Tropinonbir tropan alkaloididir, atropin sentezinde ara madde olarak kullanılan bir alkaloiddir. Atropin sülfat sentezinde ara madde olarak kullanılan soluk sarı ila kahverengi kristaller veya kristal tozlar, iğnemsi kristaller (benzin). Organik sentez tarihinde anılmaya değer bir alkaloit moleküldür. Bileşik, bir baz varlığında dimetil karbonatla reaksiyona girerek 2-metoksikarboniltropiyonat oluşturur ve bu daha sonra Raney nikeli varlığında hidrojenlenerek metil dikarboksilat oluşturulur. Son olarak piridin varlığında metil metakrilat benzoil klorür ile reaksiyona girerek kokain elde edilir.
|
Kimyasal Formül |
C8H13NO |
|
Tam Kütle |
139 |
|
Molekül Ağırlığı |
139 |
|
m/z |
139 (100.0%), 140 (8.7% |
|
Element Analizi |
C, 69.03; H, 9.41; N, 10.06; O, 11.49 |
|
|
|
Toplam sentez:
Tropidon'un ilk toplam sentezi 1901'de Willstätter tarafından tamamlandı.
Wilstedt (1915'te Nobel Kimya Ödülü sahibi) başlangıç malzemesi olarak siklohekzanonu kullandı. Rotadaki her adımın verimi yüksek olmasına rağmen, çok sayıda adımdan dolayı toplam verim büyük ölçüde azaldı, yalnızca %0,75. Elbette 20. yüzyılın başlarında bu tür karmaşık bileşiklerin yapay olarak sentezlenmesinin organik sentetik kimyanın gelişmesine büyük katkısı olmuştur. Bu, karmaşık doğal ürünlerin laboratuvarda bir araya getirilmesinin erken aşamasındaki önemli olaylardan biridir. Oldukça karmaşık olan bu doğal molekülün başarılı bir şekilde bir araya getirilmesi, klasik dönemdeki organik sentezin zirvesidir ve çok-adımlı toplam sentezin doğuşuna işaret eder.
Tropin sentezinden önce, Willstätter ilk kez 1898 yılında hammadde olarak tropin içeren kokaini başarıyla sentezledi ve kokainin yapısını netleştirdi.
1917'de Robert Robinson kısa bir sentetik tropin yöntemi yarattı. Bu yöntem organik sentezdeki klasik yollardan biridir.TropinonSüksinal, metilamin ve 3-oksoglutarik asitten basit yapılı Mannich reaksiyonu ile biyonik koşullar altında üç aşamada (tek kap reaksiyonu) sentezlendi ve verim %17'ye ulaştı, iyileştirme sonrasında %90'ı aşabilir.
Reaksiyon mekanizması:
Birincil aminin aldehite nükleofilik eklenmesi, ardından imin oluşturmak için dehidrasyon;
İmin moleküllerinin nükleofilik eklenmesi ilk halkayı oluşturur;
3-enol anyonu ve aseton dikarboksilat iyonu arasındaki moleküller arası Mannich reaksiyonu;
Dehidrasyondan sonra yeni bir enol anyonu ve yeni bir imin oluştu;
İkinci halkayı oluşturan molekül içi Mannich reaksiyonu;
Bileşiği oluşturmak için iki karboksil grubunu çıkarın.
Biyosentez:
Vücutta, kokain halka sistemini oluşturmak için kullanılan türevler, L-glutamin veya L-arginin'den sentezlenir. İlk olarak, bu iki amino asit, L-ornitin üretmek için karbonil indirgemesine veya dekarboksilasyonuna uğrar ve daha sonra putresin üretmek için dekarboksilasyona uğrar. Daha sonra putresindeki bir nitrojen atomu SAM tarafından metillenerek N-metilputresin üretilir. N-Metilputresin, diamin oksidazın katalizi altında 4-metilaminobütanale dönüştürülür ve Schiff bazı N-metil - Δ 1-pirolin katyonuna siklize edilir.
