تروبينونهو قلويد التروبان، وهو قلويد يستخدم كوسيط لتخليق الأتروبين. بلورات صفراء شاحبة إلى بنية أو مساحيق بلورية، بلورات حادة (البنزين)، تستخدم كمادة وسيطة في تركيب كبريتات الأتروبين. وهو جزيء قلويد جدير بالذكر في تاريخ التخليق العضوي. يتفاعل المركب مع كربونات ثنائي ميثيل في وجود قاعدة لتكوين 2-ميثوكسي كربونيلتروبيونات، ثم يتم هدرجته في وجود نيكل راني لتكوين ثنائي كربوكسيل الميثيل. وأخيرًا، في وجود البيريدين، يتفاعل ميثاكريلات الميثيل مع كلوريد البنزويل للحصول على الكوكايين.
|
الصيغة الكيميائية |
C8H13NO |
|
الكتلة الدقيقة |
139 |
|
الوزن الجزيئي |
139 |
|
m/z |
139 (100.0%), 140 (8.7% |
|
التحليل العنصري |
C, 69.03; H, 9.41; N, 10.06; O, 11.49 |
|
|
|
التوليف الكلي:
تم الانتهاء من أول تخليق كامل للتروبيدون بواسطة Willst ä tter في عام 1901.
استخدم ويلستدت (الحائز على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1915) الهكسانون الحلقي كمادة أولية. على الرغم من أن عائد كل خطوة في المسار كان مرتفعًا، إلا أن العائد الإجمالي انخفض بشكل كبير، فقط 0.75%، بسبب العديد من الخطوات. بالطبع، لقد كانت مساهمة كبيرة في تطوير الكيمياء العضوية الاصطناعية لتوليف مثل هذه المركبات المعقدة بشكل مصطنع في بداية القرن العشرين. يعد هذا أحد الأحداث المهمة في المرحلة المبكرة لتجميع المنتجات الطبيعية المعقدة في المختبر. إن التجميع الناجح لهذا الجزيء الطبيعي المعقد إلى حد ما هو ذروة التخليق العضوي في الفترة الكلاسيكية، مما يمثل ولادة التخليق الكلي متعدد -الخطوات.
قبل تصنيع التروبين، نجح ويلست أتر في تصنيع الكوكايين مع التروبين كمادة خام لأول مرة في عام 1898، وأوضح بنية الكوكايين.
في عام 1917، ابتكر روبرت روبنسون طريقة اصطناعية قصيرة للتروبين. هذه الطريقة هي إحدى الطرق الكلاسيكية في التخليق العضوي.تروبينونتم تصنيعه من حمض السكسينيل والميثيل أمين و3-أوكسوجلوتاريك ببنية بسيطة بواسطة تفاعل مانيتش في ثلاث خطوات (تفاعل وعاء واحد) تحت ظروف الكترونية، ووصل العائد إلى 17%، والذي يمكن أن يتجاوز 90% بعد التحسين.
آلية التفاعل هي:
إضافة أمين أولي محب للنواة إلى الألدهيد، متبوعًا بالجفاف لتكوين الإمين؛
الإضافة المحبة للنواة لجزيئات الإيمين تشكل الحلقة الأولى؛
تفاعل مانيتش بين الجزيئات بين أنيون 3-إينول وأيون ثنائي كربوكسيل الأسيتون؛
تم تشكيل أنيون إنول جديد وإمين جديد بعد الجفاف؛
تفاعل مانيتش داخل الجزيئات، مكونًا الحلقة الثانية؛
قم بإزالة مجموعتين من الكربوكسيل لتكوين المركب.
التخليق الحيوي:
في الجسم، يتم تصنيع المشتقات المستخدمة لبناء نظام حلقات الكوكايين من L-الجلوتامين أو L-أرجينين. أولاً، يخضع هذان الحمضان الأمينيان لاختزال الكربونيل أو نزع الكربوكسيل لإنتاج الأورنيثين -، والذي يخضع بعد ذلك لعملية نزع الكربوكسيل لإنتاج البوتريسين. بعد ذلك، تتم ميثيل ذرة نيتروجين واحدة في البوتريسين بواسطة SAM، مما يؤدي إلى إنتاج N- ميثيل بوتريسين. يتم تحويل N- ميثيل بوتريسين إلى 4- ميثيل أمينوبتانال تحت تحفيز ديامين أوكسيديز، ويتم تدويره إلى قاعدة شيف N- ميثيل - Δ 1-بيرولين كاتيون.
