Tropinontropan alkaloidi, u alkaloid bo'lib, atropin sintezi uchun oraliq mahsulot sifatida ishlatiladi. Atropin sulfat sintezida oraliq moddalar sifatida ishlatiladigan och sariqdan jigarranggacha kristallar yoki kristalli kukunlar, o'tkir kristallar (benzin). Bu organik sintez tarixida eslatib o'tishga arziydigan alkaloid molekulasidir. Murakkab asos ishtirokida dimetil karbonat bilan reaksiyaga kirishib, 2-metoksikarboniltropionat hosil qiladi, so'ngra Raney nikel ishtirokida metil dikarboksilat hosil qilish uchun gidrogenlanadi. Nihoyat, piridin ishtirokida metil metakrilat kokain olish uchun benzoilxlorid bilan reaksiyaga kirishadi.
|
Kimyoviy formula |
C8H13NO |
|
Aniq massa |
139 |
|
Molekulyar og'irlik |
139 |
|
m/z |
139 (100.0%), 140 (8.7% |
|
Elementlarni tahlil qilish |
C, 69.03; H, 9.41; N, 10.06; O, 11.49 |
|
|
|
Umumiy sintez:
Tropidonning eng birinchi umumiy sintezi 1901 yilda Willst ätter tomonidan yakunlangan.
Wilstedt (1915 yilda kimyo bo'yicha Nobel mukofoti sovrindori) boshlang'ich material sifatida sikloheksanondan foydalangan. Marshrutdagi har bir qadamning rentabelligi yuqori bo'lsa-da, ko'p bosqichlar tufayli umumiy hosil juda kamaygan, atigi 0,75%. Albatta, 20-asr boshlarida bunday murakkab birikmalarni sunʼiy yoʻl bilan sintez qilish organik sintetik kimyo rivojiga katta hissa qoʻshdi. Bu laboratoriyada murakkab tabiiy mahsulotlarni yig'ishning dastlabki bosqichidagi muhim voqealardan biridir. Bu juda murakkab tabiiy molekulaning muvaffaqiyatli yig'ilishi klassik davrda organik sintezning cho'qqisi bo'lib, ko'p bosqichli umumiy sintezning tug'ilishini ko'rsatadi.
Tropin sintezidan oldin Willst ätter 1898 yilda birinchi marta tropin bilan kokainni xom ashyo sifatida muvaffaqiyatli sintez qildi va kokainning tuzilishini aniqladi.
1917 yilda Robert Robinson tropinning qisqa sintetik usulini yaratdi. Bu usul organik sintezning klassik yo'llaridan biridir.TropinonSuksinal, metilamin va 3-oksoglutar kislotadan oddiy tuzilishga ega bo'lgan Mannix reaktsiyasi bilan bionik sharoitda uch bosqichda (bir pot reaktsiyasi) sintez qilindi va hosildorlik 17% ga etdi, bu yaxshilangandan keyin 90% dan oshishi mumkin.
Reaktsiya mexanizmi:
Aldegidga birlamchi aminning nukleofil qo'shilishi, so'ngra imin hosil qilish uchun suvsizlanish;
Imin molekulalarining nukleofil qo'shilishi birinchi halqani hosil qiladi;
3-enol anioni va aseton dikarboksilat ioni orasidagi molekulalararo Mannix reaksiyasi;
Suvsizlanishdan keyin yangi enol anioni va yangi imin hosil bo'ldi;
Intramolekulyar Mannix reaktsiyasi, ikkinchi halqani hosil qiladi;
Murakkab hosil qilish uchun ikkita karboksil guruhini ajratib oling.
Biosintez:
Organizmda kokain halqasi tizimini yaratish uchun ishlatiladigan hosilalar L-glutamin yoki L-arginindan sintezlanadi. Birinchidan, bu ikki aminokislota L-ornitin hosil qilish uchun karbonil qaytarilishi yoki dekarboksillanish jarayonidan o‘tadi, so‘ngra putressin hosil qilish uchun dekarboksillanishdan o‘tadi. Keyin putressindagi bir azot atomi SAM tomonidan metillanadi va N-metilputressin hosil qiladi. N-Metilputressin diaminoksidaza katalizi ostida 4-metilaminobutanalga aylanadi va Shiff asosi N-metil - D 1-pirrolin kationiga sikllanadi.
