روش سنتز اسکوپولامین بوتیل بروماید چیست؟

اسکوپولامین بوتیل بروماید(ارتباط دادن:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4.html) دارویی است که به طور گسترده برای درمان علائم گوارشی استفاده می شود و ساختار شیمیایی آن شبیه اسکوپولامین هیدروبرومید است. برای تولیدکنندگان دارو، یافتن یک روش سنتز کارآمد و عملی نه تنها می تواند هزینه های تولید را تا حد زیادی کاهش دهد، بلکه کیفیت و بازده محصول را تضمین می کند.

روش سنتز شیمیایی سنتی:
1.1 مسیر مصنوعی یک:
مسیر مصنوعی از یک گزارش تحقیقاتی ("سنتز مشتقات buscopan") می آید، مراحل اصلی به شرح زیر است:
مرحله 1: واکنش 2-برومایزوپروپیل استوفنون با N-متیل{3}}پیریدین کربوکسامید:
2-برومایزوپروپیل استوفنون را با N-متیل-2-پیریدین کربوکسامید مخلوط کرده و در دمای 85 درجه به مدت چند ساعت در حضور کلرید سزیم واکنش دهید تا محصول به دست آید.
مرحله 2: واکنش 2-برومایزوپروپیل-N-متیل{4}}پیریدین کربوکسامید با پروپیلن اکسید:
محصول فوق با پروپیلن اکسید مخلوط شده و در دمای اتاق در حضور هیدروکسید سدیم به مدت چند ساعت هم زده می شود تا اسکوپولامین بوتیل بروماید بدست آید.

مزیت این مسیر مصنوعی این است که شرایط واکنش ملایم است و نیازی به استفاده بیش از حد از حلال ها و معرف های سمی و مضر نیست. با این حال، مراحل جداسازی و خالص سازی این روش نسبتاً دست و پا گیر است و عملکرد ایده آل نیست.

1.2 مسیر مصنوعی دو:
مسیر مصنوعی از یک سند ثبت اختراع (اختراع ایالات متحده 4418109 A) مشتق شده است و مراحل اصلی به شرح زیر است:
مرحله 1: واکنش سیس-4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید با 2،3-دیبروموپروپیونیل بروماید:
سیس-4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید با 2،3-دیبروموپروپیونیل برومید مخلوط شد و برای چندین ساعت در دمای اتاق در حضور اتانول واکنش داد تا 2-({{5) }}هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید)-2،3-دیبروموپروپیل استر.
مرحله 2: تبلور مجدد 2-(4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید)-2،3-دیبروموپروپیل استر:
محصول فوق برای بدست آوردن محصولی با خلوص بالاتر تبلور مجدد شد.
مرحله 3: واکنش 2-(4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید) پروپیونامیدین با متابرومیک اسید:
2-(4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید)پروپیون آمیدین را با متابرومید مخلوط کرده و در دمای اتاق به مدت چند ساعت در حضور اتانول واکنش دهید تا اسکوپولامین بوتیل بروماید به دست آید.

مزیت این مسیر مصنوعی این است که مراحل جداسازی و تصفیه بهینه شده است، محصول خلوص بالایی دارد و بازده نسبتا ایده آل است. با این حال، شرایط واکنش نسبتاً سخت است و به یک مبنای آزمایشگاهی شیمیایی خاص نیاز دارد.

روش سنتز آنزیمی:

2.1 مسیر مصنوعی سه:
مسیر مصنوعی از یک گزارش تحقیقاتی منتشر شده در Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic ("سنتز آنزیمی اسکوپولامین بوتیل برومید از طریق استراز ترموفیل" می آید، مراحل اصلی به شرح زیر است:
مرحله 1: سنتز پروپیونیل کلرید 2-(4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید):
2-(4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید) را با پروپیونیل کلرید مخلوط کرده و در دمای اتاق به مدت چند ساعت در حضور کاتالیزور واکنش دهید تا 2-({{4}) }هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید) کلرید اسید پروپیونیل کلرید.
مرحله 2: واکنش پروپیونیل کلرید 2-(4-هیدروکسی-3-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل استیک اسید) با n-butylammonium bromide.

محصول فوق با n-butylammonium bromide مخلوط شده و در حضور بافر فسفات در شرایط دما و pH مناسب از آنزیم Thermomyces lanuginosus lipase (TLL) با پایداری حرارتی بالا برای کاتالیز کردن واکنش برای بدست آوردن Scopolamine butylbromide استفاده می شود.

در مقایسه با دو روش سنتز شیمیایی اول، این مسیر مصنوعی شرایط واکنش ملایم‌تر و گزینش‌پذیری و بازدهی بهتری دارد. با این حال، این روش نیازهای بالایی برای کاتالیزورها و آنزیم ها دارد و بهینه سازی فرآیند خاصی مورد نیاز است.

مقایسه و خلاصه روش سنتز:
با قضاوت از چندین روش مصنوعی اسکوپولامین بوتیل بروماید که در بالا معرفی شد، روش‌های سنتز شیمیایی سنتی و روش‌های سنتز آنزیمی مزایا و معایب خاص خود را دارند. روش سنتز شیمیایی سنتی ساده و آسان است، اما شرایط واکنش نسبتاً سخت است و مراحل جداسازی و خالص سازی دست و پا گیر است. روش سنتز آنزیمی دارای شرایط واکنش ملایم، گزینش پذیری و بازده بالا است، اما به فعالیت آنزیمی بالا و خلوص کاتالیزور نیاز دارد و بهینه سازی بیشتر فرآیند مورد نیاز است.

