Scopolamine butylbromua(liên kết:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4.html) là một loại thuốc được sử dụng rộng rãi để điều trị các triệu chứng về đường tiêu hóa và cấu trúc hóa học của nó tương tự như Scopolamine hydrobromide. Đối với các nhà sản xuất dược phẩm, việc tìm ra một phương pháp tổng hợp hiệu quả và khả thi không chỉ giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng và sản lượng sản phẩm.
Phương pháp tổng hợp hóa học truyền thống:
1.1 Tổng hợp tuyến một:
Lộ trình tổng hợp đến từ một báo cáo nghiên cứu ("Tổng hợp các dẫn xuất buscopan"), các bước chính như sau:
Bước 1: Phản ứng của 2-bromoisopropylacetophenone với N-metyl-2-pyridincarboxamit:
Trộn 2-bromoisopropylacetophenone với N-metyl-2-pyridincarboxamit và phản ứng ở 85 độ trong vài giờ với sự có mặt của xêsi clorua để thu được sản phẩm.
Bước 2: Phản ứng của 2-bromoisopropyl-N-metyl-2-pyridincarboxamit với propylen oxit:
Sản phẩm trên được trộn với propylen oxit và khuấy ở nhiệt độ phòng với sự có mặt của natri hydroxit trong vài giờ để thu được Scopolamine butylbromide.
Ưu điểm của con đường tổng hợp này là các điều kiện phản ứng nhẹ và không cần sử dụng quá nhiều dung môi và thuốc thử độc hại và có hại. Tuy nhiên, các bước tách và tinh chế của phương pháp này tương đối rườm rà và năng suất không lý tưởng.
1.2 Tổng hợp tuyến hai:
Lộ trình tổng hợp được bắt nguồn từ một tài liệu bằng sáng chế (Bằng sáng chế Hoa Kỳ 4418109 A) và các bước chính như sau:
Bước 1: Phản ứng của axit cis-4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic với 2,3-dibromopropionyl bromua:
axit cis-4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic được trộn với 2,3-dibromopropionyl bromide và phản ứng trong vài giờ ở nhiệt độ phòng với sự có mặt của etanol để tạo ra 2-({{5 }}hydroxy-3-methoxy phenylacetic acid)-2,3-dibromopropyl este.
Bước 2: Kết tinh lại 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic acid)-2,3-dibromopropyl este:
Sản phẩm trên được kết tinh lại để thu được sản phẩm có độ tinh khiết cao hơn.
Bước 3: Phản ứng của 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic acid) propionamidine với axit metabromic:
Trộn 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic acid)propionamidine với metabromide và phản ứng ở nhiệt độ phòng trong vài giờ với sự có mặt của etanol để thu được Scopolamine butylbromide.
Ưu điểm của con đường tổng hợp này là các bước tách và tinh chế được tối ưu hóa, sản phẩm có độ tinh khiết cao và năng suất tương đối lý tưởng. Tuy nhiên, các điều kiện phản ứng tương đối khắc nghiệt và đòi hỏi một cơ sở phòng thí nghiệm hóa học nhất định.
Phương pháp tổng hợp enzym:
2.1 Tổng hợp tuyến ba:
Lộ trình tổng hợp xuất phát từ một báo cáo nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Xúc tác Phân tử B: Enzymatic ("Tổng hợp enzym của scopolamine butyl bromide thông qua esterase ưa nhiệt"), các bước chính như sau:
Bước 1: Tổng hợp 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic acid) propionyl clorua:
Trộn 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic acid) với propionyl clorua và phản ứng ở nhiệt độ phòng trong vài giờ với sự có mặt của chất xúc tác để thu được 2-({{4} Axit }hydroxy-3-methoxyphenylacetic) axit clorua propionyl clorua.
Bước 2: Phản ứng của 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenylacetic acid) propionyl clorua với n-butylamoni bromua.
Sản phẩm trên được trộn với n-butylammonium bromide và với sự có mặt của đệm phosphate, ở điều kiện nhiệt độ và pH thích hợp, enzyme Thermomyces lanuginosus lipase (TLL) có độ bền nhiệt cao được sử dụng để xúc tác cho phản ứng thu được Scopolamine butylbromide.
So với hai phương pháp tổng hợp hóa học đầu tiên, con đường tổng hợp này có điều kiện phản ứng nhẹ hơn và tính chọn lọc và năng suất tốt hơn. Tuy nhiên, phương pháp này có yêu cầu cao đối với chất xúc tác và enzyme, đồng thời cần phải tối ưu hóa quy trình nhất định.