بعد ذلك، تم الحصول على اثنين من enantiomers من N-ميثيل - Δ حلقة بيروليدين مستبدلة من خلال تكثيف كلاريسون من 1- كاتيون بيروليدين مع أسيتيل CoA. ومع ذلك، فقط الأيزومر (S) - لهذين المنتجين يمكن أن يستمر في الخضوع للتدوير لتكوين الهيكل العظمي للسكوبولامين. يستمر منتج الثيوستر في التكثيف مع جزيء أسيتيل CoA آخر للحصول على المشتق الرابع من الثيوسكسينات. ويتم أكسدة الأخير لتجديد الأيونات الموجبة لأملاح البيروليدينيوم والأيونات السالبة للإينولات. ويحدث التكثيف (تفاعل مانيتش داخل الجزيئات) بين الاثنين، مما يؤدي إلى استبدال الموضع الرابع للمادة بمجموعة - C (O) SCoA. ثم تتحلل مجموعة الثيوستر لتكوين حمض الكربوكسيل، والذي يتم بعد ذلك ميثليته إلى إستر الميثيل من خلال SAM، ويتم تقليل الرابطة المزدوجة للحصول على ثنائي كربوكسيل الميثيل تحت تأثير NADPH. أخيرًا، يتكثف ميثيل بلاستين مع البنزويل CoA عبر مسار حمض السيناميك الفينيل ألانين لتكوين الكوكايين.
تروبينون، باعتباره قلويد التروبان، له بنية جزيئية تتكون من نيتروجين-يحتوي على هيكل ثنائي الحلقة ومجموعة كيتون كربونيل. خصائصه الكيميائية الفريدة تجعله ذا قيمة كبيرة في مجالات الطب، والتوليف العضوي، والأبحاث القلوية.
التطبيق الأساسي: الدور الرئيسي للوسائط الصيدلانية
الاستخدام الأكثر شهرة-هو الاستخدام كمادة وسيطة في تركيب كبريتات الأتروبين. يستخدم الأتروبين، باعتباره دواء كلاسيكي مضاد للكولين، على نطاق واسع في العلاج السريري لمختلف الأمراض عن طريق حجب المستقبلات الكولينية من النوع M-
وفي مجال طب العيون، يستخدم الأتروبين لفحص وعلاج أمراض العيون مثل التهاب القزحية الهدبية والتهاب القرنية عن طريق توسيع حدقة العين وتنظيم الشلل. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يمنع تطور قصر النظر وأصبح دواءً ساخنًا للوقاية من قصر النظر ومكافحته لدى الأطفال. كمقدمة لتخليقه، فإنه يدعم بشكل مباشر إنتاج الأتروبين على نطاق واسع-.
الجهاز الهضمي: يمكن للأتروبين أن يخفف من تشنجات العضلات الملساء في الجهاز الهضمي ويستخدم لعلاج أمراض مثل قرحة المعدة والمغص. يعتمد تركيبه على الإمداد المستقر للأتروبين.
إزالة السموم في حالات الطوارئ: في العلاج الطارئ للتسمم بمبيدات الفوسفات العضوية، يعمل الأتروبين على معاداة الأسيتيل كولين بشكل تنافسي، ويعكس الأعراض المسكارينية، وتؤثر كفاءة تخليقه بشكل مباشر على توافر أدوية الطوارئ.
بالإضافة إلى ذلك، فهو يشارك أيضًا في تركيب أدوية مهمة أخرى:
تصنيع الكوكايين: يمكن تحويله إلى كوكايين من خلال الأسترة والهدرجة وتفاعلات أخرى. على الرغم من أن الكوكايين يخضع لرقابة صارمة بسبب طبيعته الإدمانية، إلا أن دوره الفريد في التخدير الموضعي وتضيق الأوعية لا يزال يجعله غير قابل للاستبدال في بيئات طبية محددة مثل جراحة العيون. كنقطة بداية لمسار التوليف، فإن نقائه الكيميائي وتفاعليته يحددان بشكل مباشر جودة المنتج النهائي.
تحضير الميثيلبلاستين: يتم إنتاج الميثيلبلاستين عن طريق تقليل الهدرجة، وهو مقدمة لمختلف القلويدات المستخدمة لدراسة آليات نقل الناقلات العصبية وتطوير أدوية مسكنة جديدة.
