Skopolamin butylbromid(odkaz:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamin-butylbromide-cas-149-64-4.html) je lék široce používaný k léčbě gastrointestinálních příznaků a jeho chemická struktura je podobná skopolaminhydrobromidu. Pro farmaceutické výrobce může nalezení účinné a proveditelné metody syntézy nejen výrazně snížit výrobní náklady, ale také zajistit kvalitu a výtěžnost produktu.
Tradiční metoda chemické syntézy:
1.1 Syntetická cesta jedna:
Syntetická cesta pochází z výzkumné zprávy („Syntéza derivátů buscopanu“), hlavní kroky jsou následující:
Krok 1: Reakce 2-bromoisopropylacetofenonu s N-methyl-2-pyridinkarboxamidem:
Smíchejte 2-bromoisopropylacetofenon s N-methyl-2-pyridinkarboxamidem a reagujte při 85 stupních několik hodin v přítomnosti chloridu česného, abyste získali produkt.
Krok 2: Reakce 2-bromisopropyl-N-methyl-2-pyridinkarboxamidu s propylenoxidem:
Výše uvedený produkt se smíchá s propylenoxidem a míchá při teplotě místnosti v přítomnosti hydroxidu sodného po dobu několika hodin, aby se získal skopolamin-butylbromid.
Výhodou této syntetické cesty je, že reakční podmínky jsou mírné a není potřeba používat příliš mnoho toxických a škodlivých rozpouštědel a činidel. Separační a purifikační kroky této metody jsou však poměrně těžkopádné a výtěžek není ideální.
1.2 Syntetická cesta dvě:
Syntetická cesta je odvozena z patentového dokumentu (US Patent 4418109 A) a hlavní kroky jsou následující:
Krok 1: Reakce kyseliny cis-4-hydroxy-3-methoxyfenyloctové s 2,3-dibrompropionylbromidem:
cis-4-hydroxy-3-methoxyfenyloctová kyselina byla smíchána s 2,3-dibrompropionylbromidem a ponechána reagovat několik hodin při pokojové teplotě v přítomnosti ethanolu za vzniku 2-({{5 }}hydroxy-3-methoxyfenyloctová kyselina)-2,3-dibrompropylester.
Krok 2: Rekrystalizace 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenyloctové kyseliny)-2,3-dibrompropylesteru:
Výše uvedený produkt byl rekrystalizován, čímž byl získán produkt s vyšší čistotou.
Krok 3: Reakce 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenyloctové kyseliny) propionamidinu s kyselinou metabromovou:
Smíchejte 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenyloctovou kyselinu)propionamidin s metabromidem a reagujte při pokojové teplotě po dobu několika hodin v přítomnosti ethanolu, abyste získali skopolamin butylbromid.
Výhodou této syntetické cesty je, že separační a purifikační kroky jsou optimalizovány, produkt má vysokou čistotu a výtěžek je relativně ideální. Reakční podmínky jsou však poměrně tvrdé a vyžadují určitý chemický laboratorní základ.
Metoda enzymatické syntézy:
2.1 Syntetická cesta tři:
Syntetická cesta pochází z výzkumné zprávy publikované v Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic ("Enzymatická syntéza skopolamin butylbromidu prostřednictvím termofilní esterázy"), hlavní kroky jsou následující:
Krok 1: Syntéza 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenyloctové kyseliny) propionylchloridu:
Smíchejte 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenyloctovou kyselinu) s propionylchloridem a reagujte při pokojové teplotě několik hodin v přítomnosti katalyzátoru, abyste získali 2-({{4} }hydroxy-3-methoxyfenyloctová kyselina) propionylchlorid chlorid kyseliny.
Krok 2: Reakce 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenyloctové kyseliny) propionylchloridu s n-butylamoniumbromidem.
Výše uvedený produkt se smíchá s n-butylamoniumbromidem a v přítomnosti fosfátového pufru se za vhodných podmínek teploty a pH použije enzym Thermomyces lanuginosus lipáza (TLL) s vysokou tepelnou stabilitou ke katalýze reakce za získání butylbromidu scopolaminu.
Ve srovnání s prvními dvěma metodami chemické syntézy má tato syntetická cesta mírnější reakční podmínky a lepší selektivitu a výtěžek. Tato metoda má však vysoké požadavky na katalyzátory a enzymy a je nutná určitá optimalizace procesu.
