स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड कैसे बनाया जाता है?

स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड(उत्पाद लिंक:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/scopolamine-hydrobromide-powder-cas-114-49-8.html) विभिन्न चिकित्सीय प्रभावों जैसे एंटीकोलिनर्जिक, एनेस्थेटिक और न्यूरोपैथिक स्ट्रैबिस्मस के साथ एक सामान्य दवा है। शानक्सी अचीव केम-टेक कं, लिमिटेड केमिकल लेबोरेटरी द्वारा कई सिंथेटिक प्रयासों के अनुसार, इसकी रासायनिक संरचना में कई रिंग, एस्टर और हाइड्रोलाइज्ड कोलीन ग्लाइकोसाइड होते हैं, इसलिए कई सिंथेटिक तरीके हैं। यह लेख इन तरीकों के सिद्धांतों, विशेषताओं, फायदे और नुकसान का विश्लेषण करेगा और उनके नैदानिक ​​अनुप्रयोगों पर चर्चा करेगा।

1. ट्रॉस्ट संश्लेषण विधि:
Scopolamine hydrobromide विभिन्न प्रभावों जैसे कि एंटीकोलिनर्जिक, एंटी-मादक, एंटी-डिप्रेसेंट और एंटी-चिंता के साथ एक कार्बनिक अल्कलॉइड है। यह नैदानिक ​​चिकित्सा में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली दवा है। स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड की तैयारी के लिए ट्रॉस्ट संश्लेषण एक प्रभावी तरीका है। इस पद्धति का लाभ यह है कि प्रतिक्रिया की स्थिति हल्की होती है और उपज अधिक होती है, लेकिन इसमें महंगे उत्प्रेरक और अभिकर्मकों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, और कुछ पर्यावरणीय और सुरक्षा संबंधी खतरे होते हैं।

ट्रॉस्ट सिंथेसिस विधि का मूल सिद्धांत आवश्यक चार-सदस्यीय रिंग संरचना को डेट्रायट प्रतिक्रिया के माध्यम से स्कोपोलामाइन अग्रदूत अणु में पेश करना है, और अंत में स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड प्राप्त करना है। यहाँ विस्तृत चरण हैं:
(1) स्कोपोलामाइन अग्रदूत अणु की तैयारी
सबसे पहले, Scopolamine के अग्रदूत अणु को तैयार करने की आवश्यकता है। एन-एसिटाइल एट्रोपिन का उत्पादन करने के लिए इस अग्रदूत अणु को आमतौर पर एट्रोपिन और क्लोरोएसेटिमाइड के साथ प्रतिक्रिया दी जाती है। प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर की गई थी, और प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने के लिए प्रतिक्रिया समाधान में ट्राइमेथिलमाइन के 1.5 समकक्ष जोड़े गए थे। प्रतिक्रिया के बाद, पानी से पतला करें, NaOH के साथ pH को लगभग 10 तक समायोजित करें, उत्पाद को प्रतिक्रिया समाधान से निकालें, pH को फिर से NaOH के साथ 8-9 में समायोजित करें, और अंत में Scopolamine के वांछित अग्रदूत अणु प्राप्त करें।
(2) चार सदस्यीय वलय संरचना का परिचय
डाइमिथाइल सल्फोऑक्साइड (DMSO) और पानी के मिश्रित घोल में तैयार Scopolamine अग्रदूत अणुओं को घोलें, और फिर 9-10 के बीच pH बनाने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) मिलाएं। इस बिंदु पर, टेट्रासाइक्लिन TIPSO (2,3,4,6-टेट्रा-ओ-आइसोप्रोपिलिडीन- -डी-ग्लूकोज पेंटाऐसेटेट) और सोडियम एसिटोफेनोन (एनएएस) मिलाए गए। प्रतिक्रिया शुरू होने के बाद, एक पीला ट्रोपोस्फीयर पॉलीहेड्रल संरचना समाधान में दिखाई देगी, जो एक नवनिर्मित चार-सदस्यीय रिंग संरचना है।
(3) टेट्रासाइक्लिन का विखंडन और TIPSO को हटाना
बहिष्करण प्रतिक्रिया को 1 घंटे के लिए छोड़ दिया गया था, और फिर Scopolamine अग्रदूत अणुओं और टेट्रासाइक्लिन TIPSO और NAS के विस्तार प्रोफ़ाइल को बढ़ावा देने के लिए एक निश्चित मात्रा में जलीय मेथनॉल जोड़ा गया था। इसके बाद, टेट्रासाइक्लिन टीआईपीएसओ और एनएएस को केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड से हटा दिया गया था, और पीएच को 8-9 में समायोजित करने के लिए समाधान में सोडियम हाइड्रोक्साइड जोड़ा गया था। अंतत: एक सफेद ठोस अवक्षेप बनेगा, जो वांछित स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड है।
अंत में, ट्रॉस्ट सिंथेसिस ने एक प्रभावी चार-सदस्यीय रिंग संरचना को पेश करके Scopolamine की प्रभावकारिता और स्थिरता में बहुत सुधार किया। यह विधि सरल और व्यवहार्य है, और Scopolamine उत्पादन के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण विधि है।