Keyin N-metil - D almashtirilgan pirolidin halqasining ikkita enantiomeri 1-pirolidin kationini atsetil KoA bilan Klarison kondensatsiyasi orqali olindi. Biroq, bu ikki mahsulotning faqat (S) - izomeri skopolamin skeletini hosil qilish uchun sikllanishni davom ettira oladi. Tioester mahsuloti tiosuksinatning 4-hosilini olish uchun boshqa atsetil KoA molekulasi bilan kondensatsiyalanishda davom etadi. Ikkinchisi pirolidiniy tuzlarining musbat ionlarini va enollarning manfiy ionlarini qayta tiklash uchun oksidlanadi. Kondensatsiya (molekulyar Mannix reaktsiyasi) ikkalasi o'rtasida sodir bo'ladi, natijada mahsulotning 4-pozitsiyasi - C (O) SCoA guruhi bilan almashtiriladi. Keyin tioester guruhi gidrolizlanib, karboksilik kislota hosil qiladi, so'ngra SAM orqali metil efirga metillanadi va NADPH ta'sirida metil dikarboksilat olish uchun qo'sh bog' kamayadi. Nihoyat, metil Blastin kokain hosil qilish uchun fenilalanin sinnamik kislota yo'li orqali benzoil CoA bilan kondensatsiyalanadi.
Tropinon, tropan alkaloidi sifatida, molekulyar tuzilishga ega bo'lib, azot-tarkibida bisiklik skelet va keton karbonil guruhi mavjud. Uning noyob kimyoviy xossalari uni tibbiyot, organik sintez va alkaloidlarni tadqiq qilish sohalarida katta ahamiyatga ega.
Asosiy dastur: farmatsevtika vositachilarining asosiy roli
Eng yaxshi{0}}foydalanish atropin sulfat sintezida oraliq mahsulot sifatida maʼlum. Atropin klassik antixolinergik dori sifatida M-tipdagi xolinergik retseptorlarni blokirovka qilish orqali turli kasalliklarni klinik davolashda keng qo'llaniladi.
Oftalmologiya sohasida atropin ko'z qorachig'ini kengaytirish va falajni tartibga solish orqali iridotsiklit va keratit kabi oftalmik kasalliklarni tekshirish va davolash uchun ishlatiladi. Shu bilan birga, u miyopi rivojlanishini inhibe qilishi mumkin va bolalarda miyopi oldini olish va nazorat qilish uchun issiq dori bo'ldi. Uning sintezi uchun kashshof sifatida u to'g'ridan-to'g'ri atropinning keng miqyosdagi-ishlab chiqarilishini qo'llab-quvvatlaydi.
Ovqat hazm qilish tizimi: Atropin oshqozon-ichak traktidagi silliq mushaklarning spazmlarini engillashtiradi va oshqozon yarasi va kolik kabi kasalliklarni davolash uchun ishlatiladi. Uning sintezi atropinning barqaror ta'minlanishiga tayanadi.
Favqulodda detoksifikatsiya: Organofosfat pestitsidlari bilan zaharlanishni shoshilinch davolashda atropin atsetilxolinni raqobatbardosh tarzda antagonize qiladi, muskarinik simptomlarni bartaraf qiladi va uning sintezi samaradorligi shoshilinch dori vositalarining mavjudligiga bevosita ta'sir qiladi.
Bundan tashqari, u boshqa muhim dorilarning sintezida ham ishtirok etadi:
Kokain sintezi: esterifikatsiya, gidrogenatsiya va boshqa reaktsiyalar orqali uni kokainga aylantirish mumkin. Garchi kokain o'zining qo'shadi tabiati tufayli qat'iy tartibga solingan bo'lsa-da, uning lokal behushlik va vazokonstriksiyadagi o'ziga xos roli uni oftalmik jarrohlik kabi maxsus tibbiy sharoitlarda almashtirib bo'lmaydigan qiladi. Sintez yo'lining boshlang'ich nuqtasi sifatida uning kimyoviy tozaligi va reaktivligi yakuniy mahsulot sifatini bevosita belgilaydi.
Metilblastinni tayyorlash: Metilblastin gidrogenatsiyani kamaytirish orqali hosil bo'ladi, u neyrotransmitterlarni uzatish mexanizmlarini o'rganish va yangi analjezik preparatlarni ishlab chiqish uchun ishlatiladigan turli xil alkaloidlarning kashshofidir.
