Skopolamin butylbromide(pautan:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4.html) ialah ubat yang digunakan secara meluas untuk merawat gejala gastrousus, dan struktur kimianya adalah serupa dengan Scopolamine hydrobromide. Bagi pengeluar farmaseutikal, mencari kaedah sintesis yang cekap dan boleh dilaksanakan bukan sahaja dapat mengurangkan kos pengeluaran, tetapi juga memastikan kualiti dan hasil produk.
Kaedah sintesis kimia tradisional:
1.1 Laluan sintetik satu:
Laluan sintetik berasal daripada laporan penyelidikan ("Sintesis of buscopan derivatives"), langkah utama adalah seperti berikut:
Langkah 1: Tindak balas 2-bromoisopropylacetophenone dengan N-metil-2-pyridinecarboxamide:
Campurkan 2-bromoisopropylacetophenone dengan N-methyl-2-pyridinecarboxamide dan bertindak balas pada 85 darjah selama beberapa jam dengan kehadiran sesium klorida untuk mendapatkan produk.
Langkah 2: Tindak balas 2-bromoisopropyl-N-methyl-2-pyridinecarboxamide dengan propilena oksida:
Produk di atas dicampur dengan propilena oksida dan dikacau pada suhu bilik dengan kehadiran natrium hidroksida selama beberapa jam untuk mendapatkan Scopolamine butylbromide.
Kelebihan laluan sintetik ini ialah keadaan tindak balas adalah ringan, dan tidak perlu menggunakan terlalu banyak pelarut dan reagen toksik dan berbahaya. Walau bagaimanapun, langkah pengasingan dan penulenan kaedah ini agak rumit, dan hasil tidak sesuai.
1.2 Laluan sintetik dua:
Laluan sintetik diperoleh daripada dokumen paten (Paten AS 4418109 A), dan langkah utama adalah seperti berikut:
Langkah 1: Tindak balas cis-4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic dengan 2,3-dibromopropionyl bromide:
cis-4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic dicampur dengan 2,3-dibromopropionyl bromide dan bertindak balas selama beberapa jam pada suhu bilik dengan kehadiran etanol untuk memberikan 2-({{5 }}hidroksi-3-asid fenilasettik metoksi)-2,3-dibromopropil ester.
Langkah 2: Penghabluran semula 2-(4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic)-2,3-dibromopropyl ester:
Produk di atas telah dihablurkan semula untuk mendapatkan produk dengan ketulenan yang lebih tinggi.
Langkah 3: Tindak balas 2-(4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic) propionamidine dengan asid metabromik:
Campurkan 2-(4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic)propionamidine dengan metabromide dan bertindak balas pada suhu bilik selama beberapa jam dengan kehadiran etanol untuk mendapatkan Scopolamine butylbromide.
Kelebihan laluan sintetik ini ialah langkah pengasingan dan penulenan dioptimumkan, produk mempunyai ketulenan yang tinggi, dan hasil yang agak ideal. Walau bagaimanapun, keadaan tindak balas adalah agak keras dan memerlukan asas makmal kimia tertentu.
Kaedah sintesis enzimatik:
2.1 Laluan sintetik tiga:
Laluan sintetik berasal daripada laporan penyelidikan yang diterbitkan dalam Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic ("Sintesis Enzymatic of scopolamine butyl bromide via thermophilic esterase"), langkah utama adalah seperti berikut:
Langkah 1: Sintesis 2-(4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic) propionil klorida:
Campurkan 2-(4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic) dengan propionil klorida dan bertindak balas pada suhu bilik selama beberapa jam dengan kehadiran mangkin untuk mendapatkan 2-({{4} }hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic) asid propionil klorida klorida.
Langkah 2: Tindak balas 2-(4-hidroksi-3-asid methoxyphenylacetic) propionil klorida dengan n-butylammonium bromide.
Produk di atas dicampur dengan n-butylammonium bromida, dan dengan kehadiran penimbal fosfat, di bawah suhu dan keadaan pH yang sesuai, enzim Thermomyces lanuginosus lipase (TLL) dengan kestabilan haba yang tinggi digunakan untuk memangkinkan tindak balas untuk mendapatkan Scopolamine butylbromide .
Berbanding dengan dua kaedah sintesis kimia yang pertama, laluan sintetik ini mempunyai keadaan tindak balas yang lebih ringan dan selektiviti dan hasil yang lebih baik. Walau bagaimanapun, kaedah ini mempunyai keperluan yang tinggi untuk pemangkin dan enzim, dan pengoptimuman proses tertentu diperlukan.