2. रॉबिन्सन संश्लेषण विधि:
Scopolamine hydrobromide एक एंटीकोलिनर्जिक दवा है जिसका उपयोग मोशन सिकनेस, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल डिसऑर्डर और मूवमेंट डिसऑर्डर के इलाज के लिए किया जाता है। स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड के संश्लेषण के लिए रॉबिन्सन संश्लेषण विधि प्रभावी तरीकों में से एक है। विधि दो प्रमुख प्रतिक्रिया चरणों के माध्यम से चार-सदस्यीय रिंग संरचना का निर्माण करना है, और इसे हाइड्रोब्रोमिक एसिड के साथ स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड में परिवर्तित करना है। निम्नलिखित विस्तृत चरण हैं:
(1) 2-मेथोक्सीकार्बोनिलपायरीडीन-5-कार्बोक्जिलिक अम्ल का संश्लेषण
सबसे पहले, 2-मेथोक्सीकार्बोनिलपाइरिडीन-5-कार्बोक्जिलिक एसिड तैयार करना आवश्यक है, जो स्कोपोलेमाइन हाइड्रोब्रोमाइड का सिंथेटिक मध्यवर्ती है। प्रतिक्रिया के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में 2-हाइड्रोक्सीपाइरिडीन और एसिटाइल क्लोराइड की आवश्यकता होती है और इसे आधार की उपस्थिति में किया जाता है। सोडियम नमक उत्पन्न करने के लिए पहले एसीटोन के साथ 2-हाइड्रॉक्सीपायरीडीन में ड्रॉपवाइज सोडियम हाइड्रोक्साइड मिलाएं, और फिर एसिटाइल क्लोराइड मिलाएं। प्रतिक्रिया पूर्ण होने के बाद, अम्लीकरण से 2-मेथोक्सीकार्बोनिलपाइरिडीन-5-कार्बोक्जिलिक अम्ल बनता है।
(2) 7- मेथॉक्सीकार्बोनिलपाइरिडिन [4, 3- ई] -1, 2, 4- ट्रायज़ोल -8 (1 एच) - एक चक्रीकरण द्वारा तैयार करना
इसके बाद, आपको 2-मेथोक्सीकार्बोनिलपायरीडीन-5-कार्बोक्जिलिक एसिड का उपयोग 7-मेथोक्सीकार्बोनिलपाइरिडिन[4,3-ई]-1,2,4- को संश्लेषित करने के लिए करना होगा ट्राईज़ोल -8(1H)-एक, स्कोपोलैमाइन हाइड्रोब्रोमाइड अग्रदूत अणु। यह चरण अभिक्रिया रॉबिन्सन रिंग क्लोजर रिएक्शन द्वारा संपन्न होती है। सबसे पहले, NaOEt को इथेनॉल में जोड़ा गया था, और 2-मेथोक्सीकार्बोनिलपाइरिडीन-5-कार्बोक्जिलिक एसिड एथिल एसीटेट के साथ भंग कर दिया गया था। फिर बहुत कम मात्रा में एल्डिहाइड उत्प्रेरक को अभिकारक में जोड़ा जाता है, और उत्प्रेरक अभिकारक के सर्जक के रूप में कार्य करता है। जैसे-जैसे प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, चक्रीय यौगिकों का निर्माण अधिक से अधिक स्पष्ट होता जाता है। इस प्रक्रिया में, अभिकारक की सांद्रता, प्रतिक्रिया समय, जोड़े गए उत्प्रेरक की मात्रा और विलायक की पसंद जैसे कारकों पर ध्यान देना आवश्यक है, ताकि प्रतिक्रिया को विनियमित किया जा सके।
(3) हाइड्रोजनीकरण अपचयन द्वारा Scopolamine hydrobromide तैयार करना
अंत में, 7-मेथोक्सीकार्बोनिलपाइरिडिन[4,3-e]-1,2,4-ट्रायज़ोल-8(1H)-एक को स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड में परिवर्तित करने की आवश्यकता है। यह आमतौर पर अम्लीय परिस्थितियों में हाइड्रोजनीकरण कमी प्रतिक्रिया द्वारा पूरा किया जा सकता है। सबसे पहले, 7-मेथोक्सीकार्बोनिलपाइरिडिन[4,3-e]-1,2,4-ट्रायज़ोल-8(1H)-one और PtO2 उत्प्रेरक के रूप में प्रतिक्रिया फ्लास्क, फिर हाइड्रोजन जोड़ें, और लगभग 6 घंटे तक प्रतिक्रिया करें। प्रतिक्रिया समाधान एथिल एसीटेट के साथ निकाला गया था और पीएच को NaOH के साथ समायोजित किया गया था, और फिर वांछित स्कोपोलामाइन हाइड्रोब्रोमाइड उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोब्रोमिक एसिड के साथ भंग कर दिया गया था।
अंत में, रॉबिन्सन संश्लेषण विधि दो प्रमुख प्रतिक्रिया चरणों के माध्यम से Scopolamine hydrobromide की चार-सदस्यीय रिंग संरचना का निर्माण करती है, अर्थात् रॉबिन्सन रिंग क्लोजर रिएक्शन और हाइड्रोजनीकरण रिडक्शन रिएक्शन, और अंत में Scopolamine hydrobromide को सफलतापूर्वक संश्लेषित करती है। रॉबिन्सन संश्लेषण विधि में कम प्रतिक्रिया चरण और सरल ऑपरेशन की विशेषताएं हैं, लेकिन प्रदूषित होना आसान है, उपज कम है, और अधिक अभिकर्मकों की आवश्यकता है। यह Scopolamine hydrobromide तैयार करने की एक प्रभावी विधि है।