Hosil bo'lgan ilovalar: Alkaloid tadqiqotlari uchun model molekulalari
Molekulyar tuzilish uni alkaloidlar kimyosi tadqiqotlari uchun ideal modelga aylantiradi:
Umumiy sintez tadqiqotlari: Uning sintez yo'li (masalan, butanalning metilamin va aseton dikarboksilik kislota bilan siklizatsiya reaktsiyasi) organik kimyoda klassik holatdir. 1917 yilda Willst ätter va Robinson NSC 118012 ning umumiy sinteziga turli usullar orqali erishdilar, ular orasida Robinsonning konjugatsiyalangan qo'shilish siklizatsiya strategiyasi alkaloid sintezi uchun yangi paradigmani yaratdi va shu bilan 1947 yilda kimyo bo'yicha Nobel mukofotini qo'lga kiritdi.
Sintetik tadqiqotlar nafaqat organik sintez nazariyasining rivojlanishiga yordam beradi, balki murakkab tabiiy mahsulotlarning strukturaviy tahlilini uslubiy yordam beradi.
Hosilning rivojlanishi: NSC 118012 bisiklik tuzilmasini o'z ichiga olgan keton karbonil va azot{0}}kimyoviy modifikatsiyadan o'tishni osonlashtiradi va turli biologik faol hosilalarni hosil qiladi:
2-metoksikarbonil-tropinon: Esterifikatsiya reaktsiyasi orqali tayyorlangan, u metil salitsilat sintezi uchun asosiy vositadir (Parkinson kasalligi diagnostikasi uchun ishlatiladi).
Uning keton karbonil guruhi spirtli ichimliklarga kamayishi yoki enol eter hosilalariga aylantirilishi mumkin, bu esa bioaktiv molekulalarning dizayn maydonini yanada kengaytiradi.
Topenon oksim birikmalari: oksimatsiya reaksiyalari natijasida hosil boʻlgan, antibakterial va yalligʻlanishga qarshi taʼsirga ega va baʼzi hosilalari dorilarga chidamli shtammlarga-ingibitor taʼsir koʻrsatadi va bu ularni yangi antibiotiklar yaratish uchun potentsial nomzodga aylantiradi.
Farmakologik mexanizmni o'rganish: Alkaloidlar va ularning hosilalarining tuzilishi{0}}faoliyat munosabatlarini o'rganish alkaloidlar va retseptorlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirning molekulyar mexanizmini aniqlashga yordam beradi. Masalan, NSC 118012 ning azot atomini yoki siklik strukturasini o'zgartirish orqali uning xolinergik retseptorlarga yaqinligi tartibga solinishi mumkin, bu esa ko'proq selektiv antikolinerjik dorilarni loyihalash uchun nazariy asos yaratadi.
Yuqori samarali integral bo'g'inlarni qabul qilgan holda, CRA seriyasi tempni 25% ga oshirishi va mahsuldorlik yangi cho'qqiga chiqishi mumkin; tebranishlarni bostirish algoritmi yaxshi silkinishga qarshi-ta'sirga erishish uchun yangilanadi; to'liq-parametr DH kompensatsiyasi algoritmi va mutlaq qo'llab-quvvatlanadi. munosabat harakati o'zgarishi ostida 0,2 ~ 0,4 mm va egri harakat aniq va barqaror.
Potentsial tadqiqot yo'nalishi: asosiydan klinikaga kengaytirish
Kimyo va tibbiyotning o'zaro uyg'unlashuvi bilan dastur stsenariylari an'anaviy farmatsevtika sohasidan biotibbiyotning kengroq yo'nalishlariga qadar kengaymoqda:
Neyrologiya tadqiqotlari: Xolinergik tizimning namunaviy molekulasi sifatida u neyrotransmitterning uzatilishini, sinaptik plastisitni va Altsgeymer kasalligi kabi neyrodegenerativ kasalliklarning patogenezini o'rganish uchun ishlatilishi mumkin. NSC 118012 ning uglerod yoki azot izotoplarini belgilash orqali uning metabolik yo'llarini in vivo jonli kuzatish mumkin, bu farmakokinetik tadqiqotlar uchun vositadir.
Materialshunoslikka oid ilovalar: NSC 118012 ning bisiklik tuzilmasini oʻz ichiga olgan azot-oʻziga xos fazoviy konfiguratsiyaga ega va u metall organik ramkalar (MOF) yoki supramolekulyar birikmalarni loyihalash uchun ligand sifatida ishlatilishi mumkin. Ushbu turdagi materiallar gazni adsorbsiyalash, katalizlash va dori vositalarini etkazib berishda potentsial qo'llanilishini ko'rsatdi. Misol uchun, NSC 118012 bilan o'zgartirilgan MOF'lar kimyoviy himoya qilish uchun yangi strategiyalarni ta'minlab, asab agentlarini tanlab adsorbsiyalash uchun ishlatilishi mumkin.
