پروکائین هیدروکلراید مصنوعی است یا طبیعی؟

پروکائین هیدروکلراید (hcl)پودر کریستالی سفید، بی بو، طعم کمی تلخ، بسیار محلول در آب، کمی محلول در اتانول و کلروفرم است. وزن مولکولی این ترکیب 272.77 گرم در مول، نقطه ذوب 153-156 درجه و نقطه جوش 373.6 درجه است. همچنین به عنوان Novocain شناخته می شود. این یک ترکیب آلی است که در پزشکی برای کاهش درد با مسدود کردن سیگنال‌های عصبی استفاده می‌شود. با توجه به خواص شیمیایی پروکائین هیدروکلراید، کاربردهای گسترده ای در پزشکی و داروسازی دارد، اما دارای خواص واکنشی بسیاری نیز می باشد.

pH آن معمولاً بین 4 است.{1}}. این pH هم برای ثبات آن و هم برای نحوه رفتار آن در بدن بسیار مهم است. این ماده نسبتاً نرمی است که معمولاً بین سختی مولی 1-2 است. این بدان معنی است که سطح آن بیشتر در معرض خراش و آسیب است. میزان رطوبت برای کیفیت آن بسیار مهم است. رطوبت خیلی زیاد و خیلی کم بر پایداری و فعالیت آن تأثیر می گذارد. معمولاً میزان رطوبت آن باید بین 1-2 درصد باشد.

پروکائین هیدروکلراید یک بی حس کننده موضعی است که به عنوان یک داروی بدون نسخه برای تسکین دردهای خفیف مانند دندان درد نیز استفاده می شود. این به طور گسترده در صنعت پزشکی استفاده می شود زیرا یک بی حس کننده موضعی ایمن و موثر است. چندین روش برای سنتز پروکائین هیدروکلراید در اینجا مورد بحث قرار خواهد گرفت.

1. واکنش پارا آمینو بنزوئیک اسید (PABA) و دی اتیل آمینو اتانول:

اولین روش تهیه پروکائین هیدروکلراید واکنش PABA و دی اتیل آمینو اتانول در شرایط قلیایی برای تشکیل پروکائین است. این روش در سال 1905 توسط ارنست فورنو و پیر رفرین کشف شد.

ابتدا PABA با اسید سولفوریک غلیظ اسیدی می شود تا آمید مربوطه را تشکیل دهد و سپس با اتیلن دی آمین تحت اثر هیدروکسید سدیم واکنش داده و باز پروکائین را تشکیل می دهد. در نهایت، باز پروکائین با محلول اسید هیدروکلریک خنثی می شود تا پروکائین هیدروکلراید به دست آید.

2. واکنش پروکائین آمید و PABA:

پروکائین آمید یک داروی روانگردان پیشرفته است که از سولفوناسیون پروکائین به دست می آید. بنابراین، پروکائین با اسید p-Toluenesulfonic و H2SO4 برای تولید 14-پروکاین آمید متیله واکنش داده و با PABA برای تولید نمک HCL واکنش می‌دهد.

3. واکنش پروکائین و اسید بنزوئیک:

پروکائین هیدروکلراید را می توان با حرارت دادن پروکائین و اسید بنزوئیک در دمای 300 درجه تهیه کرد.

4. واکنش بین پروکائین و اتیل استر پی آمینو بنزوئیک اسید:

واکنش پروکائین و اتیل استر p- آمینو بنزوئیک اسید در متانول، و سپس استفاده از محلول آبی اسید کلریدریک برای رسوب یون ها برای تهیه مستقیم پروکائین هیدروکلراید.

5. واکنش اتیلن دی آمین محافظت شده با BOC:

اتیلن دی آمین محافظت شده با BOC می تواند با PABA واکنش دهد، واکنش دیازوتیزاسیون را در حضور بی کربنات سدیم انجام دهد، سپس با پروکائین آمید واکنش دهد تا پروکائین به دست آید و در نهایت به پروکائین هیدروکلراید تبدیل شود.

5.1. اتیلن دی آمین محافظت شده با OC یک ترکیب مبتنی بر دی آمین با فرمول شیمیایی C است.₆H₁₄N₂O₂. از واکنش اتیلن دی آمین با BOC-OSu (N-alkoxycalenyl chloride) تهیه می شود. معادله واکنش به صورت زیر است:

H₂NCH ( NCH )₂Ch₂Nh₂به علاوه BOC-OSu → H₂N (CH)₂)₂NHBoc به اضافه HCl به علاوه CO₂

در میان آنها، HCl و CO2 محصولات جانبی واکنش هستند و اتیلن دی آمین محافظت شده با BOC محصول هدف است.

5.2. واکنش با پروکائین هیدروکلراید:

اتیلن دی آمین محافظت شده با BOC می تواند با پروکائین هیدروکلراید واکنش داده و ترکیبات جدیدی با فعالیت بیولوژیکی بالاتر تشکیل دهد. معادله واکنش به صورت زیر است:

H₂N (CH)₂)₂NHBoc به علاوه C₁₃H₂₀N₂O₂Cl ٪ e2٪ 86٪ 92 C₁₉H₃₀N₄O₃به علاوه HCl به علاوه Boc-NH₂

در میان آنها سی₁₉H₃₀N₄O₃محصول هدف است و Boc-NH2 محصول فرعی واکنش است.

5.3. مراحل واکنش

(1) اتیلن دی آمین محافظت شده با BOC را در 5 میلی لیتر کلروفرم خشک حل کنید، 2.2 میلی مول AlMe3 اضافه کنید و به آرامی در دمای اتاق به مدت 2 ساعت هم بزنید.