التطبيقات المشتقة: جزيئات نموذجية لأبحاث القلويدات
التركيب الجزيئي يجعله نموذجًا مثاليًا لأبحاث الكيمياء القلوية:
البحث التوليفي الشامل: مسار التوليف (مثل التفاعل الحلقي للبوتانال مع الميثيلامين وحمض الأسيتون ثنائي الكربوكسيل) هو حالة كلاسيكية في الكيمياء العضوية. في عام 1917، حقق ويلست آتر وروبنسون التوليف الكامل لـ NSC 118012 من خلال طرق مختلفة، من بينها استراتيجية روبنسون لدورة الإضافة المترافقة التي كانت رائدة في نموذج جديد لتخليق القلويدات، وبالتالي فازا بجائزة نوبل في الكيمياء في عام 1947.
لا تعمل الأبحاث الاصطناعية على تعزيز تطوير نظرية التخليق العضوي فحسب، بل توفر أيضًا الدعم المنهجي للتحليل الهيكلي للمنتجات الطبيعية المعقدة.
تطوير المشتقات: إن كربونيل الكيتون والنيتروجين-الذي يحتوي على بنية ثنائية الحلقة لـ NSC 118012 يجعل من السهل الخضوع لتعديل كيميائي، مما يؤدي إلى توليد مشتقات نشطة بيولوجيًا مختلفة:
2-ميثوكسي كاربونيل تروبينون: يتم تحضيره من خلال تفاعل الأسترة، وهو وسيط رئيسي لتخليق ميثيل ساليسيلات (يستخدم لتشخيص مرض باركنسون).
يمكن اختزال مجموعة الكيتون الكربونيل الخاصة بها إلى كحولات أو تحويلها إلى مشتقات إينول إيثر، مما يزيد من توسيع مساحة تصميم الجزيئات النشطة بيولوجيًا.
مركبات أوكسيم توبينون: يتم توليدها من خلال تفاعلات الأكسدة، ولها أنشطة مضادة للبكتيريا ومضادة-للالتهابات، وتظهر بعض مشتقاتها تأثيرات مثبطة على السلالات المقاومة للأدوية-، مما يجعلها مرشحة محتملة لتطوير مضادات حيوية جديدة.
أبحاث الآلية الدوائية: يمكن أن تساعد دراسة العلاقة بين بنية ونشاط القلويدات ومشتقاتها في الكشف عن الآلية الجزيئية للتفاعل بين القلويدات والمستقبلات. على سبيل المثال، من خلال تعديل ذرة النيتروجين أو البنية الدورية لـ NSC 118012، يمكن تنظيم تقاربها للمستقبلات الكولينية، مما يوفر أساسًا نظريًا لتصميم أدوية مضادة للكولين أكثر انتقائية.
من خلال اعتماد -مفاصل متكاملة عالية الأداء، يمكن لسلسلة CRA زيادة الإيقاع بنسبة 25%، ويمكن أن تصل الإنتاجية إلى ذروة جديدة؛ وتمت ترقية خوارزمية منع الاهتزاز لتحقيق تأثير جيد ضد-الاهتزاز؛ ويتم دعم خوارزمية تعويض المعلمة - الكاملة DH وخوارزمية TrueMotion، وتبلغ دقة تحديد الموضع المطلقة 0.2 ~ 0.4 مم تحت تغيير حركة الموقف، وتكون الحركة المنحنية دقيقة ومستقرة.
الاتجاه البحثي المحتمل: التوسع من الأساسي إلى السريري
مع الدمج المتقاطع بين الكيمياء والطب، تمتد سيناريوهات التطبيق من المجال الصيدلاني التقليدي إلى نطاق أوسع من الاتجاهات الطبية الحيوية:
أبحاث علم الأعصاب: كجزيء نموذجي للنظام الكوليني، يمكن استخدامه لدراسة انتقال الناقلات العصبية، واللدونة التشابكية، والتسبب في الأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر. ومن خلال وضع علامات على نظائر الكربون أو النيتروجين في NSC 118012، يمكن تتبع مساراته الأيضية في الجسم الحي، مما يوفر أداة للدراسات الحركية الدوائية.
