N-Boc-Nortropinone CAS 185099-67-6

BOC-NTP là chất trung gian quan trọng để tổng hợp Tropine và các dẫn xuất của nó. Topiconazol là một loại alkaloid được tìm thấy trong thực vật tự nhiên với nhiều hoạt tính sinh học, bao gồm hoạt động như một chất đối kháng thụ thể acetylcholine để điều trị các bệnh như bệnh Parkinson và co thắt đường tiêu hóa. Bằng cách điều chỉnh sự dẫn truyền của hệ thần kinh trung ương, cơn đau được giảm bớt và các phản ứng viêm bị ức chế. Một số dẫn xuất của tropinol có tác dụng cản trở sự dẫn truyền thần kinh của côn trùng và có thể được phát triển dưới dạng thuốc trừ sâu sinh học.

Ví dụ về con đường tổng hợp: BOC-NTP có thể được chuyển đổi thành demethyltropinone thông qua phản ứng khử bảo vệ (Boc) và khử, đồng thời tiếp tục xúc tác quá trình hydro hóa hoặc khử hóa học để thu được tropinol. Trong điều kiện axit (như TFA/DCM), nhóm Boc bị loại bỏ, dẫn đến sự hình thành demethylpyrrolidone. Giảm nhóm carbonyl bằng natri borohydrua (NaBH ₄) hoặc lithium nhôm hydrua (LiAlH ₄) để thu được dẫn xuất tropinol.

The aromatic ring structure of BOC-NTP can be efficiently combined with halogenated aromatic hydrocarbons (such as bromobenzene) through Suzuki coupling reaction to form carbon carbon bonds and generate biphenyl compounds. This type of reaction has wide applications in the synthesis of drug molecules (such as anti-inflammatory drugs, antidepressants) and functional materials (such as fluorescent probes, organic optoelectronic materials). Using palladium catalyst (such as Pd (PPh3) ₄) as a medium, high yields (>Có thể đạt được 85%) sản phẩm ghép nối bằng cách phản ứng trong điều kiện kiềm (chẳng hạn như dung dịch nước K ₂ CO3) và dung môi hữu cơ (chẳng hạn như dung môi hỗn hợp toluene/etanol) ở 80-100 độ trong 12-24 giờ.

Nhóm Boc là một trong những nhóm bảo vệ amino được sử dụng phổ biến trong tổng hợp peptide. Độ ổn định của nó ở mức vừa phải và có thể được loại bỏ có chọn lọc trong điều kiện axit (chẳng hạn như TFA), trong khi các nhóm chức năng khác (như nhóm bảo vệ chuỗi bên) không bị ảnh hưởng. BOC-NTP có thể được sử dụng làm hợp chất mẫu để nghiên cứu cơ chế loại bỏ các nhóm Boc hoặc tối ưu hóa quá trình tổng hợp peptide. Bằng cách đưa vào các trung tâm bất đối xứng, BOC-NTP có thể được chuyển đổi thành các phối tử bất đối để xúc tác cho các phản ứng tổng hợp bất đối xứng (như hydro hóa bất đối xứng, epoxid hóa bất đối xứng) để tạo ra các hợp chất có hoạt tính quang học. Loại phản ứng này có ý nghĩa rất lớn trong quá trình tổng hợp tổng thể các sản phẩm tự nhiên và sản xuất thuốc không đối xứng.

Nhóm axit boronic của BOC-NTP (sau khi khử bảo vệ) có thể liên kết cộng hóa trị thuận nghịch với các phân tử carbohydrate (chẳng hạn như glucose) để tạo thành este của axit boronic tuần hoàn năm - hoặc sáu cạnh. Đặc tính này được sử dụng để thiết kế hydrogel phản ứng với glucose nhằm đạt được sự giải phóng insulin thông minh. Ví dụ, N-Boc Nortropinone được biến đổi trên bề mặt hydrogel polyacrylamide và sau khi mất bảo vệ, nó kết hợp với glucose để gây sưng tấy hydrogel, do đó kiểm soát tốc độ giải phóng insulin.

Các nguyên tử nitơ và oxy của nó có thể đóng vai trò là vị trí phối hợp, liên kết với các ion kim loại như Zn 2 ⁺ và Cu 2 ⁺ để tạo ra MOF với cấu trúc lỗ rỗng và đặc tính hấp phụ cụ thể. Loại vật liệu này có các ứng dụng tiềm năng trong việc lưu trữ khí (như thu giữ CO₂), xúc tác (như phản ứng oxy hóa) và phân phối thuốc (chẳng hạn như chất mang giải phóng có kiểm soát).N-Boc-Nortropinonecó thể được sử dụng làm tác nhân liên kết ngang để điều chế các polyme liên kết ngang (như nhựa polyurethane và nhựa epoxy) bằng cách cho các nhóm amino hoặc hydroxyl tiếp xúc thông qua các phản ứng khử bảo vệ, tăng cường độ bền cơ học, khả năng chịu nhiệt hoặc độ ổn định hóa học của vật liệu.

