Скополамина бутилбромид(связь:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4.html) — это лекарство, широко используемое для лечения желудочно-кишечных симптомов, и его химическая структура аналогична гидробромиду скополамина. Для производителей фармацевтической продукции поиск эффективного и осуществимого метода синтеза может не только значительно снизить производственные затраты, но и обеспечить качество продукции и выход продукции.
Традиционный метод химического синтеза:
1.1 Синтетический маршрут 1:
Синтетический путь исходит из исследовательского отчета («Синтез производных бускопана»), основные этапы заключаются в следующем:
Стадия 1: Реакция 2-бромизопропилацетофенона с N-метил-2-пиридинкарбоксамидом:
Смешайте 2-бромизопропилацетофенон с N-метил-2-пиридинкарбоксамидом и проведите реакцию при 85°С в течение нескольких часов в присутствии хлорида цезия, чтобы получить продукт.
Стадия 2: Реакция 2-бромизопропил-N-метил-2-пиридинкарбоксамида с оксидом пропилена:
Вышеупомянутый продукт смешивают с пропиленоксидом и перемешивают при комнатной температуре в присутствии гидроксида натрия в течение нескольких часов с получением бутилбромида скополамина.
Преимущество этого синтетического пути заключается в том, что условия реакции мягкие, и нет необходимости использовать слишком много токсичных и вредных растворителей и реагентов. Однако этапы разделения и очистки этого метода относительно обременительны, а выход не идеален.
1.2 Синтетический маршрут два:
Синтетический путь получен из патентного документа (патент США 4418109 A), и основные этапы заключаются в следующем:
Стадия 1: Реакция цис-4-гидрокси-3-метоксифенилуксусной кислоты с 2,3-дибромпропионилбромидом:
цис-4-гидрокси-3-метоксифенилуксусную кислоту смешивали с 2,3-дибромпропионилбромидом и реагировали в течение нескольких часов при комнатной температуре в присутствии этанола с получением 2-({{5 }}гидрокси-3-метоксифенилуксусная кислота)-2,3-дибромпропиловый эфир.
Стадия 2. Перекристаллизация 2-(4-гидрокси-3-метоксифенилуксусной кислоты)-2,3-дибромпропилового эфира:
Вышеупомянутый продукт перекристаллизовывали для получения продукта более высокой чистоты.
Стадия 3: Реакция 2-(4-гидрокси-3-метоксифенилуксусной кислоты) пропионамидина с метабромовой кислотой:
Смешайте 2-(4-гидрокси-3-метоксифенилуксусную кислоту)пропионамидин с метабромидом и реагируйте при комнатной температуре в течение нескольких часов в присутствии этанола с получением бутилбромида скополамина.
Преимущество этого синтетического пути заключается в том, что этапы разделения и очистки оптимизированы, продукт имеет высокую чистоту и относительно идеальный выход. Однако условия реакции относительно жесткие и требуют определенной химической лабораторной базы.
Ферментативный метод синтеза:
2.1 Синтетический маршрут три:
Синтетический путь исходит из исследовательского отчета, опубликованного в Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic («Ферментативный синтез скополаминбутилбромида с помощью термофильной эстеразы»), основные этапы заключаются в следующем:
Стадия 1: Синтез 2-(4-гидрокси-3-метоксифенилуксусной кислоты)пропионилхлорида:
Смешайте 2-(4-гидрокси-3-метоксифенилуксусную кислоту) с пропионилхлоридом и реагируйте при комнатной температуре в течение нескольких часов в присутствии катализатора, чтобы получить 2-({{4} }гидрокси-3-метоксифенилуксусная кислота) пропионилхлорид хлорангидрид.
Стадия 2: Реакция 2-(4-гидрокси-3-метоксифенилуксусной кислоты) пропионилхлорида с бромидом н-бутиламмония.
Вышеупомянутый продукт смешивают с н-бутиламмонийбромидом, и в присутствии фосфатного буфера, при соответствующих условиях температуры и рН используют фермент липазу Thermomyces lanuginosus (TLL) с высокой термостабильностью для катализа реакции получения бутилбромида скополамина.
По сравнению с первыми двумя методами химического синтеза этот путь синтеза имеет более мягкие условия реакции и лучшую селективность и выход. Однако этот метод предъявляет высокие требования к катализаторам и ферментам и требует определенной оптимизации процесса.
