スコポラミン臭化水素酸塩(製品リンク:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-臭化水素酸粉末-cas-114-49-8.html）は、抗コリン作用、麻酔薬、神経障害性斜視など、さまざまな治療効果がある一般的な薬です。 Shaanxi Achieve chem-tech Co.,Ltd化学研究所による複数の合成の試みによると、その化学構造には複数の環、エステル、加水分解されたコリングリコシドが含まれているため、多くの合成方法が存在します。 この記事では、これらの方法の原理、特徴、長所と短所を分析し、その臨床応用について説明します。
1.トロスト合成法：
スコポラミン臭化水素酸塩は、抗コリン作用、抗麻薬作用、抗うつ薬、抗不安作用などのさまざまな作用を持つ有機アルカロイドです。 臨床医学で広く使用されている薬剤です。 Trost 合成は、スコポラミン臭化水素酸塩の効果的な製造方法です。 この方法の利点は、反応条件が穏やかで収率が高いことですが、高価な触媒や試薬を使用する必要があり、環境上および安全上に一定の危険があります。
Trost 合成法の基本原理は、デトロイト反応によってスコポラミン前駆体分子に必要な 4 員環構造を導入し、最終的にスコポラミン臭化水素酸塩を得るというものです。 詳細な手順は次のとおりです。
(1) スコポラミン前駆体分子の調製
まず、スコポラミン前駆体分子を準備する必要があります。 この前駆体分子は通常、アトロピンおよびクロロアセトイミドと反応して、N-アセチル アトロピンを生成します。 反応は室温で行い、反応液に１．５当量のトリメチルアミンを加えて反応を進めた。 反応後、水で希釈し、NaOHでpHを約10に調整し、反応溶液から生成物を抽出し、再びNaOHでpHを8-9に調整し、最終的に目的のスコポラミン前駆体分子を取得します。
(2) 四員環構造の導入
準備したスコポラミン前駆体分子をジメチルスルホキシド (DMSO) と水の混合溶液に溶解し、水酸化ナトリウム (NaOH) を加えて pH を 9-10 の間にします。 この時点で、テトラサイクリン TIPSO (2,3,4,6-テトラ-O-イソプロピリデン- -D-グルコース ペンタアセテート) およびナトリウム アセトフェノン (NAS) を添加しました。 反応が始まると溶液中に黄色のトロポスフェレ多面体構造が現れますが、これは新たに生成した四員環構造です。
(3) テトラサイクリンの切断と TIPSO の除去
排除反応を 1 時間放置し、その後一定量のメタノール水溶液を添加して、スコポラミン前駆体分子、テトラサイクリン TIPSO および NAS の伸長プロファイルを促進しました。 続いて、テトラサイクリンTIPSOおよびNASを濃塩酸で除去し、溶液に水酸化ナトリウムを加えてpHを8-9に調整した。 最終的に白色固体の沈殿物が形成され、これが目的の臭化水素酸スコポラミンになります。
結論として、トロスト合成は、効果的な四員環構造を導入することにより、スコポラミンの有効性と安定性を大幅に改善しました。 この方法は簡単で実行可能であり、スコポラミン製造にとって非常に重要な方法です。
2.ロビンソン合成法：
臭化水素酸スコポラミンは、乗り物酔い、胃腸障害、運動障害などの治療に使用される抗コリン薬です。 ロビンソン合成法はスコポラミン臭化水素酸塩の有効な合成法の一つです。 この方法は、2 つの重要な反応ステップを通じて 4 員環構造を構築し、それを臭化水素酸でスコポラミン臭化水素酸塩に変換します。 詳細な手順は次のとおりです。
(1) 2-メトキシカルボニルピリジン-5-カルボン酸の合成
まず、臭化水素酸スコポラミンの合成中間体である2-メトキシカルボニルピリジン-5-カルボン酸を準備する必要があります。 この反応は出発物質として2-ヒドロキシピリジンと塩化アセチルを必要とし、塩基の存在下で行われます。 まず、アセトンを含む2-ヒドロキシピリジンに水酸化ナトリウムを滴下してナトリウム塩を生成し、次に塩化アセチルを加えます。 反応が完了した後、酸性化すると2-メトキシカルボニルピリジン-5-カルボン酸が得られます。
(2) 環化による7-メトキシカルボニルピリジン[4,3-e]-1,2,4-トリアゾール-8(1H)-オンの調製
次に、2-メトキシカルボニルピリジン-5-カルボン酸を使用して、7-メトキシカルボニルピリジン[4,3-e]-1,2,4-を合成する必要がありますトリアゾール-8(1H)-オン、スコポラミン臭化水素酸塩前駆体分子。 この段階反応はロビンソン閉環反応により行われる。 まず、NaOEtをエタノールに加え、2-メトキシカルボニルピリジン-5-カルボン酸を酢酸エチルで溶解しました。 次に、非常に少量のアルデヒド触媒が反応物に添加され、触媒は反応物の開始剤として機能します。 反応が進行するにつれて、環状化合物の形成がますます明らかになります。 このプロセスでは、反応を制御するために、反応物の濃度、反応時間、添加する触媒の量、溶媒の選択などの要因に注意を払う必要があります。