تطبيقات علوم المواد: يحتوي -النيتروجين على بنية ثنائية الحلقة في NSC 118012 بتكوين مكاني فريد ويمكن استخدامه كرابط لتصميم الأطر العضوية المعدنية (MOFs) أو التجميعات فوق الجزيئية. أظهر هذا النوع من المواد تطبيقات محتملة في امتصاص الغاز، والتحفيز، وتوصيل الدواء. على سبيل المثال، يمكن استخدام الأطر العضوية المعدنية المعدلة باستخدام NSC 118012 في الامتزاز الانتقائي لعوامل الأعصاب، مما يوفر استراتيجيات جديدة للحماية الكيميائية.
وفي مجال الزراعة وحماية البيئة، فإن نشاطه المضاد للبكتيريا يجعله جزيئًا مرشحًا لتطوير المبيدات الطبيعية. من خلال التحسين الهيكلي، يمكن تصميم مبيدات حشرية قلوية منخفضة السمية وسهلة التحلل لتقليل التلوث البيئي الناجم عن المبيدات الحشرية الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتفاعل التدوير المتضمن في المسار التوليفي لـ NSC 118012 أن يوفر مراجع منهجية لتحويل الكتلة الحيوية والمساهمة في التنمية المستدامة.
ما هي طرق الاستخدام والاحتياطات لهذا المركب؟
نظرًا لطبيعته الصيدلانية الوسيطة وسميته المحددة، يجب أن يقتصر استخدامه بشكل صارم على المختبرات المهنية أو بيئات الإنتاج الصناعي، وأن يتم تشغيله بواسطة متخصصين ذوي المعرفة والخبرة ذات الصلة. وفيما يلي ملخص لتروبينونطرق الاستخدام والاحتياطات بناءً على المبادئ العامة للتعامل مع المواد الكيميائية:
طريقة الاستخدام
البيئة المهنية:
وينبغي استخدامه في مختبر جيد التهوية أو بيئة إنتاج صناعية مجهزة بمرافق السلامة اللازمة.
الحماية الشخصية:
يجب على المشغلين ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة، مثل الملابس الواقية والقفازات وأقنعة الغبار ونظارات السلامة وما إلى ذلك، لمنع الاتصال المباشر بين المواد الكيميائية والجلد أو العينين أو الجهاز التنفسي.
معايير التشغيل:
اتبع إجراءات التشغيل بدقة لتجنب توليد الغبار أو البقع. إذا كانت هناك حاجة إلى وزن أو معالجة كمية كبيرة من NSC 118012، فيجب استخدام الأدوات والمعدات المناسبة مثل زجاجات القياس، والممرات، وما إلى ذلك.
متطلبات التخزين:
يجب أن يتم تخزين المركب في مكان بارد وجاف وجيد التهوية، بعيداً عن مصادر النار والحرارة والمواد غير المتوافقة. وفي الوقت نفسه، من الضروري التأكد من أن الحاوية مغلقة بإحكام لمنع تسرب المواد الكيميائية.
المسائل التي تحتاج إلى الاهتمام
تجنب الاتصال:
تجنب الاتصال المباشر مع الجلد أو العينين أو الملابس. في حالة لمسها عن طريق الخطأ، اشطفها فورًا بكمية كبيرة من الماء واطلب العناية الطبية في أسرع وقت ممكن.
السلامة من الحرائق:
قد يتحلل هذا المركب وينتج دخانًا سامًا عند درجات الحرارة المرتفعة، لذا يجب تجنب ملامسته لمصادر النار. في حالة نشوب حريق، يجب استخدام عوامل الإطفاء المناسبة للإطفاء ويجب إخلاء مكان الحادث على الفور.
حماية البيئة:
منعها من الدخول إلى المجاري أو المسطحات المائية لتجنب التلوث البيئي. إذا كان من الضروري التخلص من النفايات، فيجب اتباع اللوائح البيئية ذات الصلة ويجب تفويض المؤسسات المهنية للتخلص منها.
مراقبة الصحة:
يجب على الأفراد الذين كانوا على اتصال طويل الأمد-بهذا المرض أن يخضعوا لفحوصات صحية منتظمة لتحديد المشكلات الصحية المحتملة ومعالجتها على الفور.
التدريب على السلامة:
يجب أن يتلقى المشغلون التدريب اللازم على السلامة لفهم الخصائص والمخاطر وطرق الاستجابة لحالات الطوارئ في المجمع لضمان التشغيل الآمن.
القوانين واللوائح:
عند استخدام هذه المادة وتخزينها ونقلها، يجب اتباع القوانين واللوائح والمعايير الوطنية ذات الصلة بدقة لضمان الشرعية والامتثال.