Сравнение методов синтеза и резюме:
Судя по нескольким методам синтеза бутилбромида скополамина, представленным выше, традиционные методы химического синтеза и методы ферментативного синтеза имеют свои преимущества и недостатки. Традиционный метод химического синтеза прост и удобен, но условия реакции относительно жесткие, а этапы разделения и очистки обременительны. Метод ферментативного синтеза характеризуется мягкими условиями реакции, высокой селективностью и выходом, но требует высокой активности фермента и чистоты катализатора, а также требует дальнейшей оптимизации процесса.
В заключение, синтетический метод бутилбромида скополамина все еще сталкивается с некоторыми проблемами и трудностями. Однако считается, что с развитием биотехнологии и технологии химического синтеза будут открываться и продвигаться более эффективные, экологически безопасные и осуществимые методы синтеза, что обеспечит лучшие возможности для крупномасштабного промышленного производства бутилбромида скополамина.
Бутилбромид скополамина представляет собой сложное органическое соединение с молекулярной формулой C21H30BrNO4. Он принадлежит к классу диметилоксимускариновых препаратов, сходен с атропином, но по сравнению с атропином его бромид-ион заменяет гидроксильную группу.
1. Молекулярная структура:
Молекулярная структура бутилбромида скополамина включает структуру моноэфира карбоновой кислоты (COOCH2CH2CH2CH3) и структуру бензилоксикарбонила (C6H5CH2OCO), содержащую атом брома. Среди них бензильная группа и метильная группа связаны с карбонилом с образованием шестичленного кольца, а шестичленное кольцо связано с другим пятичленным кольцом. В пятичленном кольце имеется малеильная группа с тремя атомами водорода, одной аминогруппой и одним атомом кислорода. В иминной структуре атомы в четырех разных положениях пятичленного кольца связаны с разными группами, как показано на рисунке:
Эта молекулярная структура позволяет бутилбромиду скополамина оказывать антихолинергическое действие, подобное действию атропина, и в то же время замещение атомов брома снижает центральные эффекты препаратов атропина. Кроме того, структура пятичленной кольцевой части также придает бутилбромиду скополамина определенную стабильность.
2. Антихолинергические фармакологические эффекты:
Скополамин бутилбромид является антихолинергическим препаратом, и его действие в основном заключается в ослаблении действия ацетилхолина путем конкурентного противодействия действию ацетилхолина на M1-M5-рецепторы. В желудочно-кишечном тракте бутилбромид скополамина может расслаблять гладкую мускулатуру, уменьшать секрецию воды и оказывать терапевтическое действие при несварении желудка, дискомфорте в животе и других заболеваниях. В двигательной системе бутилбромид скополамина может снимать мышечный спазм и оказывает определенное влияние на облегчение заболеваний двигательной системы, таких как спастическая кривошея. Кроме того, в дыхательной системе бутилбромид скополамина также может применяться в качестве бронхолитического средства.
3. Фармакокинетика:
Бутилбромид скополамина может проникать в организм через кишечный тракт и гематоэнцефалический барьер после перорального приема или инъекции. В желудочно-кишечном тракте он всасывается относительно быстро, достигая пиковых уровней в крови примерно через 1-2 часов и достигая пиковых уровней в крови через 0.5-1 часов после инъекции. Бутилбромид скополамина перорально метаболизируется в основном в печени, где он ацилируется или гидроксилируется с образованием соответствующих метаболитов, которые затем выводятся из организма почками или желчью. Инъекционный бутилбромид скополамина легче метаболизируется и выводится почками. В целом метаболизм и элиминация бутилбромида скополамина в организме происходят относительно быстро, а период его полувыведения составляет 2-4 часов.
Таким образом, бутилбромид скополамина представляет собой органическое соединение со сложной структурой и сильной биологической активностью, обладающее различными антихолинергическими эффектами. Его молекулярная структура содержит структуру бензилоксикарбонила и структуру моноэфира карбоновой кислоты, что является важной основой его антихолинергических фармакологических свойств. С точки зрения фармакокинетики бутилбромид скополамина обладает хорошей биодоступностью и метаболическими эффектами и широко используется в клинической практике.