Scopolaminbutylbromid(Verknüpfung:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4.html) ist ein weit verbreitetes Medikament zur Behandlung von Magen-Darm-Beschwerden und seine chemische Struktur ähnelt Scopolaminhydrobromid. Für Pharmahersteller kann die Suche nach einer effizienten und praktikablen Synthesemethode nicht nur die Produktionskosten erheblich senken, sondern auch Produktqualität und -ausbeute sicherstellen.
Traditionelle chemische Synthesemethode:
1.1 Syntheseweg eins:
Der Syntheseweg stammt aus einem Forschungsbericht („Synthese von Buscopan-Derivaten“), die Hauptschritte sind wie folgt:
Schritt 1: Reaktion von 2-Bromisopropylacetophenon mit N-Methyl-2-pyridincarboxamid:
Mischen Sie 2-Bromisopropylacetophenon mit N-Methyl-2-pyridincarboxamid und reagieren Sie mehrere Stunden lang bei 85 Grad in Gegenwart von Cäsiumchlorid, um das Produkt zu erhalten.
Schritt 2: Reaktion von 2-Bromisopropyl-N-methyl-2-pyridincarboxamid mit Propylenoxid:
Das obige Produkt wird mit Propylenoxid gemischt und bei Raumtemperatur in Gegenwart von Natriumhydroxid mehrere Stunden lang gerührt, um Scopolaminbutylbromid zu erhalten.
Der Vorteil dieser Syntheseroute besteht darin, dass die Reaktionsbedingungen mild sind und nicht zu viele giftige und schädliche Lösungsmittel und Reagenzien verwendet werden müssen. Allerdings sind die Trenn- und Reinigungsschritte dieser Methode relativ umständlich und die Ausbeute ist nicht ideal.
1.2 Syntheseweg zwei:
Der Syntheseweg ist aus einem Patentdokument (US-Patent 4418109 A) abgeleitet und die Hauptschritte sind wie folgt:
Schritt 1: Reaktion von cis-4-Hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure mit 2,3-Dibrompropionylbromid:
cis-4-hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure wurde mit 2,3-dibrompropionylbromid gemischt und mehrere Stunden lang bei Raumtemperatur in Gegenwart von Ethanol umgesetzt, um 2-({{5 }}hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure)-2,3-dibrompropylester.
Schritt 2: Umkristallisation von 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure)-2,3-dibrompropylester:
Das obige Produkt wurde umkristallisiert, um ein Produkt mit höherer Reinheit zu erhalten.
Schritt 3: Reaktion von 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure) propionamidin mit Metabromsäure:
Mischen Sie 2-(4-Hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure)propionamidin mit Metabromid und reagieren Sie mehrere Stunden lang bei Raumtemperatur in Gegenwart von Ethanol, um Scopolaminbutylbromid zu erhalten.
Der Vorteil dieser Syntheseroute besteht darin, dass die Trenn- und Reinigungsschritte optimiert sind, das Produkt eine hohe Reinheit aufweist und die Ausbeute relativ ideal ist. Allerdings sind die Reaktionsbedingungen relativ harsch und erfordern eine gewisse chemische Laborbasis.
Enzymatische Synthesemethode:
2.1 Syntheseweg drei:
Der Syntheseweg stammt aus einem im Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic veröffentlichten Forschungsbericht („Enzymatische Synthese von Scopolamin-Butylbromid über thermophile Esterase“). Die Hauptschritte sind wie folgt:
Schritt 1: Synthese von 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure) propionylchlorid:
Mischen Sie 2-(4-Hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure) mit Propionylchlorid und reagieren Sie mehrere Stunden lang bei Raumtemperatur in Gegenwart eines Katalysators, um 2-({{4} }hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure) propionylchlorid säurechlorid.
Schritt 2: Reaktion von 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylessigsäure) propionylchlorid mit n-Butylammoniumbromid.
Das obige Produkt wird mit n-Butylammoniumbromid gemischt und in Gegenwart von Phosphatpuffer wird unter geeigneten Temperatur- und pH-Bedingungen das Enzym Thermomyces lanuginosus-Lipase (TLL) mit hoher thermischer Stabilität verwendet, um die Reaktion zu katalysieren, um Scopolaminbutylbromid zu erhalten.
Im Vergleich zu den ersten beiden chemischen Synthesemethoden weist dieser Syntheseweg mildere Reaktionsbedingungen sowie eine bessere Selektivität und Ausbeute auf. Diese Methode stellt jedoch hohe Anforderungen an Katalysatoren und Enzyme und erfordert eine gewisse Prozessoptimierung.
