Скополамин хидробромид(Връзка към продукта:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-hydrobromide-powder-cas-114-49-8.html) е често срещано лекарство с различни терапевтични ефекти като антихолинергичен, анестетичен и невропатичен страбизъм. Според многобройни опити за синтез на Shaanxi Achieve chem-tech Co., Ltd Chemical Laboratory, неговата химическа структура съдържа множество пръстени, естери и хидролизирани холинови гликозиди, така че има много синтетични методи. Тази статия ще анализира принципите, характеристиките, предимствата и недостатъците на тези методи и ще обсъди техните клинични приложения.
1. Метод на синтез на Trost:
Скополамин хидробромидът е органичен алкалоид с различни ефекти като антихолинергични, антинаркотични, антидепресивни и анти-тревожни. Това е лекарство, което се използва широко в клиничната медицина. Синтезът на Trost е ефективен метод за получаване на скополамин хидробромид. Предимството на този метод е, че реакционните условия са меки и добивът е висок, но трябва да се използват скъпи катализатори и реагенти и има определени опасности за околната среда и безопасността.
Основният принцип на метода на синтез на Trost е да се въведе необходимата четиричленна пръстенна структура в прекурсорната молекула на скополамин чрез реакцията на Детройт и накрая да се получи скополамин хидробромид. Ето подробните стъпки:
(1) Получаване на прекурсорна молекула на скополамин
Първо трябва да се подготви прекурсорната молекула на скополамин. Тази прекурсорна молекула обикновено реагира с атропин и хлороацетимид, за да се получи N-ацетил атропин. Реакцията се провежда при стайна температура и към реакционния разтвор се добавят 1.5 еквивалента триметиламин за стимулиране на реакцията. След реакцията, разредете с вода, коригирайте pH до около 10 с NaOH, извлечете продукта от реакционния разтвор, коригирайте pH до 8-9 отново с NaOH и накрая получете желаната прекурсорна молекула на скополамин.
(2) Въвеждане на четиричленна пръстеновидна структура
Разтворете приготвените прекурсорни молекули на скополамин в смесен разтвор на диметилсулфоксид (DMSO) и вода и след това добавете натриев хидроксид (NaOH), за да направите pH между 9-10. В този момент се добавят тетрациклин TIPSO (2,3,4,6-тетра-О-изопропилиден- -D-глюкоза пентаацетат) и натриев ацетофенон (NAS). След като реакцията започне, в разтвора ще се появи жълта тропосферна полиедрична структура, която е новопроизведена четиричленна пръстенна структура.
(3) Разцепване на тетрациклин и отстраняване на TIPSO
Реакцията на изключване се оставя да престои 1 час и след това се добавя определено количество воден метанол, за да се насърчи профилът на разширение на прекурсорните молекули на скополамин и тетрациклин TIPSO и NAS. Впоследствие тетрациклинът TIPSO и NAS се отстраняват с концентрирана солна киселина и към разтвора се добавя натриев хидроксид, за да се регулира рН до 8-9. В крайна сметка ще се образува бяла твърда утайка, която е желаният скополамин хидробромид.
В заключение, синтезът на Trost значително подобри ефикасността и стабилността на скополамин чрез въвеждане на ефективна четиричленна пръстенна структура. Този метод е прост и осъществим и е много важен метод за производството на скополамин.
2. Метод на синтез на Робинсън:
Скополамин хидробромид е антихолинергично лекарство, използвано за лечение на морска болест, стомашно-чревни разстройства и двигателни разстройства, наред с други. Методът на синтез на Робинсън е един от ефективните методи за синтез на скополамин хидробромид. Методът е да се конструира четиричленна пръстенна структура чрез два ключови етапа на реакция и да се превърне в скополамин хидробромид с бромоводородна киселина. Следват подробните стъпки:
(1) Синтез на 2-метоксикарбонилпиридин-5-карбоксилова киселина
Първо, необходимо е да се получи 2-метоксикарбонилпиридин-5-карбоксилна киселина, която е синтетичен междинен продукт на скополамин хидробромид. Реакцията изисква 2-хидроксипиридин и ацетил хлорид като изходни материали и се провежда в присъствието на основа. Първо добавете натриев хидроксид на капки към 2-хидроксипиридин с ацетон, за да получите натриева сол, и след това добавете ацетил хлорид. След завършване на реакцията подкиселяването дава 2-метоксикарбонилпиридин-5-карбоксилова киселина.
(2) Получаване на 7-метоксикарбонилпиридин[4,3-e]-1,2,4-триазол-8(1H)-он чрез циклизиране
След това трябва да използвате 2-метоксикарбонилпиридин-5-карбоксилна киселина, за да синтезирате 7-метоксикарбонилпиридин[4,3-e]-1,2,4- триазол-8(1Н)-он, прекурсорни молекули на скополамин хидробромид. Тази етапна реакция се осъществява чрез реакция на затваряне на пръстена на Робинсън. Първо се добавя NaOEt в етанол и 2-метоксикарбонилпиридин-5-карбоксилната киселина се разтваря с етилацетат. След това към реагента се добавя много малко количество алдехиден катализатор и катализаторът действа като инициатор на реагента. С протичането на реакцията образуването на циклични съединения става все по-очевидно. В този процес е необходимо да се обърне внимание на фактори като концентрацията на реагента, времето за реакция, количеството на добавения катализатор и избора на разтворителя, така че реакцията да може да се регулира.