ما هو التقدم البحثي في المسار الحيوي لهذا المركب؟
اكتشف فريق البحث من معهد كونمينغ لعلم النبات، الأكاديمية الصينية للعلوم، ثلاثة سينسيز بوليكيتيد من النوع الثالث، والذي يمكن أن يحفز تكثيف كاتيون N-ميثيل بيرولين مع أنزيم المالونيل A لتشكيل الوسيط الرئيسي للتخليق الحيوي لقلويد التروبينان. لا يكشف هذا الاكتشاف فقط عن آلية تكوين الهيكل العظمي الأساسي في التخليق الحيوي للقلويدات في هذا المركب، ولكنه يحدد أيضًا نوعًا جديدًا من سينسيز بوليكيتيد النبات الثالث الذي يقوم بشكل انتقائي وفعال بتصنيع ثلاثي كربونيل الغلوتارات، مما يضع الأساس لإنتاج غير متجانس لعقاقير الهيوسيامين بناءً على البيولوجيا الاصطناعية.
أظهرت الأبحاث أن هذا المركب هو الوسيط الأول في التخليق الحيوي لقلويدات التروبان، ويتم تحقيق آلية تخليقه من خلال سينسيز متعدد الكيتيد من النوع الثالث (AbPYKS) وتفاعل التدوير بوساطة P450. يشرح هذا الاكتشاف التعايش بين البيرولين والتروبان في النباتات ويوضح جدوى هندسة التروبان في المصانع غير المنتجة للتروبان.
يمكن أن يؤدي الإفراط في التعبير عن PYKS وCYP82M3 في ثقافة جذر Atropa belladonna إلى زيادة كبيرة في محتوى هذا المركب والسكوبولامين. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي الإفراط في التعبير عن UGT1 وLS إلى زيادة كبيرة في محتوى الهيوسيامين والسكوبولامين والإيزوهيوسيامين والهيوسيامين، مما يشير إلى أن هاتين الخطوتين هما الخطوتان اللتان تحدان المعدل في التخليق الحيوي للهيوسيامين.
قام فريق كريستينا سمولك في جامعة ستانفورد بدمج جينات التعبير غير المتجانسة-متعددة الخطوات في الخميرة ونجح في تحقيق التوليف غير المتجانس للهيوسيامين والسكوبولامين من خلال تجميع وحدات مختلفة والتوطين تحت الخلوي. يوضح هذا الإنجاز إمكانية إنتاج منتجات طبيعية معقدة في الكائنات الحية الدقيقة من خلال مسارات التخليق الحيوي.
التعليمات
ما هي استخدامات التروبينون؟
وهو مشتق من التروبان ويعمل كوهو مادة أساسية في تركيب العديد من القلويدات المهمة، مثل الكوكايين والأتروبين. أولاً، التروبينون مادة صلبة بلورية عديمة اللون ولها رائحة مميزة. له الصيغة الجزيئية C8H13NO وكتلة مولية تبلغ حوالي 139.2 جم / مول.
ما هو تركيب التروبينون؟
التروبينون هو جزيء ثنائي الحلقة، ولكن المواد المتفاعلة المستخدمة في تحضيره بسيطة إلى حد ما: السوكسينالديهيد، الميثيلامين، وحمض الأسيتون ثنائي الكربوكسيل (أو حتى الأسيتون). يعد التخليق مثالًا جيدًا على تفاعل المحاكاة الحيوية أو التوليف من النوع الحيوي - لأن التخليق الحيوي يستخدم نفس وحدات البناء.
ما هو التروبين؟
يتم تعريف التروبين على أنهمركب ثنائي الحلقة مع نواة التروبان، والذي يعمل بمثابة مقدمة في تخليق قلويدات التروبان المختلفة المعروفة بنشاطها البيولوجي القوي، وخاصة كناقلات عصبية.
هل الأتروبين مسكن للألم؟
يتم استخدام الأتروبين العيني قبل فحوصات العين لتوسيع (فتح) حدقة العين، وهو الجزء الأسود من العين الذي ترى من خلاله.كما أنه يستخدم لتخفيف الألم الناتج عن تورم والتهاب العين.
الوسم : تروبينون كاس 532-24-1، الموردين، الشركات المصنعة، مصنع، بالجملة، شراء، السعر، بالجملة، للبيع