Phương pháp tổng hợp so sánh và tóm tắt:
Đánh giá từ một số phương pháp tổng hợp Scopolamine butylbromide được giới thiệu ở trên, phương pháp tổng hợp hóa học truyền thống và phương pháp tổng hợp enzyme đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Phương pháp tổng hợp hóa học truyền thống đơn giản và dễ dàng, nhưng điều kiện phản ứng tương đối khắc nghiệt, các bước tách và tinh chế phức tạp. Phương pháp tổng hợp enzyme có điều kiện phản ứng nhẹ, độ chọn lọc và năng suất cao, nhưng yêu cầu hoạt tính enzyme và độ tinh khiết của chất xúc tác cao, đồng thời cần tối ưu hóa quy trình hơn nữa.
Tóm lại, phương pháp tổng hợp Scopolamine butylbromide vẫn còn gặp một số thách thức và khó khăn. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ sinh học và công nghệ tổng hợp hóa học, người ta tin rằng các phương pháp tổng hợp hiệu quả hơn, thân thiện với môi trường và khả thi hơn sẽ được phát hiện và thúc đẩy, từ đó mang lại khả năng tốt hơn cho việc sản xuất Scopolamine butylbromide quy mô lớn trong công nghiệp.
Scopolamine butylbromide là một hợp chất hữu cơ phức tạp có công thức phân tử C21H30BrNO4. Nó thuộc nhóm thuốc dimethyloxymuscarinic, tương tự như atropine, nhưng so với atropine, ion bromide của nó thay thế nhóm hydroxyl.
1. Cấu trúc phân tử:
Cấu trúc phân tử của Scopolamine butylbromide chứa cấu trúc monoeste của axit cacboxylic (COOCH2CH2CH2CH3) và cấu trúc benzyloxycacbonyl (C6H5CH2OCO) chứa một nguyên tử brom. Trong số đó, nhóm benzyl và nhóm metyl được kết nối trên carbonyl để tạo thành vòng sáu thành viên và vòng sáu thành viên được kết nối với một vòng năm thành viên khác. Có một nhóm maleyl với ba nguyên tử hydro, một nhóm amin và một nguyên tử oxy trên vòng năm thành viên. Trong cấu trúc imine, các nguyên tử ở bốn vị trí khác nhau của vòng năm cạnh được liên kết với các nhóm khác nhau, như thể hiện trong hình:
Cấu trúc phân tử này giúp Scopolamine butylbromide có tác dụng kháng cholinergic tương tự như tác dụng của atropine, đồng thời, sự thay thế nguyên tử brom làm giảm tác dụng trung tâm của thuốc atropine. Ngoài ra, cấu trúc của phần vòng năm thành viên cũng mang lại cho Scopolamine butylbromide sự ổn định nhất định.
2. Tác dụng dược lý kháng cholinergic:
Scopolamine butylbromide là một loại thuốc kháng cholinergic và tác dụng của nó chủ yếu là làm suy yếu tác dụng của acetylcholine bằng cách đối kháng cạnh tranh với hoạt động của acetylcholine trên thụ thể M1-M5. Trong đường tiêu hóa, Scopolamine butylbromide có thể làm giãn cơ trơn, giảm tiết nước, có tác dụng điều trị chứng khó tiêu, khó chịu ở bụng và các bệnh khác. Trong hệ thống vận động, Scopolamine butylbromide có thể làm giảm co thắt cơ và có tác dụng nhất định trong việc giảm bớt các bệnh về hệ vận động như chứng vẹo cổ co cứng. Ngoài ra, trong hệ thống hô hấp, Scopolamine butylbromide cũng có thể được sử dụng như một loại thuốc giãn phế quản.
3. Dược động học:
Scopolamine butylbromide có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường ruột và hàng rào máu não sau khi uống hoặc tiêm. Trong đường tiêu hóa, nó được hấp thu tương đối nhanh, đạt nồng độ cao nhất trong máu sau khoảng 1-2 giờ và đạt nồng độ cao nhất trong máu sau 0.5-1 giờ sau khi tiêm. Scopolamine butylbromide dạng uống chủ yếu được chuyển hóa ở gan, nơi nó được acyl hóa hoặc hydroxyl hóa để tạo ra các chất chuyển hóa tương ứng, sau đó được bài tiết ra khỏi cơ thể qua thận hoặc mật. Scopolamine butylbromide dạng tiêm dễ chuyển hóa và bài tiết qua thận hơn. Nói chung, quá trình chuyển hóa và đào thải Scopolamine butylbromide trong cơ thể diễn ra tương đối nhanh và thời gian bán hủy của nó nằm trong khoảng 2-4 giờ.
Tóm lại, Scopolamine butylbromide là một hợp chất hữu cơ có cấu trúc phức tạp và hoạt tính sinh học mạnh, có nhiều tác dụng kháng cholinergic. Cấu trúc phân tử của nó chứa cấu trúc benzyloxycarbonyl và cấu trúc monoeste của axit cacboxylic, đây là cơ sở quan trọng cho các đặc tính dược lý kháng cholinergic của nó. Về mặt dược động học, Scopolamine butylbromide có tác dụng sinh khả dụng và chuyển hóa tốt, được sử dụng rộng rãi trong lâm sàng.