Srovnání a shrnutí metod syntézy:
Soudě podle několika syntetických metod skopolamin-butylbromidu uvedených výše, tradiční metody chemické syntézy a metody enzymatické syntézy mají své vlastní výhody a nevýhody. Tradiční metoda chemické syntézy je jednoduchá a snadná, ale reakční podmínky jsou poměrně drsné a kroky separace a čištění jsou těžkopádné. Metoda enzymatické syntézy má mírné reakční podmínky, vysokou selektivitu a výtěžek, ale vyžaduje vysokou aktivitu enzymu a čistotu katalyzátoru a je nutná další optimalizace procesu.
Závěrem lze říci, že syntetická metoda skopolamin-butylbromidu stále čelí některým výzvám a potížím. S rozvojem biotechnologie a technologie chemické syntézy se však věří, že budou objeveny a podporovány účinnější, ekologicky šetrnější a proveditelné způsoby syntézy, čímž se poskytnou lepší možnosti pro průmyslovou výrobu skopolamin-butylbromidu ve velkém měřítku.
Skopolamin butylbromid je komplexní organická sloučenina s molekulovým vzorcem C21H30BrNO4. Patří do dimethyloxymuskarinové třídy léků, podobně jako atropin, ale ve srovnání s atropinem jeho bromidový ion nahrazuje hydroxylovou skupinu.
1. Molekulární struktura:
Molekulární struktura skopolamin butylbromidu obsahuje strukturu monoesteru karboxylové kyseliny (COOCH2CH2CH2CH3) a benzyloxykarbonylovou strukturu (C6H5CH2OCO) obsahující atom bromu. Mezi nimi jsou benzylová skupina a methylová skupina spojeny na karbonylu za vzniku šestičlenného kruhu a šestičlenný kruh je spojen s dalším pětičlenným kruhem. Na pětičlenném kruhu je maleylová skupina se třemi atomy vodíku, jednou aminoskupinou a jedním atomem kyslíku. V iminové struktuře jsou atomy ve čtyřech různých polohách pětičlenného kruhu spojeny s různými skupinami, jak je znázorněno na obrázku:
Tato molekulární struktura umožňuje skopolamin-butylbromidu mít anticholinergní účinek podobný účinku atropinu a zároveň substituce atomů bromu snižuje centrální účinky atropinových léčiv. Kromě toho struktura pětičlenné kruhové části také poskytuje skopolamin-butylbromidu určitou stabilitu.
2. Anticholinergní farmakologické účinky:
Skopolamin butylbromid je anticholinergní léčivo a jeho účinek spočívá především v oslabení účinku acetylcholinu kompetitivním antagonismem účinku acetylcholinu na receptory M1-M5. V gastrointestinálním traktu může skopolamin butylbromid uvolnit hladké svalstvo, snížit sekreci vody a má terapeutické účinky na zažívací potíže, břišní potíže a další onemocnění. V motorickém systému může skopolamin butylbromid zmírnit svalové křeče a má určitý účinek na zmírnění onemocnění motorického systému, jako je spastická torticollis. Kromě toho v dýchacím systému může být Skopolamin butylbromid také použit jako bronchodilatátor.
3. Farmakokinetika:
Skopolamin-butylbromid může vstoupit do těla přes střevní trakt a hematoencefalickou bariéru po perorálním podání nebo injekci. V gastrointestinálním traktu se vstřebává poměrně rychle, maximální hladiny v krvi dosahuje přibližně za 1-2 hodin a maximální hladiny v krvi dosahuje za 0.5-1 hodin po injekci. Perorální skopolamin-butylbromid je metabolizován hlavně v játrech, kde je acylován nebo hydroxylován za vzniku odpovídajících metabolitů, které jsou pak vylučovány z těla ledvinami nebo žlučí. Injekce skopolamin-butylbromidu se snadněji metabolizuje a vylučuje ledvinami. Obecně platí, že metabolismus a eliminace skopolamin-butylbromidu v těle jsou relativně rychlé a jeho poločas je mezi 2-4 hodinami.
Stručně řečeno, skopolamin butylbromid je organická sloučenina se složitou strukturou a silnou biologickou aktivitou, která má různé anticholinergní účinky. Jeho molekulární struktura obsahuje benzyloxykarbonylovou strukturu a strukturu monoesteru karboxylové kyseliny, což je důležitým základem pro jeho anticholinergní farmakologické vlastnosti. Z hlediska farmakokinetiky má skopolamin butylbromid dobrou biologickou dostupnost a metabolické účinky a je široce používán v klinické praxi.