Sintesis anestesi lokal yang berasal dari asam benzoat

Sifat-sifat alkaloid yang diisolasi dari daun tanaman koka ditemukan pertama kali oleh Gaediche pada tahun 1855, pemurnian dan isolasi prinsip aktif yang disebut kokain oleh Albert Nieman pada tahun 1860, secara praktis memulai sejarah anestesi lokal. . Selanjutnya, Einhorn memperkenalkan procaine (novocaine) sebagai anestesi lokal dalam pengobatan pada tahun 1904.

cocana.png

Sejak itu, umat manusia telah menyaksikan perkembangan sintesis molekul baru yang berkelanjutan dan berkelanjutan dengan prinsip aktif anestesi:

*      Pada tahun 1925 Niescher mensintesis nupercaine.

*      Pada tahun 1928 Von Eisleb tetracaine (pantocaine) dan

*      Pada tahun 1946 Lofgren dan Lundquist mensintesis lognicaine (xylocaine atau lidocaine).

*      Kemudian pada tahun 1954 Af Ekenstam dan Egner memperoleh sintesis mepivacaine (scandicaine).

*      Kemudian pada tahun 1960 dan 1964 mereka diperkenalkan obat klinis prilocaine (citanest), dan marcaine (carbosterine).

*      Akhirnya, di tahun-tahun berikutnya, anestesi baru telah dimasukkan ke dalam pengobatan.

Anestesi lokal adalah obat yang, bila diterapkan pada area tubuh tertentu, menghasilkan hilangnya sensitivitas sementara dan reversibel (panas, nyeri dan taktil), tanpa menghambat kesadaran pasien.   Durasi efek obat tergantung pada dosis yang digunakan, struktur kimianya, formulasi dan bentuk farmasi obat tersebut.

Secara umum, obat anestesi lokal merespons struktur kimia yang berbeda, tetapi semuanya memiliki efek yang sama atau intensitas efek anestesi yang berbeda. Namun, upaya dapat dilakukan untuk mengelompokkannya menjadi ester asam benzoat, ester asam aminobenzoat, Amida, dll.

1 . Struktur kimia anestesi lokal

Anestesi lokal didominasi oleh basa lemah dan dibentuk oleh gugus arena,   ester atau amida, yang memberikan sifat lipofilik pada molekul (yang terutama menentukan potensi obat), gugus amino tersier alifatik (alkil atau alisiklik), yang memberikan sifat hidrofilik pada molekul, dan rantai perantara alkil yang menghubungkan bagian-bagian dari arena dengan amina dan bertanggung jawab atas tingkat toksisitas   dari obat.

Dengan demikian, anestesi lokal utama yang digunakan dalam berbagai disiplin medis dapat ditemukan dalam kelompok berikut:

ke)       Ester amino dari asam benzoat :

B)       Ester asam m-aminobenzoat :

C)       Ester asam p-aminobenzoat :

D)       Amida:

Dan)       Keton :

F)         kelompok lain  

2 . Sintesis anestesi lokal yang berasal dari ester amino asam benzoat

Obat yang paling representatif dari kelompok ini adalah kokain, hexylcaine, piperocaine, ethyl aminobenzoate, meprilcaine, amylocaine, cyclomethicaine dan propanocaine. Nama-nama ini menanggapi Denominasi Umum International (DCI), dan tidak harus sesuai dengan nama dagang masing-masing. Perlu ditekankan bahwa, secara umum, anestesi lokal dalam bentuk farmasi yang berbeda ditemukan sebagai garam hidroklorida yang sesuai, detail yang harus dipahami saat menyebutkan struktur kimia obat yang akan disintesis sebagai   contoh.

Selanjutnya akan dipaparkan beberapa sintesa secara mendetail, sebagai contoh penerapan metodologi sintesa yang dikenal dengan metode disconnection atau synthon. Tujuan yang dicari adalah untuk menyelidiki studi tentang sintesis kimia obat ini. ada   risalah khusus tentang farmakokinetik dan farmakodinamik molekul-molekul ini.

MOb 01: Hexylcaine hydrochloride, juga disebut cyclaine (Merck) atau osmocaine, adalah anestesi lokal kerja singkat.   Ajukan desain sintesis, dari bahan yang sederhana dan terjangkau, untuk obat ini.

hexilcana.png

Analisis retrosintetik : Kehadiran amina sekunder dalam struktur massa , membuat kemungkinan memulai proses pemutusan oleh ikatan asil-oksigen tidak dapat dilakukan, yang paling umum terjadi pada ester, karena dalam reaksi yang sesuai pembentukan ester dan/atau amida akan bersaing. ikatan alkil-oksigen, yang berasal dari nukleofil karboksilat dan turunan halogenasi sebagai ekuivalen sintetik untuk digunakan dan sintesisnya tidak memerlukan reaksi kimia yang luar biasa.

hexilcanaar.png

Sintesis hexylcaine : Aminoalcohol yang dibutuhkan sebagai perantara disiapkan oleh   pembukaan epoksida yang sesuai dengan amina primer (nukleofilik) yang sesuai.