(2) پروکائین هیدروکلراید را در 5 میلی لیتر کلروفرم خشک حل کنید، محلول N,N-دی متیل فرمامید (DMF) و 30 درصد هیدروکسید سدیم (NaOH) را برای تنظیم pH به 9-10 اضافه کنید.

(3) دو سیستم واکنش فوق مخلوط شده و در دمای 60 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت حرارت داده شدند.

(4) پس از سرد شدن، مخلوط با آب شسته شد و به یک قیف جداکننده منتقل شد.

(5) فاز آلی را با کلروفرم سه بار استخراج کنید.

(6) فازهای آلی ترکیب شدند و روی Na2SO4 بی آب خشک شدند.

(7) کلروفرم با استفاده از یک اواپراتور چرخشی حذف شد و باقیمانده در مقدار کمی کلروفرم حل شد و فیلتر شد.

(8) محصول جمع آوری و به طور خام با دی اتیل اتر استخراج شد، سپس با مخلوط 70 درصد آب و متانول (v/v) شسته شد.

(9) حلال با استفاده از یک اواپراتور چرخشی حذف شد و باقیمانده در خلاء خشک شد.

(10) خواص فیزیکی و شیمیایی محصول را تعیین کنید و پیک جذب آن را با یک طیف سنج UV-Vis تشخیص دهید.

5.4. نتیجه:

با محافظت از پروکائین هیدروکلراید با گروه N-alkoxycarbenyl و استفاده از اتیلن دی آمین محافظت شده با BOC برای واکنش، می توان ترکیبات جدیدی با فعالیت بیولوژیکی بالاتر تهیه کرد. در طول فرآیند واکنش، توجه به کنترل شرایط واکنش از جمله دما، مقدار pH، زمان واکنش و ... ضروری است تا از خلوص و بازده محصول اطمینان حاصل شود. محصول را می توان با اندازه گیری خواص فیزیکی و شیمیایی محصول و تشخیص پیک جذب آن با طیف سنج مرئی- فرابنفش شناسایی و آنالیز کرد.

6. روش استریفیکاسیون:

پروکائین هیدروکلراید را می توان با استفاده از روش استریفیکاسیون تهیه کرد. ابتدا PABA را با پروپانوئیک انیدرید یا بنزوئیل کلرید واکنش دهید تا پروکائین متیل استر یا پروکائین بنزیل استر به دست آید. پس از آن، اتیلن دی آمین یا پروپیلن گلیکول برای واکنش با پروکائین متیل استر یا پروکائین بنزیل استر برای به دست آوردن پایه پروکائین استفاده می شود. در نهایت با محلول اسید هیدروکلریک خنثی می شود تا پروکائین هیدروکلراید تهیه شود. این روش مصنوعی از طریق مراحل زیر قابل تحقق است.

6.1. تعیین انتخاب الکل و اسید برای استری شدن

اول از همه، یک الکل استری شده مناسب برای واکنش با اسید باید انتخاب شود. معمولاً گروه هیدروکسیل الکل انتخابی فعال تر است و به راحتی با اسید واکنش می دهد. در سنتز پروکائین هیدروکلراید، الکل استری شده را می توان به عنوان پروکائین آمید و اسید را می توان به عنوان اسید دی متیل کاربامیک (DMAMC) انتخاب کرد. مکانیسم واکنش استری سازی تولید استر اسید چرب از طریق واکنش اسید کاتالیز شده گروه های هیدروکسیل و کربوکسیل است.

6.2. شرایط واکنش را تعیین کنید

معمولاً واکنش استریفیکاسیون باید تحت دما، فشار و زمان واکنش معینی انجام شود و این شرایط باید در طول آزمایش تعیین شود تا محصولی با بازده بالا و خلوص بالا به دست آید. در سنتز پروکائین هیدروکلراید، دمای واکنش {{0}} درجه، فشار واکنش 1.5-2.0 اتمسفر و زمان واکنش 16-24 ساعت است.

6.3. آماده سازی راه اندازی آزمایشی و واکنش دهنده ها

تجهیزات و مواد آزمایشی لازم از جمله کتری واکنش، همزن مغناطیسی، پوشش راکتور، لوله خلاء، سیلر، ابزار توزین و غیره را آماده کنید. الکل و اسید استری شده مورد نیاز برای واکنش با یک نسبت مولی معین مخلوط شده و در یک مقدار مناسب حل می‌شوند. حلال.

6. 4. واکنش استریفیکاسیون

واکنش دهنده های مخلوط را در یک کتری واکنش بریزید، یک کاتالیزور استریفیکاسیون در دمای اتاق اضافه کنید، سپس تا دمای واکنش گرم کنید و هم بزنید. به طور معمول، مقدار زیادی گاز در ابتدای واکنش تولید می شود و از جاذب اسیدی برای جذب اسید و آب استفاده می شود. پس از اتمام واکنش، محلول واکنش تا دمای اتاق سرد شد و محصول استریفیکاسیون با تقطیر در خلاء جدا شد.

6.5. مراحل پردازش پیگیری

پس از جدا شدن محصول استریفیکاسیون، درمان های بعدی شامل رنگ زدایی، کریستالیزاسیون و خالص سازی مورد نیاز است. معمولاً محصول استریفیکاسیون در یک حلال آلی حل می‌شود، توسط جاذب کربن فعال رنگ‌زدایی می‌شود، سپس متبلور و خالص می‌شود و در نهایت محصول توسط کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و تکنیک‌های دیگر تصفیه می‌شود.

پس از تکمیل مراحل فوق می توان ترکیبات استر هیدروکلراید پروکائین با خلوص بالاتر را بدست آورد. این روش سنتز می تواند برای تحقیق پروکائین هیدروکلراید سهولت داشته باشد و همچنین می تواند مرجعی برای سنتز سایر ترکیبات استری باشد.