(3) Получаване на скополамин хидробромид чрез редукция чрез хидрогениране
И накрая, 7-метоксикарбонилпиридин[4,3-e]-1,2,4-триазол-8(1H)-он трябва да се преобразува в скополамин хидробромид. Това може да бъде постигнато чрез реакция на редукция на хидрогениране, обикновено при киселинни условия. Първо, поставете 7-метоксикарбонилпиридин[4,3-e]-1,2,4-триазол-8(1H)-он и PtO2 като катализатор в реакционна колба, след това добавете водород и реагирайте за около 6 часа. Реакционният разтвор се екстрахира с етил ацетат и рН се регулира с NaOH и след това се разтваря с бромоводородна киселина, за да се получи желания скополамин хидробромид.
В заключение, методът на синтез на Робинсън изгражда четиричленната пръстенна структура на скополамин хидробромид чрез два ключови етапа на реакцията, а именно реакция на затваряне на пръстена на Робинсън и реакция на редукция на хидрогениране, и накрая успешно синтезира скополамин хидробромид. Методът на синтез на Робинсън има характеристиките на по-малко етапи на реакция и проста работа, но лесно се замърсява, добивът е нисък и са необходими повече реагенти. Това е ефективен метод за получаване на скополамин хидробромид.
3. Метод на ензимен синтез:
Ензимният синтез е нов и екологично чист метод за ефективен синтез на скополамин хидробромид при меки реакционни условия. Ензимният синтез се отнася до метода за използване на ензимна катализа за насърчаване на реакции на органичен синтез, като по този начин ефективно и селективно се синтезират целевите молекули. За разлика от традиционния метод на химичен синтез, методът на ензимен синтез има предимствата на висока ефективност, зеленина, мекота и т.н. и има характеристиките на висока чистота на продукта и малки странични реакции, така че е получил голямо внимание и изследвания.
Ензимният синтез на скополамин хидробромид се катализира от естествени ензими, които са силно специфични естествени ензими, които могат ефективно да катализират образуването на амидни връзки между карбоксилни и амино групи в молекулите на скополамин хидробромид. Специфичните етапи на ензимния синтез на скополамин хидробромид са както следва:
Стъпка 1: Ензим за предварителна обработка
Първо, необходима е ензимна предварителна обработка на скополамин хидробромид за активиране и стабилизиране на ензима. Процесът на обработка включва главно етапите на ензимна екстракция, рафиниране, концентриране и сушене чрез замразяване, което може да подобри каталитичната ефективност и каталитичната стабилност на ензима.
Стъпка 2: Третирайте субстрата преди реакцията
Добавете субстрата, необходим за синтезиране на скополамин хидробромид в реакционната система. Субстратът трябва първо да бъде обработен предварително и чрез някои химични реакции той може по-добре да се комбинира с реакционния ензим и да образува комплекс. Като цяло, предварителната обработка на субстрата може да се постигне чрез методи като колонна хроматография с агарозен гел или омрежена афинитетна хроматография.
Стъпка 3: Ензимна реакция
Предварително обработеното вещество на субстрата и предварително обработеният ензим се смесват заедно и реагират при подходящи реакционни условия. Реакционните условия обикновено включват различни фактори като рН стойност, температура, реакционно време и концентрация на реагента. Реакционната система трябва да се поддържа в подходящ диапазон на температура и рН, за да се постигне най-добра ензимна каталитична активност. Времето за реакция варира в зависимост от концентрацията на реагентите и общото време е около няколко часа.
Стъпка 4: Край на реакцията
Когато реакцията приключи, трябва да се използват някои методи за лечение на реакционната система. Най-общо казано, реакционната система може да бъде обработена с разтворител, изпаряване или някакъв химичен метод, за да се отстранят нежеланите примеси и да се направи продуктът по-чист.
Стъпка 5: Изолирайте и пречистете продукта
Продуктите от скополамин хидробромид с висока чистота могат да бъдат получени чрез подходящи методи за разделяне и пречистване, като противотокова дестилация, екстракция, колонна хроматография и др.
Предимства на метода за ензимен синтез на скополамин хидробромид:
(1) Екологичен и зелен: В сравнение с традиционните методи за химичен синтез, ензимният синтез не изисква голямо количество токсични и вредни разтворители, реагенти и други вещества, така че е екологичен и екологичен.
(2) Ефективна селективност: Методът на ензимния синтез може ефективно да катализира синтеза на целевите продукти и има висока селективност, така че може да намали количеството отпадъчни продукти и количеството на използвания ензимен катализатор.
(3) Висока чистота на продукта: Продуктът, произведен чрез метода на ензимен синтез, има висока чистота и ниско съдържание на примеси, така че не са необходими допълнителни стъпки на пречистване, което може да спести време и разходи.
(4) Меки реакционни условия: Реакционните условия на метода на ензимен синтез са относително леки и реакционната температура обикновено е между стайна температура и 40 градуса, така че може да поддържа естествената структура и физиологичната активност на реакционния субстрат и ефективно да поддържа триизмерна конфигурация на оригиналната молекула и основна функция.
(5) Широки перспективи за търговска индустриализация: Ензимът е биокатализатор, който съществува широко в природата и има широки перспективи за приложение. Поради голямото търсене на скополамин хидробромид, широки пазарни перспективи и значителна икономическа стойност, ензимният синтез на скополамин хидробромид има предимството на широки перспективи за търговска индустриализация.
В заключение, ензимният синтез на скополамин хидробромид е ефективен, екологично чист, високоселективен синтетичен метод с висока чистота с широки перспективи за приложение. Този метод може да осигури нов начин за промишлено производство на скополамин хидробромид.