hexilcanasintesis.png

MOb 02. Piperocaine adalah obat bius lokal yang digunakan sebagai garam hidrokloridanya. Usulkan rencana sintesis untuk obat ini.

piperocana.png

Analisis retrosintetik : Struktur dari massa 02, memungkinkan untuk memulai pemutusan dengan ikatan oksigen asil ester. Yang menimbulkan asil klorida dan alkohol amino sebagai ekuivalen sintetik. Reaksi ini menyajikan hasil yang lebih tinggi daripada asam karboksilat dan alkohol (sintesis Fischer), yang merupakan reaksi kesetimbangan. Di sisi lain, panjang gugus alkil dalam alkohol amino mengarah pada perolehannya dari reduksi gugus ester lain dan menyiapkan molekul terakhir ini dengan reaksi Michael antara senyawa karbonil tak jenuh α , β dan nukleofil α .- metilpiperidin.

piperocanaar.png

Sintesis dari Piperokain :

piperocanasintesis.png

MOb 03: Meprilcaine, juga dikenal sebagai epirocaine , adalah anestesi lokal dengan durasi sedang. Ajukan desain sintesis untuk molekul ini dari bahan yang sederhana dan terjangkau.

meprilcana.png

Analisis retrosintetik : Struktur dari massa 03, membutuhkan fungsionalisasi sebelumnya, untuk dilanjutkan dengan pemutusan ikatan alkil-oksigen, untuk alasan yang dijelaskan dalam sintesis massa 01.

Pemisahan kedua molekul prekursor kemudian dilanjutkan, ikatan CN dari amida terputus dan operasi ini dilanjutkan hingga mencapai etil asetat dan toluena sebagai bahan awal.

meprilcanaar.png

Sintesis dari Meprilcaine : Pembuatan nitro tertbutil harus dilakukan dengan reaksi kondensasi jenis aldol, untuk menghindari persaingan reaksi eliminasi dalam reaksi substitusi, misalnya jika ingin menggunakan alkohol halida atau tertbutil sebagai zat antara.

meprilcanasintesis.png

MOb 04: Amylocaine adalah anestesi lokal sintetik pertama yang dipatenkan oleh Ernest Fourneau Stovaine (Prancis) di Institut Pasteur pada tahun 1903. Usulkan desain sintesis untuk molekul ini, dari bahan yang sederhana dan terjangkau

amilocana.png

Analisis retrosintetik : Proses pemutusan dimulai dengan ikatan asil-oksigen, pemutusan ikatan NC berikutnya dari alkohol amino, menemukan struktur epoksida tersubstitusi dan dimetilamina sebagai molekul prekursor. Epoksida dapat dibentuk dari keton dengan belerang ilida.

amilocanaar.png

Sintesis amilokain : Molekul prekursor 2-butanon yang diperlukan dapat dibuat dari asam asetat dan reagen Gillman yang sesuai. Yang mengarah pada pembuatan epoksida dari keton yang sama, menggunakan masing-masing sulfur ilida, untuk memasukkan gugus tersebut   metilen (–CH 2 -).

amilocanasintesis.png

MOb 05 : Cyclomethicaine adalah anestesi lokal penting lainnya. Usulkan rencana sintesis obat ini, mulai dari bahan yang sederhana dan terjangkau.

ciclometicana.png

Analisis retrosintetik : Pemisahan dimulai dengan ikatan asil-oksigen gugus ester kemudian dilanjutkan dengan pemutusan dua molekul prekursor yang dihasilkan, hingga sampai pada benzena, toluena, keton dan asam asetat sebagai bahan awal.

ciclometicanaar.png

Sintesis siklometain :

ciclometicanasintesis.png

MOb 06 : Kokain adalah anestesi lokal pertama yang berasal dari alam, diperoleh dari daun koka, dan sayangnya telah digunakan secara tidak hati-hati karena efek halusinogennya.

Meskipun demikian, beberapa turunan kokain telah diperoleh, semuanya digunakan sebagai anestesi lokal, seperti ecgonine, B-eucaine , tropanon dan pseudotropanol.

cocana2.png

egnonina.png

pseudotropanol.png

tropanona.png

eucana.png

Dengan tujuan medis dan terapeutik, kokain telah disintesis di laboratorium kimia. Jelaskan kemungkinan rute sintesis kimia untuk kokain dari bahan sederhana.

Analisis retrosintetik : Pemisahan diawali oleh ikatan oksigen asil dari ester yang secara langsung melekat pada senyawa bisiklik, suatu aspek yang sangat menyederhanakan struktur dan membentuk molekul prekursor, lebih mudah ditangani dalam pemutusannya. Kemudian egnonin terbentuk, yang sama yang dipisahkan oleh kondensasi retro Claisen, untuk melanjutkan dengan retro Knoevenagel. Pemisahan selanjutnya berasal dari molekul prekursor yang mencapai asetilena dan formaldehida sebagai bahan awal.

cocanaar.png

Sintesis dari kokain :

cocanasintesis.png