Daha sonra, 1-pirolidin katyonunun asetil CoA ile Clarison yoğunlaştırılması yoluyla N-metil - Δ ikameli pirolidin halkasının iki enantiyomeri elde edildi. Ancak bu iki ürünün yalnızca (S) - izomeri, skopolaminin iskeletini oluşturmak üzere siklizasyona uğramaya devam edebilir. Tiyoester ürünü, tiyosüksinatın 4-türevini elde etmek için başka bir asetil CoA molekülü ile yoğunlaşmaya devam eder. İkincisi, pirolidinyum tuzlarının pozitif iyonlarını ve enollerin negatif iyonlarını yeniden oluşturmak için oksitlenir. İkisi arasında yoğunlaşma (molekül içi Mannich reaksiyonu) meydana gelir ve sonuçta maddenin 4-pozisyonunun bir - C(O)SCoA grubu ile değiştirildiği ürün ortaya çıkar. Daha sonra tiyoester grubu bir karboksilik asit oluşturmak üzere hidrolize olur, bu daha sonra SAM yoluyla metil estere metillenir ve çift bağ, NADPH'nin etkisi altında metil dikarboksilat elde etmek üzere indirgenir. Son olarak metil Blastin, kokain oluşturmak üzere fenilalanin sinamik asit yolu yoluyla benzoil CoA ile yoğunlaşır.
TropinonTropan alkaloidi olarak nitrojen- içeren bisiklik iskelet ve bir keton karbonil grubundan oluşan moleküler bir yapıya sahiptir. Eşsiz kimyasal özellikleri onu tıp, organik sentez ve alkaloid araştırma alanlarında büyük değere sahip kılar.
Temel uygulama: Farmasötik ara maddelerin anahtar rolü
En iyi-bilinen kullanımı, atropin sülfat sentezinde bir ara madde olarak kullanılmasıdır. Klasik bir antikolinerjik ilaç olan atropin, M- tipi kolinerjik reseptörleri bloke ederek çeşitli hastalıkların klinik tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Oftalmoloji alanında atropin, gözbebeklerini genişleterek ve felci düzenleyerek iridosiklit ve keratit gibi göz hastalıklarının muayene ve tedavisinde kullanılmaktadır. Aynı zamanda miyopinin ilerlemesini de engelleyebilir ve çocuklarda miyopinin önlenmesi ve kontrolü için popüler bir ilaç haline gelmiştir. Sentezinin öncüsü olarak atropinin büyük-ölçekli üretimini doğrudan destekler.
Sindirim sistemi: Atropin, gastrointestinal sistemdeki düz kas spazmlarını hafifletebilir ve mide ülseri ve kolik gibi hastalıkların tedavisinde kullanılır. Sentezi stabil atropin kaynağına dayanır.
Acil detoksifikasyon: Organofosfat pestisit zehirlenmesinin acil tedavisinde atropin, asetilkolini rekabetçi bir şekilde antagonize eder, muskarinik semptomları tersine çevirir ve sentez verimliliği, acil durum ilaçlarının bulunabilirliğini doğrudan etkiler.
Ayrıca diğer önemli ilaçların sentezine de katılır:
Kokain sentezi: Esterifikasyon, hidrojenasyon ve diğer reaksiyonlar yoluyla kokaine dönüştürülebilir. Her ne kadar kokain bağımlılık yapıcı doğası nedeniyle sıkı bir şekilde düzenlense de, lokal anestezi ve vazokonstriksiyondaki benzersiz rolü, onu oftalmik cerrahi gibi spesifik tıbbi ortamlarda hala yeri doldurulamaz kılmaktadır. Sentez yolunun başlangıç noktası olan kimyasal saflığı ve reaktivitesi, nihai ürünün kalitesini doğrudan belirler.
Metilblastinin Hazırlanması: Metilblastin, nörotransmiter iletim mekanizmalarını incelemek ve yeni analjezik ilaçlar geliştirmek için kullanılan çeşitli alkaloidlerin öncüsü olan hidrojenasyon indirgemesiyle üretilir.
