Skopolamin butilbromid(povezava:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4.html) je zdravilo, ki se pogosto uporablja za zdravljenje gastrointestinalnih simptomov, njegova kemična struktura pa je podobna skopolaminijevemu bromidu. Za farmacevtske proizvajalce lahko iskanje učinkovite in izvedljive metode sinteze ne le močno zmanjša proizvodne stroške, ampak tudi zagotovi kakovost in izkoristek izdelka.
Tradicionalna metoda kemične sinteze:
1.1 Sintetična pot ena:
Sintetična pot izhaja iz raziskovalnega poročila ("Sinteza derivatov buskopana"), glavni koraki pa so naslednji:
Korak 1: Reakcija 2-bromoizopropilacetofenona z N-metil-2-piridinkarboksamidom:
Zmešajte 2-bromoizopropilacetofenon z N-metil-2-piridinkarboksamidom in reagirajte pri 85 stopinjah nekaj ur v prisotnosti cezijevega klorida, da dobite produkt.
Korak 2: Reakcija 2-bromoizopropil-N-metil-2-piridinkarboksamida s propilen oksidom:
Zgornji produkt zmešamo s propilen oksidom in mešamo pri sobni temperaturi v prisotnosti natrijevega hidroksida več ur, da dobimo skopolamin butilbromid.
Prednost te sintetične poti je, da so reakcijski pogoji blagi in ni potrebe po uporabi preveč strupenih in škodljivih topil in reagentov. Vendar sta koraka ločevanja in čiščenja te metode razmeroma okorna in izkoristek ni idealen.
1.2 Sintetična pot dva:
Sintetična pot izhaja iz patentnega dokumenta (ameriški patent 4418109 A), glavni koraki pa so naslednji:
Korak 1: Reakcija cis-4-hidroksi-3-metoksifenilocetne kisline z 2,3-dibromopropionil bromidom:
cis-4-hidroksi-3-metoksifenilocetno kislino smo zmešali z 2,3-dibromopropionil bromidom in reagirali nekaj ur pri sobni temperaturi v prisotnosti etanola, da smo dobili 2-({{5 }}hidroksi-3-metoksi fenilocetna kislina)-2,3-dibromopropil ester.
Korak 2: Prekristalizacija 2-(4-hidroksi-3-metoksifenilocetne kisline)-2,3-dibromopropil estra:
Zgornji produkt smo prekristalizirali, da smo dobili produkt z višjo čistostjo.
Korak 3: Reakcija 2-(4-hidroksi-3-metoksifenilocetne kisline) propionamidina z metabromovo kislino:
Zmešajte 2-(4-hidroksi-3-metoksifenilocetno kislino)propionamidin z metabromidom in reagirajte pri sobni temperaturi več ur v prisotnosti etanola, da dobite skopolamin butilbromid.
Prednost te sintetične poti je, da so koraki ločevanja in čiščenja optimizirani, da ima proizvod visoko čistost in da je izkoristek razmeroma idealen. Vendar so reakcijski pogoji razmeroma težki in zahtevajo določeno kemijsko laboratorijsko osnovo.
Metoda encimske sinteze:
2.1 Sintetična pot tri:
Sintetična pot izhaja iz raziskovalnega poročila, objavljenega v Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic ("Encimska sinteza skopolamin butil bromida prek termofilne esteraze"), glavni koraki so naslednji:
Korak 1: Sinteza 2-(4-hidroksi-3-metoksifenilocetne kisline) propionil klorida:
Zmešajte 2-(4-hidroksi-3-metoksifenilocetno kislino) s propionil kloridom in reagirajte pri sobni temperaturi več ur v prisotnosti katalizatorja, da dobite 2-({{4} }hidroksi-3-metoksifenilocetna kislina) propionil klorid kislinski klorid.
Korak 2: Reakcija 2-(4-hidroksi-3-metoksifenilocetne kisline) propionil klorida z n-butilamonijevim bromidom.
Zgornji produkt se zmeša z n-butilamonijevim bromidom in v prisotnosti fosfatnega pufra, pod ustreznimi temperaturnimi in pH pogoji, se za kataliziranje reakcije uporabi encim Thermomyces lanuginosus lipaza (TLL) z visoko termično stabilnostjo, da se dobi skopolamin butilbromid.
V primerjavi s prvima dvema metodama kemične sinteze ima ta sintetična pot blažje reakcijske pogoje ter boljšo selektivnost in izkoristek. Vendar pa ima ta metoda visoke zahteve glede katalizatorjev in encimov ter zahteva določeno optimizacijo procesa.
