Butylbromure de scopolamine(lien:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-butylbromide-cas-149-64-4.html) est un médicament largement utilisé pour traiter les symptômes gastro-intestinaux et sa structure chimique est similaire à celle du bromhydrate de scopolamine. Pour les fabricants de produits pharmaceutiques, trouver une méthode de synthèse efficace et réalisable peut non seulement réduire considérablement les coûts de production, mais également garantir la qualité et le rendement du produit.
Méthode de synthèse chimique traditionnelle :
1.1 Voie synthétique un :
La voie de synthèse est issue d'un rapport de recherche ("Synthèse des dérivés du buscopan"), les principales étapes sont les suivantes :
Étape 1 : Réaction de la 2-bromoisopropylacétophénone avec le N-méthyl-2-pyridinecarboxamide :
Mélangez la 2-bromoisopropylacétophénone avec le N-méthyl-2-pyridinecarboxamide et faites réagir à 85 degrés pendant plusieurs heures en présence de chlorure de césium pour obtenir le produit.
Étape 2 : Réaction du 2-bromoisopropyl-N-méthyl-2-pyridinecarboxamide avec l'oxyde de propylène :
Le produit précédent est mélangé avec de l'oxyde de propylène et agité à température ambiante en présence de soude pendant plusieurs heures pour obtenir le butylbromure de scopolamine.
L'avantage de cette voie de synthèse est que les conditions de réaction sont douces et qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser trop de solvants et de réactifs toxiques et nocifs. Cependant, les étapes de séparation et de purification de cette méthode sont relativement lourdes et le rendement n'est pas idéal.
1.2 Voie synthétique deux :
La voie de synthèse est dérivée d'un document de brevet (US Patent 4418109 A), et les principales étapes sont les suivantes :
Étape 1 : Réaction de l'acide cis-4-hydroxy-3-méthoxyphénylacétique avec le bromure de 2,3-dibromopropionyle :
l'acide cis-4-hydroxy-3-méthoxyphénylacétique a été mélangé avec du bromure de 2,3-dibromopropionyle et mis à réagir pendant plusieurs heures à température ambiante en présence d'éthanol pour donner 2-({{5 }}hydroxy-3-acide méthoxyphénylacétique)-2,3-ester dibromopropylique.
Étape 2 : Recristallisation de l'2-(4-acide hydroxy-3-méthoxyphénylacétique)-2,3-ester dibromopropylique :
Le produit ci-dessus a été recristallisé pour obtenir un produit avec une pureté supérieure.
Étape 3 : Réaction de la 2-(4-acide hydroxy-3-méthoxyphénylacétique) propionamidine avec l'acide métabromique :
Mélanger la 2-(4-hydroxy-3-acide méthoxyphénylacétique)propionamidine avec le métabromure et faire réagir à température ambiante pendant plusieurs heures en présence d'éthanol pour obtenir le butylbromure de scopolamine.
L'avantage de cette voie de synthèse est que les étapes de séparation et de purification sont optimisées, le produit a une grande pureté et le rendement est relativement idéal. Cependant, les conditions de réaction sont relativement sévères et nécessitent une certaine base de laboratoire chimique.
Méthode de synthèse enzymatique :
2.1 Voie synthétique trois :
La voie de synthèse est issue d'un rapport de recherche publié dans Journal of Molecular Catalysis B : Enzymatic ("Enzymatic synthesis of scopolamine butyl bromide via thermophilic esterase"), les principales étapes sont les suivantes :
Étape 1 : Synthèse du chlorure de 2-(4-hydroxy-3-méthoxyphénylacétique) propionyle :
Mélanger 2-(4-acide hydroxy-3-méthoxyphénylacétique) avec du chlorure de propionyle et faire réagir à température ambiante pendant plusieurs heures en présence d'un catalyseur pour obtenir 2-({{4} Chlorure d'acide chlorure d'acide }hydroxy-3-méthoxyphénylacétique) propionyle.
Étape 2 : Réaction du chlorure de 2-(4-hydroxy-3-méthoxyphénylacétique) propionyle avec du bromure de n-butylammonium.
Le produit ci-dessus est mélangé avec du bromure de n-butylammonium, et en présence de tampon phosphate, dans les conditions de température et de pH appropriées, l'enzyme Thermomyces lanuginosus lipase (TLL) à haute stabilité thermique est utilisée pour catalyser la réaction pour obtenir le butylbromure de scopolamine.
Par rapport aux deux premières méthodes de synthèse chimique, cette voie de synthèse a des conditions de réaction plus douces et une meilleure sélectivité et un meilleur rendement. Cependant, cette méthode a des exigences élevées pour les catalyseurs et les enzymes, et une certaine optimisation du processus est nécessaire.