Qishloq xo'jaligi va atrof-muhitni muhofaza qilish sohasida uning antibakterial faolligi uni tabiiy pestitsidlarni ishlab chiqish uchun nomzod molekulaga aylantiradi. Strukturaviy optimallashtirish orqali past toksiklik va oson parchalanadigan alkaloid pestitsidlar kimyoviy pestitsidlar keltirib chiqaradigan atrof-muhit ifloslanishini kamaytirish uchun ishlab chiqilishi mumkin. Bundan tashqari, NSC 118012 sintez yo'lida ishtirok etadigan siklizatsiya reaktsiyasi biomassani konvertatsiya qilish uchun uslubiy ma'lumotnomalar berishi va barqaror rivojlanishga hissa qo'shishi mumkin.
Ushbu birikmadan foydalanish usullari va ehtiyot choralari qanday?
Farmatsevtikaning oraliq tabiati va ma'lum toksikligi tufayli uni qo'llash professional laboratoriyalar yoki sanoat ishlab chiqarish muhiti bilan cheklangan bo'lishi va tegishli bilim va tajribaga ega bo'lgan mutaxassislar tomonidan boshqarilishi kerak. Quyida qisqacha ma'lumot berilganTropinonUmumiy kimyoviy ishlov berish tamoyillariga asoslangan foydalanish usullari va ehtiyot choralari:
foydalanish usuli
Professional muhit:
U yaxshi havalandırılan laboratoriya yoki zarur xavfsizlik vositalari bilan jihozlangan sanoat ishlab chiqarish muhitida qo'llanilishi kerak.
Shaxsiy himoya:
Operatorlar kimyoviy moddalar va teri, ko'zlar yoki nafas olish tizimi o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilishning oldini olish uchun himoya kiyimlari, qo'lqoplar, chang niqoblari, himoya ko'zoynaklari va boshqalar kabi tegishli shaxsiy himoya vositalarini kiyishlari kerak.
Operatsion standartlari:
Chang yoki chayqalishning oldini olish uchun foydalanish tartib-qoidalariga qat'iy rioya qiling. Agar NSC 118012 ning katta miqdorini tortish yoki qayta ishlash kerak bo'lsa, o'lchash shishalari, hunilar va boshqalar kabi tegishli asboblar va jihozlardan foydalanish kerak.
Saqlash talablari:
Murakkab salqin, quruq, yaxshi gazlangan joyda, olov manbalaridan, issiqlikdan va mos kelmaydigan moddalardan uzoqda saqlanishi kerak. Shu bilan birga, kimyoviy oqishning oldini olish uchun idishni mahkam yopishini ta'minlash kerak.
e'tibor talab qiladigan masalalar
Kontaktdan saqlaning:
Teri, ko'zlar yoki kiyim bilan bevosita aloqa qilishdan saqlaning. Agar tasodifan tegsa, darhol ko'p miqdorda suv bilan yuvib tashlang va iloji boricha tezroq tibbiy yordamga murojaat qiling.
Yong'in xavfsizligi:
Ushbu birikma yuqori haroratlarda parchalanishi va zaharli tutun hosil qilishi mumkin, shuning uchun uni yong'in manbalari bilan aloqa qilishdan qochish kerak. Yong'in sodir bo'lgan taqdirda, o'chirish uchun tegishli yong'in o'chirish vositalaridan foydalanish va voqea joyini darhol evakuatsiya qilish kerak.
Atrof-muhitni muhofaza qilish:
Atrof-muhitni ifloslantirmaslik uchun uni kanalizatsiya yoki suv havzalariga kirishiga yo'l qo'ymang. Agar chiqindilarni yo'q qilish zarur bo'lsa, tegishli ekologik qoidalarga rioya qilish va professional muassasalarni utilizatsiya qilish uchun foydalanishga topshirish kerak.
Salomatlik monitoringi:
U bilan uzoq muddatli aloqada boʻlganlar-sogʻligʻi bilan bogʻliq yuzaga kelishi mumkin boʻlgan muammolarni tezda aniqlash va hal qilish uchun muntazam tibbiy koʻrikdan oʻtishlari kerak.
Xavfsizlik bo'yicha trening:
Operatorlar xavfsiz ishlashni ta'minlash uchun birikmaning xususiyatlarini, xavflarini va favqulodda vaziyatlarda javob berish usullarini tushunish uchun zarur xavfsizlik bo'yicha treningdan o'tishlari kerak.