در نتیجه، روش مصنوعی اسکوپولامین بوتیل بروماید هنوز با چالش‌ها و مشکلاتی مواجه است. با این حال، با توسعه بیوتکنولوژی و فناوری سنتز شیمیایی، اعتقاد بر این است که روش‌های سنتز کارآمدتر، سازگار با محیط‌زیست و عملی‌تر کشف و ترویج خواهند شد و در نتیجه امکانات بهتری برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ Scopolamine butylbromide فراهم می‌شود.

اسکوپولامین بوتیل بروماید یک ترکیب آلی پیچیده با فرمول مولکولی C21H30BrNO4 است. این دارو به گروه داروهای دی متیل اکسی موسکارینی شبیه آتروپین تعلق دارد، اما در مقایسه با آتروپین، یون برومید آن جایگزین گروه هیدروکسیل می شود.
1. ساختار مولکولی:
ساختار مولکولی Scopolamine butylbromide شامل یک ساختار مونو استر کربوکسیلیک اسید (COOCH2CH2CH2CH3) و یک ساختار بنزیلوکسی کربونیل (C6H5CH2OCO) حاوی یک اتم برم است. از این میان، گروه بنزیل و گروه متیل روی کربونیل به هم متصل می شوند تا یک حلقه شش عضوی تشکیل دهند و حلقه شش عضوی به یک حلقه پنج عضوی دیگر متصل می شود. یک گروه مالیل با سه اتم هیدروژن، یک گروه آمینه و یک اتم اکسیژن روی حلقه پنج عضوی وجود دارد. در ساختار ایمین، اتم ها در چهار موقعیت مختلف حلقه پنج عضوی به گروه های مختلفی متصل هستند، همانطور که در شکل نشان داده شده است:

این ساختار مولکولی اسکوپولامین بوتیل بروماید را قادر می سازد تا اثر آنتی کولینرژیک مشابه آتروپین داشته باشد و در عین حال، جایگزینی اتم های برم اثرات مرکزی داروهای آتروپین را کاهش می دهد. علاوه بر این، ساختار بخش حلقه پنج عضوی نیز پایداری خاصی را به بوتیل برومید اسکوپولامین می بخشد.

2. اثرات فارماکولوژیک آنتی کولینرژیک:
اسکوپولامین بوتیل بروماید یک داروی آنتی کولینرژیک است و اثر آن عمدتاً در تضعیف اثر استیل کولین با تضاد رقابتی عمل استیل کولین بر گیرنده های M1-M5 است. در دستگاه گوارش، اسکوپولامین بوتیل بروماید می تواند عضلات صاف را شل کند، ترشح آب را کاهش دهد و اثرات درمانی بر سوء هاضمه، ناراحتی های شکمی و سایر بیماری ها داشته باشد. در سیستم حرکتی، اسکوپولامین بوتیل بروماید می تواند اسپاسم عضلانی را تسکین دهد و تأثیر خاصی در کاهش بیماری های سیستم حرکتی مانند تورتیکولی اسپاستیک دارد. علاوه بر این، در سیستم تنفسی، اسکوپولامین بوتیل بروماید نیز می تواند به عنوان گشادکننده برونش استفاده شود.

3. فارماکوکینتیک:
اسکوپولامین بوتیل بروماید می تواند پس از تجویز خوراکی یا تزریق از طریق دستگاه روده و سد خونی مغزی وارد بدن شود. در دستگاه گوارش نسبتاً سریع جذب می شود و در حدود 1-2 ساعت به حداکثر سطح خون می رسد و در 0 به حداکثر سطح خون می رسد.5-1 ساعت پس از تزریق. اسکوپولامین بوتیل بروماید خوراکی عمدتاً توسط کبد متابولیزه می شود، جایی که آسیله یا هیدروکسیله می شود تا متابولیت های مربوطه را تولید کند که سپس توسط کلیه ها یا صفرا از بدن دفع می شود. تزریق اسکوپولامین بوتیل بروماید راحت تر متابولیزه شده و توسط کلیه ها دفع می شود. به طور کلی متابولیسم و ​​دفع اسکوپولامین بوتیل بروماید در بدن نسبتاً سریع است و نیمه عمر آن بین 2-4 ساعت است.

به طور خلاصه، Scopolamine butylbromide یک ترکیب آلی با ساختار پیچیده و فعالیت بیولوژیکی قوی است که دارای اثرات آنتی کولینرژیک مختلف است. ساختار مولکولی آن شامل ساختار بنزیلوکسی کربونیل و ساختار مونو استر کربوکسیلیک اسید است که پایه مهمی برای خواص دارویی آنتی کولینرژیک آن است. از نظر فارماکوکینتیک، اسکوپولامین بوتیل بروماید دارای فراهمی زیستی و اثرات متابولیکی خوبی است و به طور گسترده در عمل بالینی استفاده می شود.