Primerjava in povzetek metode sinteze:
Sodeč po več zgoraj predstavljenih sintetičnih metodah skopolamin butilbromida imajo tradicionalne metode kemične sinteze in metode encimske sinteze svoje prednosti in slabosti. Tradicionalna metoda kemične sinteze je preprosta in enostavna, vendar so reakcijski pogoji razmeroma težki, koraki ločevanja in čiščenja pa okorni. Metoda encimske sinteze ima blage reakcijske pogoje, visoko selektivnost in izkoristek, vendar zahteva visoko aktivnost encimov in čistost katalizatorja, zato je potrebna nadaljnja optimizacija procesa.
Skratka, sintetična metoda skopolamin butilbromida se še vedno sooča z nekaterimi izzivi in težavami. Vendar pa se verjame, da bodo z razvojem biotehnologije in tehnologije kemijske sinteze odkrite in promovirane učinkovitejše, okolju prijaznejše in izvedljive metode sinteze, kar bo zagotovilo boljše možnosti za obsežno industrijsko proizvodnjo skopolamin butilbromida.
Skopolamin butilbromid je kompleksna organska spojina z molekulsko formulo C21H30BrNO4. Spada v skupino dimetiloksimuskarinskih zdravil, podobno kot atropin, vendar v primerjavi z atropinom njegov bromidni ion nadomešča hidroksilno skupino.
1. Molekularna struktura:
Molekularna struktura skopolaminijevega butilbromida vsebuje strukturo monoestra karboksilne kisline (COOCH2CH2CH2CH3) in benziloksikarbonilno strukturo (C6H5CH2OCO), ki vsebuje atom broma. Med njimi sta benzilna skupina in metilna skupina povezani na karbonil, da tvorita šestčlenski obroč, šestčlenski obroč pa je povezan z drugim petčlenskim obročem. Na petčlenskem obroču je maleilna skupina s tremi atomi vodika, eno amino skupino in enim atomom kisika. V strukturi imina so atomi v štirih različnih položajih petčlenskega obroča povezani z različnimi skupinami, kot je prikazano na sliki:
Ta molekularna struktura omogoča skopolamin butilbromidu antiholinergični učinek, podoben učinku atropina, hkrati pa substitucija bromovih atomov zmanjša centralne učinke atropinskih zdravil. Poleg tega struktura petčlenskega obročnega dela daje skopolamin butilbromidu določeno stabilnost.
2. Antiholinergični farmakološki učinki:
Skopolamin butilbromid je antiholinergično zdravilo, njegov učinek pa je predvsem oslabitev učinka acetilholina s kompetitivnim antagoniziranjem delovanja acetilholina na receptorje M1-M5. V gastrointestinalnem traktu lahko skopolamin butilbromid sprosti gladke mišice, zmanjša izločanje vode in ima terapevtske učinke na prebavne motnje, nelagodje v trebuhu in druge bolezni. V motoričnem sistemu lahko skopolamin butilbromid ublaži mišični krč in ima določen učinek na lajšanje bolezni motoričnega sistema, kot je spastični tortikolis. Poleg tega se lahko v dihalnem sistemu skopolamin butilbromid uporablja tudi kot bronhodilatator.
3. Farmakokinetika:
Skopolamin butilbromid lahko po peroralni uporabi ali injiciranju vstopi v telo skozi črevesni trakt in krvno-možgansko pregrado. V prebavilih se absorbira razmeroma hitro, doseže najvišjo koncentracijo v krvi v približno 1-2 urah in doseže najvišjo koncentracijo v krvi v 0.5-1 urah po injiciranju. Peroralni skopolamin butilbromid se večinoma presnavlja v jetrih, kjer se acilira ali hidroksilira, da nastanejo ustrezni metaboliti, ki se nato izločijo iz telesa z ledvicami ali žolčem. Injekcija skopolaminijevega butilbromida se lažje presnavlja in izloča preko ledvic. Na splošno sta presnova in izločanje skopolaminijevega butilbromida iz telesa relativno hitra, njegova razpolovna doba pa je med 2-4 urami.
Če povzamemo, skopolamin butilbromid je organska spojina s kompleksno strukturo in močno biološko aktivnostjo, ki ima različne antiholinergične učinke. Njegova molekularna struktura vsebuje benziloksikarbonilno strukturo in strukturo monoestra karboksilne kisline, kar je pomembna osnova za njegove antiholinergične farmakološke lastnosti. Kar zadeva farmakokinetiko, ima skopolamin butilbromid dobro biološko uporabnost in presnovne učinke ter se pogosto uporablja v klinični praksi.