3. एंजाइमी संश्लेषण विधि:
हल्के प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत Scopolamine hydrobromide के कुशल संश्लेषण के लिए एंजाइमैटिक संश्लेषण एक उपन्यास और पर्यावरण के अनुकूल तरीका है। एंजाइमैटिक सिंथेसिस कार्बनिक संश्लेषण प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देने के लिए एंजाइम कटैलिसीस का उपयोग करने की विधि को संदर्भित करता है, जिससे लक्ष्य अणुओं को कुशलतापूर्वक और चुनिंदा रूप से संश्लेषित किया जाता है। पारंपरिक रासायनिक संश्लेषण विधि से अलग, एंजाइमैटिक सिंथेसिस विधि में उच्च दक्षता, हरापन, सौम्यता आदि के फायदे हैं, और इसमें उच्च उत्पाद शुद्धता और छोटे साइड रिएक्शन की विशेषताएं हैं, इसलिए इसे व्यापक ध्यान और शोध प्राप्त हुआ है।
Scopolamine hydrobromide का एंजाइमेटिक संश्लेषण प्राकृतिक एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होता है, जो अत्यधिक विशिष्ट प्राकृतिक एंजाइम होते हैं जो Scopolamine hydrobromide अणुओं में कार्बोक्सिल और अमीनो समूहों के बीच एमाइड बांड के गठन को कुशलता से उत्प्रेरित कर सकते हैं। Scopolamine hydrobromide के एंजाइमी संश्लेषण के विशिष्ट चरण इस प्रकार हैं:
चरण 1: प्रीट्रीटमेंट एंजाइम
सबसे पहले, एंजाइम को सक्रिय और स्थिर करने के लिए Scopolamine hydrobromide के एंजाइम प्रीट्रीटमेंट की आवश्यकता होती है। उपचार प्रक्रिया में मुख्य रूप से एंजाइम निष्कर्षण, शोधन, एकाग्रता और फ्रीज-सुखाने के चरण शामिल हैं, जो एंजाइम की उत्प्रेरक दक्षता और उत्प्रेरक स्थिरता में सुधार कर सकते हैं।
चरण 2: प्रतिक्रिया से पहले सब्सट्रेट का इलाज करें
प्रतिक्रिया प्रणाली में Scopolamine hydrobromide को संश्लेषित करने के लिए आवश्यक सब्सट्रेट जोड़ें। सब्सट्रेट को पहले पूर्व-उपचार की आवश्यकता होती है, और कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से, यह प्रतिक्रिया एंजाइम के साथ बेहतर ढंग से जुड़ सकता है और एक जटिल बना सकता है। सामान्य तौर पर, सब्सट्रेट प्रीट्रीटमेंट को agarose जेल कॉलम क्रोमैटोग्राफी या क्रॉस-लिंक्ड एफिनिटी क्रोमैटोग्राफी जैसी विधियों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
चरण 3: एंजाइमी प्रतिक्रिया
सब्सट्रेट प्रीट्रीटेड पदार्थ और प्रीट्रीटेड एंजाइम को एक साथ मिलाया जाता है और उपयुक्त प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत प्रतिक्रिया की जाती है। प्रतिक्रिया की स्थिति में आम तौर पर पीएच मान, तापमान, प्रतिक्रिया समय और प्रतिक्रियाशील एकाग्रता जैसे विभिन्न कारक शामिल होते हैं। सर्वोत्तम एंजाइम उत्प्रेरक गतिविधि प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रिया प्रणाली को उचित तापमान और पीएच श्रेणी में रखने की आवश्यकता है। प्रतिक्रिया समय अभिकारकों की एकाग्रता के आधार पर भिन्न होता है, और सामान्य समय लगभग कई घंटे होता है।
चरण 4: प्रतिक्रिया का अंत
जब प्रतिक्रिया समाप्त हो जाती है, तो प्रतिक्रिया प्रणाली के उपचार के लिए कुछ तरीकों का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। सामान्यतया, अवांछित अशुद्धियों को दूर करने और उत्पाद को अधिक शुद्ध बनाने के लिए प्रतिक्रिया प्रणाली को विलायक, वाष्पीकरण या कुछ रासायनिक विधि से इलाज किया जा सकता है।
चरण 5: उत्पाद को अलग और शुद्ध करें
उच्च शुद्धता वाले Scopolamine hydrobromide उत्पादों को उचित पृथक्करण और शुद्धिकरण विधियों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जैसे प्रतिधारा आसवन, निष्कर्षण, स्तंभ क्रोमैटोग्राफी, आदि।