Qonunlar va qoidalar:
Ushbu moddadan foydalanish, saqlash va tashishda qonuniylik va muvofiqlikni ta'minlash uchun tegishli milliy qonunlar, qoidalar va standartlarga qat'iy rioya qilish kerak.
Ushbu birikmaning biosintetik yo'lidagi tadqiqotlar qanday?
Xitoy Fanlar akademiyasi Kunming Botanika institutining tadqiqot guruhi tropinan alkaloidi biosintezi uchun asosiy oraliq mahsulot hosil qilish uchun N-metilpirrolin kationining malonil koenzim A bilan kondensatsiyasini katalizlashi mumkin bo‘lgan uchta III turdagi poliketid sintazani kashf etdi. Bu kashfiyot nafaqat ushbu birikma tarkibidagi alkaloidlarning biosintezida asosiy skelet hosil bo‘lish mexanizmini ochibgina qolmay, balki sintetik biologiyaga asoslangan giossiyamin preparatlarini geterologik ishlab chiqarishga asos soladigan trikarbonilglutaratni tanlab va samarali sintez qiladigan o‘simlik III poliketid sintazasining yangi turini ham aniqlaydi.
Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bu birikma tropan alkaloidlari biosintezidagi birinchi oraliq mahsulot bo'lib, uning sintez mexanizmi atipik tip III poliketid sintaza (AbPYKS) va P450 vositachiligidagi siklizatsiya reaktsiyasi orqali erishiladi. Ushbu kashfiyot o'simliklarda pirrolin va tropanning birgalikda mavjudligini tushuntiradi va tropan ishlab chiqarmaydigan o'simliklarda tropan muhandisligining maqsadga muvofiqligini ko'rsatadi.
Atropa belladonna ildiz madaniyatida PYKS va CYP82M3 ning haddan tashqari ko'payishi ushbu birikma va skopolamin tarkibini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Bundan tashqari, UGT1 va LS ning haddan tashqari ko'payishi giossiyamin, skopolamin, izohyosiyamin va giyosiyamin tarkibini sezilarli darajada oshirishi mumkin, bu esa bu ikki bosqich giossiyamin biosintezidagi tezlikni cheklovchi ikkita bosqich ekanligini ko'rsatadi.
Stenford universitetidagi Kristina Smolke jamoasi xamirturushdagi ko‘p bosqichli geterologik ekspressiya genlarini birlashtirdi va turli modullarni yig‘ish va hujayra osti lokalizatsiyasi orqali giossiyamin va skopolaminning geterologik sinteziga muvaffaqiyatli erishdi. Bu yutuq biosintetik yo‘llar orqali mikroorganizmlarda murakkab tabiiy mahsulotlar ishlab chiqarish imkoniyatlarini ko‘rsatadi.
TSS
Tropinon nima uchun ishlatiladi?
U tropandan olingan va xizmat qiladikokain va atropin kabi turli xil muhim alkaloidlarni sintez qilishda asosiy kashshof. Birinchidan, tropinon o'ziga xos hidli rangsiz kristalli qattiq moddadir. Uning molekulyar formulasi C8H13NO va molyar massasi taxminan 139,2 g/mol.
Tropinon qanday sintezlanadi?
Tropinon bisiklik molekuladir, ammo uni tayyorlashda ishlatiladigan reaktivlar juda oddiy: suksinaldegid, metilamin va asetonedikarboksilik kislota (yoki hatto aseton). Sintez biomimetik reaksiya yoki biogenetik{1}}tipdagi sintezning yaxshi namunasidir, chunki biosintez bir xil qurilish bloklaridan foydalanadi.
Tropin nima?
Tropin sifatida belgilanaditropan yadroli bisiklik birikma, kuchli biologik faolligi, xususan, neyrotransmitterlar sifatida ma'lum bo'lgan turli xil tropan alkaloidlari sintezida kashshof bo'lib xizmat qiladi.
Atropin og'riq qoldiruvchi vositami?
Oftalmik atropin ko'zni tekshirishdan oldin ko'z qorachig'ini, ko'zning qora qismini kengaytirish (ochish) uchun ishlatiladi.Shuningdek, u ko'zning shishishi va yallig'lanishidan kelib chiqqan og'riqni yo'qotish uchun ishlatiladi.
Issiq teglar: tropinone cas 532-24-1, etkazib beruvchilar, ishlab chiqaruvchilar, zavod, ulgurji, sotib olish, narx, ommaviy, sotish