Perbandingan dan ringkasan kaedah sintesis:
Jika dilihat daripada beberapa kaedah sintetik Scopolamine butylbromide yang diperkenalkan di atas, kaedah sintesis kimia tradisional dan kaedah sintesis enzimatik mempunyai kelebihan dan kekurangannya yang tersendiri. Kaedah sintesis kimia tradisional adalah mudah dan mudah, tetapi keadaan tindak balasnya agak keras, dan langkah pemisahan dan penulenan adalah rumit. Kaedah sintesis enzimatik mempunyai keadaan tindak balas yang sederhana, selektiviti dan hasil yang tinggi, tetapi memerlukan aktiviti enzim dan ketulenan pemangkin yang tinggi, dan pengoptimuman proses selanjutnya diperlukan.
Kesimpulannya, kaedah sintetik Scopolamine butylbromide masih menghadapi beberapa cabaran dan kesukaran. Walau bagaimanapun, dengan pembangunan bioteknologi dan teknologi sintesis kimia, adalah dipercayai bahawa kaedah sintesis yang lebih cekap, mesra alam dan boleh dilaksanakan akan ditemui dan digalakkan, sekali gus memberikan kemungkinan yang lebih baik untuk pengeluaran perindustrian berskala besar Scopolamine butylbromide.
Scopolamine butylbromide ialah sebatian organik kompleks dengan formula molekul C21H30BrNO4. Ia tergolong dalam kelas ubat dimethyloxymuscarinic, serupa dengan atropin, tetapi berbanding dengan atropin, ion bromidanya menggantikan kumpulan hidroksil.
1. Struktur molekul:
Struktur molekul Scopolamine butylbromide mengandungi struktur monoester asid karboksilik (COOCH2CH2CH2CH3) dan struktur benzyloxycarbonyl (C6H5CH2OCO) yang mengandungi atom bromin. Antaranya, kumpulan benzil dan kumpulan metil disambungkan pada karbonil untuk membentuk cincin enam anggota, dan cincin enam anggota disambungkan kepada cincin lima anggota yang lain. Terdapat kumpulan maleil dengan tiga atom hidrogen, satu kumpulan amino dan satu atom oksigen pada cincin lima anggota. Dalam struktur imina, atom-atom dalam empat kedudukan berbeza bagi cincin lima anggota disambungkan kepada kumpulan yang berbeza, seperti yang ditunjukkan dalam rajah:
Struktur molekul ini membolehkan Scopolamine butylbromide mempunyai kesan antikolinergik yang serupa dengan atropin, dan pada masa yang sama, penggantian atom bromin mengurangkan kesan pusat ubat atropin. Selain itu, struktur bahagian cincin lima anggota juga memberikan Scopolamine butylbromide dengan kestabilan tertentu.
2. Kesan farmakologi antikolinergik:
Scopolamine butylbromide ialah ubat antikolinergik, dan kesannya adalah terutamanya untuk melemahkan kesan asetilkolin dengan menentang secara kompetitif tindakan asetilkolin pada reseptor M1-M5. Dalam saluran gastrousus, Scopolamine butylbromide boleh melegakan otot licin, mengurangkan rembesan air, dan mempunyai kesan terapeutik pada senak, ketidakselesaan perut dan penyakit lain. Dalam sistem motor, Scopolamine butylbromide boleh melegakan kekejangan otot, dan mempunyai kesan tertentu untuk mengurangkan penyakit sistem motor seperti torticollis spastik. Selain itu, dalam sistem pernafasan, Scopolamine butylbromide juga boleh digunakan sebagai bronkodilator.
3. Farmakokinetik:
Scopolamine butylbromide boleh masuk ke dalam badan melalui saluran usus dan penghalang darah-otak selepas pemberian oral atau suntikan. Dalam saluran gastrousus, ia diserap agak cepat, mencapai paras darah puncak dalam kira-kira 1-2 jam, dan mencapai paras darah puncak dalam 0.5-1 jam selepas suntikan. Scopolamine butylbromide oral terutamanya dimetabolismekan oleh hati, di mana ia diasilasi atau dihidroksilasi untuk menghasilkan metabolit yang sepadan, yang kemudiannya dikumuhkan keluar dari badan oleh buah pinggang atau hempedu. Suntikan Scopolamine butylbromide lebih mudah dimetabolismekan dan dikumuhkan oleh buah pinggang. Secara umumnya, metabolisme dan penyingkiran Scopolamine butylbromide dalam badan adalah agak cepat, dan separuh hayatnya adalah antara 2-4 jam.
Ringkasnya, Scopolamine butylbromide ialah sebatian organik dengan struktur kompleks dan aktiviti biologi yang kuat, yang mempunyai pelbagai kesan antikolinergik. Struktur molekulnya mengandungi struktur benzyloxycarbonyl dan struktur monoester asid karboksilik, yang merupakan asas penting untuk sifat farmakologi antikolinergiknya. Dari segi farmakokinetik, Scopolamine butylbromide mempunyai bioavailabiliti dan kesan metabolik yang baik, dan digunakan secara meluas dalam amalan klinikal.