàtica té una puresa elevada i un baix contingut d'impureses, de manera que no calen passos de purificació addicionals, cosa que pot estalviar temps i costos.
(4) Condicions de reacció suaus: les condicions de reacció del mètode de síntesi enzimàtica són relativament suaus i la temperatura de reacció es troba generalment entre la temperatura ambient i els 40 graus, de manera que pot mantenir l'estructura natural i l'activitat fisiològica del substrat de reacció i mantenir eficaçment el configuració tridimensional de la molècula original i funció principal.
(5) Àmplies perspectives per a la industrialització comercial: l'enzim és un biocatalitzador que existeix àmpliament a la natura i té àmplies perspectives d'aplicació. A causa de la gran demanda de bromhidrat d'escopolamina, amplies perspectives de mercat i valor econòmic important, la síntesi enzimàtica de bromhidrat d'escopolamina té l'avantatge d'amplies perspectives per a la industrialització comercial.
En conclusió, la síntesi enzimàtica de bromhidrat d'escopolamina és un mètode sintètic eficient, respectuós amb el medi ambient, d'alta selectivitat i d'alta puresa amb àmplies perspectives d'aplicació. Aquest mètode pot proporcionar una nova manera per a la producció industrial de bromhidrat d'escopolamina.