Scopolamine hydrobromide एंजाइमी संश्लेषण विधि के लाभ:
(1) पर्यावरण के अनुकूल और हरा: पारंपरिक रासायनिक संश्लेषण विधियों की तुलना में, एंजाइमी संश्लेषण के लिए बड़ी मात्रा में विषाक्त और हानिकारक सॉल्वैंट्स, अभिकर्मकों और अन्य पदार्थों की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए यह पर्यावरण के अनुकूल और हरा है।
(2) कुशल चयनात्मकता: एंजाइमैटिक सिंथेसिस विधि लक्ष्य उत्पादों के संश्लेषण को कुशलता से उत्प्रेरित कर सकती है और इसमें उच्च चयनात्मकता होती है, इसलिए यह अपशिष्ट उत्पादों की मात्रा और उपयोग किए जाने वाले एंजाइम उत्प्रेरक की मात्रा को कम कर सकती है।
(3) उच्च उत्पाद शुद्धता: एंजाइमी संश्लेषण विधि द्वारा उत्पादित उत्पाद में उच्च शुद्धता और कम अशुद्धता सामग्री होती है, इसलिए अतिरिक्त शुद्धिकरण चरणों की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे समय और लागत की बचत हो सकती है।
(4) हल्की प्रतिक्रिया की स्थिति: एंजाइमी संश्लेषण विधि की प्रतिक्रिया की स्थिति अपेक्षाकृत हल्की होती है, और प्रतिक्रिया तापमान आम तौर पर कमरे के तापमान और 40 डिग्री के बीच होता है, इसलिए यह प्रतिक्रिया सब्सट्रेट की प्राकृतिक संरचना और शारीरिक गतिविधि को बनाए रख सकता है और प्रभावी ढंग से बनाए रख सकता है। मूल अणु और मुख्य कार्य का त्रि-आयामी विन्यास।
(5) वाणिज्यिक औद्योगीकरण के लिए व्यापक संभावनाएँ: एंजाइम एक जैव उत्प्रेरक है जो व्यापक रूप से प्रकृति में मौजूद है और इसकी व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएँ हैं। Scopolamine hydrobromide, व्यापक बाजार संभावनाओं और महत्वपूर्ण आर्थिक मूल्य की बड़ी मांग के कारण, Scopolamine hydrobromide के एंजाइमैटिक संश्लेषण में वाणिज्यिक औद्योगीकरण के लिए व्यापक संभावनाओं का लाभ है।

अंत में, Scopolamine hydrobromide का एंजाइमेटिक संश्लेषण एक कुशल, पर्यावरण के अनुकूल, उच्च-चयनात्मकता, व्यापक अनुप्रयोग संभावनाओं के साथ उच्च-शुद्धता सिंथेटिक विधि है। यह विधि Scopolamine hydrobromide के औद्योगिक उत्पादन के लिए एक नया तरीका प्रदान कर सकती है।