Comparaison et résumé des méthodes de synthèse :
À en juger par les différentes méthodes de synthèse du butylbromure de scopolamine présentées ci-dessus, les méthodes de synthèse chimique traditionnelles et les méthodes de synthèse enzymatique ont leurs propres avantages et inconvénients. La méthode de synthèse chimique traditionnelle est simple et facile, mais les conditions de réaction sont relativement dures et les étapes de séparation et de purification sont lourdes. La méthode de synthèse enzymatique a des conditions de réaction douces, une sélectivité et un rendement élevés, mais nécessite une activité enzymatique et une pureté de catalyseur élevées, et une optimisation supplémentaire du processus est nécessaire.
En conclusion, la méthode de synthèse du butylbromure de scopolamine fait encore face à certains défis et difficultés. Cependant, avec le développement de la biotechnologie et de la technologie de synthèse chimique, on pense que des méthodes de synthèse plus efficaces, respectueuses de l'environnement et réalisables seront découvertes et promues, offrant ainsi de meilleures possibilités pour la production industrielle à grande échelle de butylbromure de scopolamine.
Le butylbromure de scopolamine est un composé organique complexe de formule moléculaire C21H30BrNO4. Il appartient à la classe des médicaments diméthyloxymuscariniques, similaire à l'atropine, mais par rapport à l'atropine, son ion bromure remplace le groupe hydroxyle.
1. Structure moléculaire :
La structure moléculaire du butylbromure de scopolamine contient une structure monoester d'acide carboxylique (COOCH2CH2CH2CH3) et une structure benzyloxycarbonyle (C6H5CH2OCO) contenant un atome de brome. Parmi eux, le groupe benzyle et le groupe méthyle sont connectés sur le carbonyle pour former un cycle à six chaînons, et le cycle à six chaînons est connecté à un autre cycle à cinq chaînons. Il y a un groupe maléyle avec trois atomes d'hydrogène, un groupe amino et un atome d'oxygène sur le cycle à cinq chaînons. Dans la structure imine, les atomes dans les quatre positions différentes du cycle à cinq chaînons sont connectés à différents groupes, comme le montre la figure :
Cette structure moléculaire permet au butylbromure de scopolamine d'avoir un effet anticholinergique similaire à celui de l'atropine, et en même temps, la substitution d'atomes de brome réduit les effets centraux des médicaments à base d'atropine. De plus, la structure de la partie cyclique à cinq chaînons confère également au butylbromure de scopolamine une certaine stabilité.
2. Effets pharmacologiques anticholinergiques :
Le butylbromure de scopolamine est un médicament anticholinergique, et son effet est principalement d'affaiblir l'effet de l'acétylcholine en antagonisant de manière compétitive l'action de l'acétylcholine sur les récepteurs M1-M5. Dans le tractus gastro-intestinal, le butylbromure de scopolamine peut détendre les muscles lisses, réduire la sécrétion d'eau et avoir des effets thérapeutiques sur l'indigestion, l'inconfort abdominal et d'autres maladies. Dans le système moteur, le butylbromure de scopolamine peut soulager les spasmes musculaires et a un certain effet sur le soulagement des maladies du système moteur telles que le torticolis spastique. De plus, dans le système respiratoire, le butylbromure de scopolamine peut également être utilisé comme bronchodilatateur.
3. Pharmacocinétique :
Le butylbromure de scopolamine peut pénétrer dans l'organisme par le tractus intestinal et la barrière hémato-encéphalique après administration orale ou injection. Dans le tractus gastro-intestinal, il est absorbé relativement rapidement, atteignant des concentrations sanguines maximales en environ 1-2 heures et atteignant des concentrations sanguines maximales en 0.5-1 heures après l'injection. Le butylbromure de scopolamine oral est principalement métabolisé par le foie, où il est acylé ou hydroxylé pour générer les métabolites correspondants, qui sont ensuite excrétés hors du corps par les reins ou la bile. L'injection de butylbromure de scopolamine est plus facilement métabolisée et excrétée par les reins. En général, le métabolisme et l'élimination du butylbromure de scopolamine dans l'organisme sont relativement rapides et sa demi-vie est de 2-4 heures.
En résumé, le butylbromure de scopolamine est un composé organique à structure complexe et à forte activité biologique, qui a divers effets anticholinergiques. Sa structure moléculaire contient une structure benzyloxycarbonyle et une structure monoester d'acide carboxylique, qui est une base importante pour ses propriétés pharmacologiques anticholinergiques. En termes de pharmacocinétique, le butylbromure de scopolamine a une bonne biodisponibilité et des effets métaboliques, et est largement utilisé en pratique clinique.