Türev uygulamaları: Alkaloit araştırmaları için model moleküller
Moleküler yapı onu alkaloit kimyası araştırmaları için ideal bir model haline getirir:
Toplam sentez araştırması: Sentez yolu (bütanalin metilamin ve aseton dikarboksilik asit ile siklizasyon reaksiyonu gibi) organik kimyada klasik bir durumdur. 1917'de Willstätter ve Robinson, NSC 118012'nin toplam sentezini farklı yöntemlerle elde etti; bunların arasında Robinson'un konjuge ekleme siklizasyon stratejisi, alkaloid sentezi için yeni bir paradigmaya öncülük etti ve böylece 1947'de Nobel Kimya Ödülü'nü kazandı.
Sentetik araştırma yalnızca organik sentez teorisinin gelişimini desteklemekle kalmaz, aynı zamanda karmaşık doğal ürünlerin yapısal analizi için metodolojik destek de sağlar.
Türev geliştirme: NSC 118012'nin keton karbonil ve nitrojen-içeren bisiklik yapısı, çeşitli biyolojik olarak aktif türevler üreterek kimyasal modifikasyona uğramayı kolaylaştırır:
2-metoksikarbonil-tropinon: Esterifikasyon reaksiyonu yoluyla hazırlanan, metil salisilatın (Parkinson hastalığının teşhisinde kullanılan) sentezi için önemli bir ara maddedir.
Keton karbonil grubu alkollere indirgenebilir veya enol eter türevlerine dönüştürülebilir, böylece biyoaktif moleküllerin tasarım alanı daha da genişletilebilir.
Topenon oksim bileşikleri: Oksinasyon reaksiyonları yoluyla üretilir, antibakteriyel ve anti-iltihaplanma aktivitelere sahiptir ve bazı türevler, ilaca dirençli suşlar üzerinde engelleyici etkiler- sergiler, bu da onları yeni antibiyotiklerin geliştirilmesi için potansiyel aday haline getirir.
Farmakolojik mekanizma araştırması: Alkaloidlerin ve türevlerinin yapı-aktivite ilişkisinin incelenmesi, alkaloidler ve reseptörler arasındaki etkileşimin moleküler mekanizmasının ortaya çıkarılmasına yardımcı olabilir. Örneğin, NSC 118012'nin nitrojen atomu veya siklik yapısı değiştirilerek kolinerjik reseptörlere olan afinitesi düzenlenebilir ve bu da daha seçici antikolinerjik ilaçların tasarlanması için teorik bir temel sağlar.
Yüksek-performanslı entegre eklemleri benimseyen CRA serisi, tempoyu %25 artırabilir ve üretkenlik yeni bir zirveye ulaşabilir; titreşim bastırma algoritması, iyi bir-sarsıntı önleme etkisi elde edecek şekilde yükseltilir; tam-parametreli DH dengeleme algoritması ve TrueMotion algoritması desteklenir ve tutum hareketi değişikliği altında mutlak konumlandırma doğruluğu 0,2 ~ 0,4 mm'dir ve kavisli hareket hassas ve stabildir.
Potansiyel araştırma yönü: Temelden kliniğe doğru genişleme
Kimya ve tıbbın çapraz birleşimiyle uygulama senaryoları geleneksel farmasötik alandan daha geniş bir yelpazedeki biyomedikal alanlara doğru genişliyor:
Sinirbilim araştırması: Kolinerjik sistemin model bir molekülü olarak, nörotransmiter iletimini, sinaptik plastisiteyi ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıkların patogenezini incelemek için kullanılabilir. NSC 118012'nin karbon veya nitrojen izotoplarının etiketlenmesiyle, in vivo metabolik yolları takip edilebilir ve farmakokinetik çalışmalar için bir araç sağlanır.
Malzeme Bilimi Uygulamaları: NSC 118012'nin nitrojen-içeren bisiklik yapısı benzersiz bir uzaysal konfigürasyona sahiptir ve metal organik çerçevelerin (MOF'ler) veya moleküller üstü düzeneklerin tasarlanması için bir ligand olarak kullanılabilir. Bu tür malzemenin gaz adsorpsiyonu, kataliz ve ilaç dağıtımında potansiyel uygulamaları gösterilmiştir. Örneğin, NSC 118012 ile modifiye edilmiş MOF'ler, sinir ajanlarının seçici adsorpsiyonu için kullanılabilir ve kimyasal koruma için yeni stratejiler sağlayabilir.
