Scopolamine butylbromide(koppeling:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4}.html) is een medicijn dat veel wordt gebruikt om gastro-intestinale symptomen te behandelen en de chemische structuur is vergelijkbaar met Scopolamine-hydrobromide. Voor farmaceutische fabrikanten kan het vinden van een efficiënte en haalbare synthesemethode niet alleen de productiekosten aanzienlijk verlagen, maar ook de productkwaliteit en opbrengst waarborgen.
Traditionele chemische synthesemethode:
1.1 Synthetische route één:
De synthetische route komt uit een onderzoeksrapport ("Synthese van buscopanderivaten"), de belangrijkste stappen zijn als volgt:
Stap 1: Reactie van 2-broomisopropylacetofenon met N-methyl-2-pyridinecarboxamide:
Meng 2-broomisopropylacetofenon met N-methyl-2-pyridinecarboxamide en laat enkele uren bij 85 graden reageren in aanwezigheid van cesiumchloride om het product te verkrijgen.
Stap 2: Reactie van 2-broomisopropyl-N-methyl-2-pyridinecarboxamide met propyleenoxide:
Het bovenstaande product wordt gemengd met propyleenoxide en enkele uren geroerd bij kamertemperatuur in aanwezigheid van natriumhydroxide om Scopolamine butylbromide te verkrijgen.
Het voordeel van deze synthetische route is dat de reactieomstandigheden mild zijn en dat er niet te veel giftige en schadelijke oplosmiddelen en reagentia nodig zijn. De scheidings- en zuiveringsstappen van deze methode zijn echter relatief omslachtig en de opbrengst is niet ideaal.
1.2 Synthetische route twee:
De synthetische route is afgeleid van een octrooidocument (Amerikaans octrooi 4418109 A) en de belangrijkste stappen zijn als volgt:
Stap 1: Reactie van cis-4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur met 2,3-dibroompropionylbromide:
cis-4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur werd gemengd met 2,3-dibroompropionylbromide en liet enkele uren reageren bij kamertemperatuur in aanwezigheid van ethanol om 2-({{5 }}hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur)-2,3-dibroompropylester.
Stap 2: Herkristallisatie van 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur)-2,3-dibroompropylester:
Het bovenstaande product werd herkristalliseerd om een product met hogere zuiverheid te verkrijgen.
Stap 3: Reactie van 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur)propionamidine met metabroomzuur:
Meng 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur)propionamidine met metabromide en laat enkele uren bij kamertemperatuur reageren in aanwezigheid van ethanol om Scopolamine-butylbromide te verkrijgen.
Het voordeel van deze syntheseroute is dat de scheidings- en zuiveringsstappen geoptimaliseerd zijn, het product een hoge zuiverheid heeft en de opbrengst relatief ideaal is. De reactieomstandigheden zijn echter relatief zwaar en vereisen een zekere chemische laboratoriumbasis.
Enzymatische synthesemethode:
2.1 Synthetische route drie:
De synthetische route komt uit een onderzoeksrapport gepubliceerd in Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic ("Enzymatische synthese van scopolamine-butylbromide via thermofiele esterase"), de belangrijkste stappen zijn als volgt:
Stap 1: Synthese van 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur)propionylchloride:
Meng 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur) met propionylchloride en laat enkele uren bij kamertemperatuur reageren in aanwezigheid van een katalysator om 2-({{4} }hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur) propionylchloride zuurchloride.
Stap 2: Reactie van 2-(4-hydroxy-3-methoxyfenylazijnzuur)propionylchloride met n-butylammoniumbromide.
Het bovenstaande product wordt gemengd met n-butylammoniumbromide en in aanwezigheid van fosfaatbuffer, onder de juiste temperatuur- en pH-omstandigheden, wordt het enzym Thermomyces lanuginosus lipase (TLL) met hoge thermische stabiliteit gebruikt om de reactie te katalyseren om Scopolamine-butylbromide te verkrijgen.
Vergeleken met de eerste twee chemische synthesemethoden heeft deze synthetische route mildere reactieomstandigheden en een betere selectiviteit en opbrengst. Deze methode stelt echter hoge eisen aan katalysatoren en enzymen en er is een zekere procesoptimalisatie vereist.