Vergleich und Zusammenfassung der Synthesemethoden:
Gemessen an den verschiedenen oben vorgestellten Synthesemethoden für Scopolaminbutylbromid haben traditionelle chemische Synthesemethoden und enzymatische Synthesemethoden ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die traditionelle chemische Synthesemethode ist einfach und leicht, aber die Reaktionsbedingungen sind relativ rau und die Trennungs- und Reinigungsschritte sind umständlich. Die enzymatische Synthesemethode zeichnet sich durch milde Reaktionsbedingungen, hohe Selektivität und Ausbeute aus, erfordert jedoch eine hohe Enzymaktivität und Katalysatorreinheit, und eine weitere Prozessoptimierung ist erforderlich.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Synthesemethode von Scopolaminbutylbromid immer noch mit einigen Herausforderungen und Schwierigkeiten konfrontiert ist. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass mit der Entwicklung der Biotechnologie und der chemischen Synthesetechnologie effizientere, umweltfreundlichere und praktikablere Synthesemethoden entdeckt und gefördert werden, wodurch sich bessere Möglichkeiten für die großtechnische industrielle Produktion von Scopolaminbutylbromid ergeben.
Scopolaminbutylbromid ist eine komplexe organische Verbindung mit der Summenformel C21H30BrNO4. Es gehört zur Arzneimittelklasse der Dimethyloxymuskarinsäuren, ähnlich wie Atropin, aber im Vergleich zu Atropin ersetzt sein Bromidion die Hydroxylgruppe.
1. Molekülstruktur:
Die Molekülstruktur von Scopolaminbutylbromid enthält eine Carbonsäuremonoesterstruktur (COOCH2CH2CH2CH3) und eine Benzyloxycarbonylstruktur (C6H5CH2OCO), die ein Bromatom enthält. Dabei sind die Benzylgruppe und die Methylgruppe an der Carbonylgruppe zu einem sechsgliedrigen Ring verbunden, und der sechsgliedrige Ring ist mit einem anderen fünfgliedrigen Ring verbunden. Am Fünfring befindet sich eine Maleylgruppe mit drei Wasserstoffatomen, einer Aminogruppe und einem Sauerstoffatom. In der Iminstruktur sind die Atome an den vier verschiedenen Positionen des Fünfrings mit unterschiedlichen Gruppen verbunden, wie in der Abbildung dargestellt:
Diese Molekülstruktur ermöglicht es Scopolaminbutylbromid, eine ähnliche anticholinerge Wirkung wie Atropin zu haben, und gleichzeitig verringert die Substitution von Bromatomen die zentralen Wirkungen von Atropin-Arzneimitteln. Darüber hinaus verleiht die Struktur des fünfgliedrigen Ringteils Scopolaminbutylbromid auch eine gewisse Stabilität.
2. Anticholinerge pharmakologische Wirkungen:
Scopolaminbutylbromid ist ein Anticholinergikum und seine Wirkung besteht hauptsächlich darin, die Wirkung von Acetylcholin abzuschwächen, indem es die Wirkung von Acetylcholin auf M1-M5-Rezeptoren kompetitiv antagonisiert. Im Magen-Darm-Trakt kann Scopolaminbutylbromid die glatte Muskulatur entspannen, die Wassersekretion reduzieren und therapeutische Wirkungen bei Verdauungsstörungen, Bauchbeschwerden und anderen Krankheiten haben. Im motorischen System kann Scopolaminbutylbromid Muskelkrämpfe lindern und hat eine gewisse Wirkung bei der Linderung motorischer Erkrankungen wie spastischem Schiefhals. Darüber hinaus kann Scopolaminbutylbromid im Atmungssystem auch als Bronchodilatator eingesetzt werden.
3. Pharmakokinetik:
Scopolaminbutylbromid kann nach oraler Verabreichung oder Injektion über den Darmtrakt und die Blut-Hirn-Schranke in den Körper gelangen. Im Magen-Darm-Trakt wird es relativ schnell resorbiert und erreicht seinen Spitzenwert im Blut nach etwa 1-2 Stunden und nach 0,5-1 Stunden nach der Injektion. Orales Scopolaminbutylbromid wird hauptsächlich in der Leber metabolisiert, wo es acyliert oder hydroxyliert wird, um entsprechende Metaboliten zu erzeugen, die dann über die Nieren oder die Galle aus dem Körper ausgeschieden werden. Die Injektion von Scopolaminbutylbromid wird leichter verstoffwechselt und über die Nieren ausgeschieden. Im Allgemeinen erfolgt der Metabolismus und die Ausscheidung von Scopolaminbutylbromid im Körper relativ schnell und die Halbwertszeit liegt zwischen 2-4 Stunden.
Zusammenfassend ist Scopolaminbutylbromid eine organische Verbindung mit komplexer Struktur und starker biologischer Aktivität, die verschiedene anticholinerge Wirkungen hat. Seine Molekülstruktur enthält eine Benzyloxycarbonylstruktur und eine Carbonsäuremonoesterstruktur, die eine wichtige Grundlage für seine anticholinergen pharmakologischen Eigenschaften bilden. Im Hinblick auf die Pharmakokinetik weist Scopolaminbutylbromid eine gute Bioverfügbarkeit und metabolische Wirkung auf und wird in der klinischen Praxis häufig eingesetzt.