(3) 水素添加還元によるスコポラミン臭化水素酸塩の調製
最後に、7-メトキシカルボニルピリジン[4,3-e]-1,2,4-トリアゾール-8(1H)-オンを臭化水素酸スコポラミンに変換する必要があります。 これは、通常は酸性条件下での水素化還元反応によって達成できます。 まず、7-メトキシカルボニルピリジン[4,3-e]-1,2,4-トリアゾール-8(1H)-オンと触媒として PtO2 を容器に入れます。反応フラスコに移し、水素を加えて約 6 時間反応させます。 反応溶液を酢酸エチルで抽出し、ＮａＯＨでｐＨを調整した後、臭化水素酸で溶解し、目的とするスコポラミン臭化水素酸塩を生成した。
結論として、ロビンソン合成法は、ロビンソン閉環反応と水素化還元反応という 2 つの重要な反応ステップを通じてスコポラミン臭化水素酸塩の 4 員環構造を構築し、最終的にスコポラミン臭化水素酸塩の合成に成功します。 ロビンソン合成法は、反応工程が少なく操作が簡単であるという特徴があるが、汚染されやすく、収率が低く、より多くの試薬が必要となる。 これはスコポラミン臭化水素酸塩を調製するための効果的な方法です。
3. 酵素合成法:
酵素合成は、温和な反応条件下でスコポラミン臭化水素酸塩を効率的に合成するための、新規で環境に優しい方法です。 酵素合成とは、酵素触媒作用を利用して有機合成反応を促進し、目的の分子を効率的かつ選択的に合成する方法を指します。 酵素合成法は、従来の化学合成法と異なり、高効率、環境に優しい、穏やかなどの利点があり、生成物の純度が高く、副反応が少ないという特徴があるため、多くの注目と研究がなされています。
スコポラミン臭化水素酸塩の酵素合成は、天然酵素によって触媒されます。天然酵素は、スコポラミン臭化水素酸塩分子のカルボキシル基とアミノ基の間のアミド結合の形成を効率的に触媒できる高度に特異的な天然酵素です。 臭化水素酸スコポラミンの酵素合成の具体的な手順は次のとおりです。
ステップ 1: 前処理酵素
まず、酵素を活性化して安定させるために、臭化水素酸スコポラミンの酵素前処理が必要です。 処理プロセスには主に酵素の抽出、精製、濃縮、凍結乾燥のステップが含まれており、これにより酵素の触媒効率と触媒安定性を向上させることができます。
ステップ 2: 反応前に基板を処理する
スコポラミン臭化水素酸塩の合成に必要な基質を反応系に加えます。 まず基質を前処理する必要があり、いくつかの化学反応を通じて反応酵素と結合し、複合体を形成することができます。 一般に、基質の前処理は、アガロースゲルカラムクロマトグラフィーまたは架橋アフィニティークロマトグラフィーなどの方法によって達成できます。
ステップ 3: 酵素反応
基質前処理物質と前処理酵素を混合し、適当な反応条件下で反応させる。 反応条件には一般に、pH 値、温度、反応時間、反応物質の濃度などのさまざまな要因が含まれます。 最高の酵素触媒活性を達成するには、反応システムを適切な温度と pH 範囲に維持する必要があります。 反応時間は反応物の濃度により異なりますが、通常数時間程度です。
ステップ 4: 反応の終了
反応が終了したら、反応系を処理するためにいくつかの方法を使用する必要があります。 一般に、反応系は溶媒、蒸発、または何らかの化学的方法で処理して、不要な不純物を除去し、生成物をより純粋にすることができます。
ステップ 5: 製品の分離と精製
高純度のスコポラミン臭化水素酸塩製品は、向流蒸留、抽出、カラムクロマトグラフィーなどの適切な分離および精製方法によって得ることができます。
スコポラミン臭化水素酸塩酵素合成法の利点:
(1) 環境に優しくグリーン：従来の化学合成法と比較して、酵素合成は大量の毒性や有害な溶媒、試薬などを必要としないため、環境に優しくグリーンです。
(2) 効率的な選択性：酵素合成法は目的物の合成を効率よく触媒でき、選択性が高いため、廃棄物の量や酵素触媒の使用量を削減できます。
(3) 製品純度が高い：酵素合成法で製造された製品は純度が高く、不純物含量が低いため、追加の精製手順が不要で、時間とコストを節約できます。
(4) 温和な反応条件：酵素合成法の反応条件は比較的温和であり、反応温度は一般的に室温から40度の間であるため、反応基質の自然な構造と生理活性を維持し、反応基質の生理活性を効果的に維持することができます。元の分子の立体構造と主な機能。
(5) 商業的産業化への幅広い展望：酵素は自然界に広く存在する生体触媒であり、幅広い応用の可能性を秘めています。 臭化水素酸スコポラミンの需要が大きく、市場の見通しが広く、経済的価値が高いため、臭化水素酸スコポラミンの酵素合成には商業化の見通しが広いという利点があります。
結論として、スコポラミン臭化水素酸塩の酵素合成は、効率的で環境に優しく、高選択性、高純度の合成方法であり、幅広い応用の可能性を秘めています。 この方法は、臭化水素酸スコポラミンの工業生産のための新しい方法を提供することができます。