Tarım ve çevre koruma alanında antibakteriyel aktivitesi, onu doğal pestisitlerin geliştirilmesine aday bir molekül haline getiriyor. Yapısal optimizasyon yoluyla, kimyasal pestisitlerin neden olduğu çevre kirliliğini azaltmak için düşük toksisiteli ve kolayca parçalanabilen alkaloid pestisitler tasarlanabilir. Ek olarak, NSC 118012'nin sentez yolunda yer alan siklizasyon reaksiyonu, biyokütle dönüşümü için metodolojik referanslar sağlayabilir ve sürdürülebilir kalkınmaya katkıda bulunabilir.
Bu bileşiğin kullanım yöntemleri ve önlemleri nelerdir?
Farmasötik ara yapısı ve belirli toksisitesi nedeniyle, kullanımı kesinlikle profesyonel laboratuvarlar veya endüstriyel üretim ortamlarıyla sınırlı olmalı ve ilgili bilgi ve deneyime sahip profesyoneller tarafından kullanılmalıdır. Aşağıdakilerin bir özetidirTropinonGenel kimyasal işleme prensiplerine dayalı kullanım yöntemleri ve önlemler:
kullanım yöntemi
Profesyonel ortam:
İyi havalandırılmış bir laboratuvarda veya gerekli güvenlik olanaklarıyla donatılmış endüstriyel üretim ortamında kullanılmalıdır.
Kişisel koruma:
Operatörler, kimyasalların cilt, gözler veya solunum sistemi ile doğrudan temasını önlemek için koruyucu kıyafet, eldiven, toz maskesi, koruyucu gözlük vb. gibi uygun kişisel koruyucu ekipman kullanmalıdır.
Çalışma standartları:
Toz veya sıçrama oluşmasını önlemek için çalıştırma prosedürlerini harfiyen uygulayın. Büyük miktarda NSC 118012'nin tartılması veya işlenmesi gerekiyorsa ölçüm şişeleri, huniler vb. gibi uygun alet ve ekipmanlar kullanılmalıdır.
Depolama gereksinimleri:
Bileşik serin, kuru, iyi havalandırılan bir yerde, ateş kaynaklarından, ısıdan ve uyumsuz maddelerden uzakta saklanmalıdır. Bu arada kimyasal sızıntısını önlemek için kabın sıkıca kapatıldığından emin olmak gerekir.
dikkat edilmesi gereken konular
Temastan kaçının:
Cilt, göz veya giysilerle doğrudan temastan kaçının. Yanlışlıkla dokunulursa derhal bol suyla yıkayın ve en kısa sürede tıbbi yardıma başvurun.
Yangın güvenliği:
Bu bileşik yüksek sıcaklıklarda ayrışarak zehirli duman üretebilir, bu nedenle yangın kaynaklarıyla temasından kaçınılmalıdır. Yangın çıkması durumunda uygun yangın söndürme maddeleri kullanılmalı ve olay yeri derhal boşaltılmalıdır.
Çevre koruma:
Çevre kirliliğini önlemek için kanalizasyona veya su kaynaklarına girmesini önleyin. Atıkların bertaraf edilmesi gerekiyorsa ilgili çevre mevzuatına uyulmalı ve bertaraf için profesyonel kuruluşlar görevlendirilmelidir.
Sağlık izleme:
Bu maddeyle{0}uzun süreli temas halinde olan kişiler, potansiyel sağlık sorunlarını derhal tespit edip gidermek için düzenli sağlık kontrollerinden geçmelidir.
Güvenlik eğitimi:
Operatörler, güvenli çalışmayı sağlamak amacıyla bileşiğin özelliklerini, tehlikelerini ve acil durum müdahale yöntemlerini anlamak için gerekli güvenlik eğitimini almalıdır.
Yasalar ve düzenlemeler:
Bu maddeyi kullanırken, saklarken ve taşırken, yasallık ve uygunluğu sağlamak için ilgili ulusal yasa, yönetmelik ve standartlara sıkı bir şekilde uyulmalıdır.