Synthese methode vergelijking en samenvatting:
Afgaande op de verschillende synthetische methoden van Scopolamine-butylbromide die hierboven zijn geïntroduceerd, hebben traditionele chemische synthesemethoden en enzymatische synthesemethoden hun eigen voor- en nadelen. De traditionele chemische synthesemethode is eenvoudig en gemakkelijk, maar de reactieomstandigheden zijn relatief zwaar en de scheidings- en zuiveringsstappen zijn omslachtig. De enzymatische synthesemethode heeft milde reactieomstandigheden, hoge selectiviteit en opbrengst, maar vereist een hoge enzymactiviteit en katalysatorzuiverheid, en verdere procesoptimalisatie is vereist.
Concluderend, de synthetische methode van Scopolamine-butylbromide staat nog steeds voor enkele uitdagingen en moeilijkheden. Met de ontwikkeling van biotechnologie en chemische synthesetechnologie wordt echter aangenomen dat efficiëntere, milieuvriendelijkere en haalbare synthesemethoden zullen worden ontdekt en gepromoot, waardoor betere mogelijkheden worden geboden voor de grootschalige industriële productie van Scopolamine-butylbromide.
Scopolaminebutylbromide is een complexe organische verbinding met de molecuulformule C21H30BrNO4. Het behoort tot de dimethyloxymuscarinische klasse van geneesmiddelen, vergelijkbaar met atropine, maar in vergelijking met atropine vervangt het bromide-ion de hydroxylgroep.
1. Moleculaire structuur:
De moleculaire structuur van Scopolamine-butylbromide bevat een carbonzuurmonoesterstructuur (COOCH2CH2CH2CH3) en een benzyloxycarbonylstructuur (C6H5CH2OCO) die een broomatoom bevat. Onder hen zijn de benzylgroep en de methylgroep verbonden aan de carbonylgroep om een zesledige ring te vormen, en de zesledige ring is verbonden met een andere vijfledige ring. Er is een maleylgroep met drie waterstofatomen, één aminogroep en één zuurstofatoom op de vijfring. In de iminestructuur zijn de atomen op de vier verschillende posities van de vijfledige ring verbonden met verschillende groepen, zoals weergegeven in de figuur:
Door deze moleculaire structuur kan Scopolamine-butylbromide een anticholinergisch effect hebben dat vergelijkbaar is met dat van atropine, en tegelijkertijd vermindert de vervanging van broomatomen de centrale effecten van atropinegeneesmiddelen. Bovendien verleent de structuur van het vijfledige ringdeel ook Scopolamine-butylbromide een zekere stabiliteit.
2. Anticholinergische farmacologische effecten:
Scopolaminebutylbromide is een anticholinergicum en het effect ervan is voornamelijk het verzwakken van het effect van acetylcholine door de werking van acetylcholine op M1-M5-receptoren competitief tegen te gaan. In het maagdarmkanaal kan Scopolamine-butylbromide gladde spieren ontspannen, de waterafscheiding verminderen en therapeutische effecten hebben op indigestie, abdominaal ongemak en andere ziekten. In het motorsysteem kan Scopolamine-butylbromide spierspasmen verlichten en heeft het een bepaald effect op het verlichten van ziekten van het motorsysteem, zoals spastische torticollis. Bovendien kan Scopolamine-butylbromide in het ademhalingssysteem ook als bronchusverwijder worden gebruikt.
3. Farmacokinetiek:
Scopolaminebutylbromide kan het lichaam binnendringen via het darmkanaal en de bloed-hersenbarrière na orale toediening of injectie. In het maagdarmkanaal wordt het relatief snel geabsorbeerd, het bereikt de piekbloedspiegels in ongeveer 1-2 uur en de piekbloedspiegels in 0.5-1 uur na injectie. Oraal Scopolamine-butylbromide wordt voornamelijk gemetaboliseerd door de lever, waar het wordt geacyleerd of gehydroxyleerd om overeenkomstige metabolieten te genereren, die vervolgens door de nieren of de gal uit het lichaam worden uitgescheiden. Injectie van Scopolamine-butylbromide wordt gemakkelijker gemetaboliseerd en uitgescheiden door de nieren. Over het algemeen zijn het metabolisme en de eliminatie van Scopolamine-butylbromide in het lichaam relatief snel en is de halfwaardetijd tussen 2-4 uur.
Samenvattend is Scopolamine-butylbromide een organische verbinding met een complexe structuur en sterke biologische activiteit, die verschillende anticholinerge effecten heeft. De moleculaire structuur bevat de benzyloxycarbonylstructuur en de carbonzuurmonoesterstructuur, wat een belangrijke basis vormt voor de anticholinergische farmacologische eigenschappen. In termen van farmacokinetiek heeft Scopolamine-butylbromide een goede biologische beschikbaarheid en metabole effecten en wordt het veel gebruikt in de klinische praktijk.