BOC-NTP, là hợp chất có độ tinh khiết cao-(độ tinh khiết lớn hơn hoặc bằng 98%), được sử dụng rộng rãi làm tiêu chuẩn cho các kỹ thuật phân tích như phép đo phổ khối (MS) và cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), để hiệu chuẩn thiết bị, xác thực phương pháp hoặc nhận dạng hợp chất. Ví dụ: trong phân tích sắc ký lỏng-khối phổ (LC-MS), BOC-NTP có thể được sử dụng làm chất chuẩn nội để hiệu chỉnh các hiệu ứng ma trận mẫu và cải thiện độ chính xác về mặt định lượng.

Trong các nghiên cứu dược động học, BOC-NTP có thể được sử dụng làm hợp chất mẫu để nghiên cứu cơ chế loại bỏ nhóm Boc trong cơ thể hoặc xác định cấu trúc của các chất chuyển hóa. Ví dụ: bằng cách cho động vật thí nghiệm sử dụng BOC-NTP bằng đường uống, thu thập mẫu nước tiểu và phân, đồng thời phân tích các chất chuyển hóa bằng công nghệ LC-MS, có thể xác định được con đường loại bỏ các nhóm Boc (như thủy phân axit hoặc xúc tác enzyme).

Cấu hình ba chiều cứng nhắc-của tropan có thể làm giảm khả năng nhận biết và liên kết của các phân tử thuốc với bơm dòng chảy BBB, do đó làm giảm tốc độ dòng chảy. Ví dụ, lực cản không gian được hình thành bởi nguyên tử nitơ và nhóm Boc của các dẫn xuất tropane có thể cản trở sự nhận biết cấu trúc của P-gp và kéo dài thời gian lưu giữ thuốc trong não. Ngoài ra, cấu trúc vòng cầu nối của tropane có thể hạn chế tính linh hoạt của phân tử, giảm sự thay đổi về hình dạng trong quá trình trao đổi chất và duy trì hoạt động của thuốc.

Sự ra đời của các nhóm Boc đã làm thay đổi đáng kể sự phân bố electron của tropan. Nguyên tử oxy carbonyl trong nhóm Boc làm giảm mật độ đám mây điện tử của các nguyên tử nitơ thông qua hiệu ứng hút điện tử, do đó làm giảm liên kết không-đặc hiệu giữa thuốc và protein huyết tương, đồng thời làm tăng nồng độ thuốc tự do. Đồng thời, phần tert butyl của nhóm Boc làm tăng tính ưa mỡ của phân tử thông qua các tương tác kỵ nước, thúc đẩy sự thâm nhập của nó qua BBB thông qua khuếch tán thụ động. Ví dụ: giá trị log P (giá trị dự đoán) của BOC-NTP có thể cao hơn giá trị của tropinone không được bảo vệ, do đó tăng cường tính thấm của não.

Nhóm Boc có thể đóng vai trò là nhóm bảo vệ tạm thời, nhóm này có thể bị loại bỏ trong điều kiện axit sau khi thuốc đến mô đích, giải phóng cấu trúc tropane hoạt động. Tính năng này có thể được sử dụng để thiết kế các sản phẩm nhắm mục tiêu vào não:
Chiến lược tiền thuốc: BOC-NTP được kết hợp với các chất mang nhắm mục tiêu vào não (chẳng hạn như kháng thể TfR, Angiopep-2 peptide), được vận chuyển qua BBB thông qua vận chuyển qua trung gian thụ thể và sau đó được khử bảo vệ trong môi trường axit của não để giải phóng thuốc đang hoạt động.
Giải phóng đáp ứng PH: Tận dụng đặc tính axit của vi môi trường khối u não (pH 6,5-6,8), nhóm Boc đã thiết kế các hạt nano biến đổi để đạt được sự giải phóng thuốc chính xác tại vị trí khối u.

Các dẫn xuất của Tropidine có nhiều ứng dụng trong các loại thuốc thuộc hệ thần kinh trung ương:
Thuốc trị bệnh Parkinson: Trihexyphenidyl liên kết với thụ thể M thông qua cấu trúc của tropin để làm giảm triệu chứng run. Sự biến đổi lipophilic của nó (chẳng hạn như đưa vào các nguyên tử clo) cải thiện đáng kể sự thâm nhập BBB.
Thuốc chống trầm cảm: Bộ xương tropan của Amitriptyline liên kết với các chất vận chuyển 5-HT thông qua liên kết hydro và khả năng hòa tan trong lipid cao (log P=3.1) giúp dễ dàng thâm nhập BBB và phát huy tác dụng chống trầm cảm.
Thuốc giảm đau: Phần tropane của morphin (Morphine) làm trung gian giảm đau thông qua thụ thể opioid μ - và chất chuyển hóa của nó, diacetylmorphine (Heroin), có độ hòa tan trong lipid cao hơn và thâm nhập nhanh hơn qua BBB, nhưng gây nghiện hơn.