Bu Bileşiğin Biyosentetik Yolunda Araştırma İlerlemeleri Nelerdir?
Çin Bilimler Akademisi, Kunming Botanik Enstitüsü'nün araştırma ekibi, Tropinan alkaloid biyosentezi için anahtar ara maddeyi oluşturmak üzere N-metilpirolin katyonunun malonil koenzim A ile yoğunlaşmasını katalize edebilen üç tip III poliketid sentaz keşfetti. Bu keşif, yalnızca bu bileşikteki alkaloitlerin biyosentezindeki temel iskelet oluşumunun mekanizmasını ortaya çıkarmakla kalmıyor, aynı zamanda sentetik biyolojiye dayalı hiyosiyamin ilaçlarının heterolog üretiminin temelini oluşturan trikarbonilglutarat'ı seçici ve verimli bir şekilde sentezleyen yeni bir tür bitki III poliketid sentazını da tanımlıyor.
Araştırmalar, bu bileşiğin tropan alkaloitlerin biyosentezindeki ilk ara madde olduğunu ve sentez mekanizmasının atipik bir tip III poliketid sentaz (AbPYKS) ve P450 aracılı siklizasyon reaksiyonu yoluyla elde edildiğini göstermiştir. Bu keşif, bitkilerde pirolin ve tropanın bir arada varlığını açıklıyor ve tropan mühendisliğinin tropan üretmeyen bitkilerde uygulanabilirliğini gösteriyor.
Atropa belladonna kök kültüründe PYKS ve CYP82M3'ün aşırı ekspresyonu, bu bileşiğin ve skopolaminin içeriğini önemli ölçüde artırabilir. Ek olarak, UGT1 ve LS'nin aşırı ekspresyonu, hyoscyamine, skopolamin, izohyoscyamine ve hyoscyamine içeriğini önemli ölçüde artırabilir; bu, bu iki adımın, hyoscyamine biyosentezinde hız sınırlayıcı iki adım olduğunu gösterir.
Christina Smolke'nin Stanford Üniversitesi'ndeki ekibi, mayaya çok-adımlı heterolog ekspresyon genlerini entegre etti ve farklı modüllerin bir araya getirilmesi ve hücre altı lokalizasyon yoluyla hiyosiyamin ve skopolaminin heterolog sentezini başarıyla elde etti. Bu başarı, biyosentetik yollar aracılığıyla mikroorganizmalarda karmaşık doğal ürünler üretme potansiyelini göstermektedir.
SSS
Tropinon ne için kullanılır?
Tropandan türetilir ve şu şekilde hizmet eder:Kokain ve atropin gibi çeşitli önemli alkaloitlerin sentezinde önemli bir öncü. İlk olarak tropinon, karakteristik bir kokuya sahip, renksiz kristal bir katıdır. C8H13NO moleküler formülüne ve yaklaşık 139,2 g/mol molar kütleye sahiptir.
Tropinonun sentezi nedir?
Tropinon bisiklik bir moleküldür, ancak hazırlanmasında kullanılan reaktanlar oldukça basittir: süksinaldehit, metilamin ve asetondikarboksilik asit (veya hatta aseton). Sentez, biyomimetik reaksiyona veya biyogenetik-tipte senteze iyi bir örnektir çünkü biyosentez aynı yapı taşlarını kullanır.
Tropin nedir?
Tropin şu şekilde tanımlanır:tropan çekirdeği olan bisiklik bir bileşikGüçlü biyolojik aktiviteleriyle bilinen çeşitli tropan alkaloidlerin, özellikle nörotransmitterlerin sentezinde öncü olarak görev yapar.
Atropin ağrı kesici midir?
Oftalmik atropin, göz muayenesinden önce, gözün gördüğünüz siyah kısmı olan gözbebeğini genişletmek (açmak) için kullanılır.Ayrıca gözün şişmesi ve iltihaplanmasından kaynaklanan ağrıyı gidermek için de kullanılır..
Popüler Etiketler: tropinone cas 532-24-1, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın al, fiyat, toplu, satılık