Kwas 3-indoloakrylowyto związek organiczny o wzorze cząsteczkowym C12H9NO2, CAS 1204-06-4 i względnej masie cząsteczkowej 199,21 g/mol. Zwykle białe do jasnożółtych sproszkowanych kryształów i bezbarwne kryształy o wysokiej czystości. Silny pik absorpcji występuje w obszarze ultrafioletu, przy długościach fal w zakresie 220-250 nm. Łatwo rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, ale trudno rozpuszczalny w wodzie, o temperaturze topnienia 175-177 stopni i gęstości 1,365 g/ml (25 stopni). Jego widmo fluorescencji jest związane z wartością pH roztworu, ma dobrą stabilność i może być przechowywane przez długi czas w temperaturze pokojowej. Ponadto kwas 3-indoloakrylowy jest toksyczny dla organizmu człowieka i należy go stosować bezpiecznie. Ma różne działanie farmakologiczne, w tym przeciwnowotworowe, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i regulujące układ odpornościowy. Efekty te mają szerokie perspektywy zastosowania w takich dziedzinach, jak medycyna, produkty zdrowotne i żywność.
|
Wzór chemiczny |
C11H9NO2 |
|
Dokładna masa |
187 |
|
Masa cząsteczkowa |
187 |
|
m/z |
187 (100.0%), 188 (11.9%) |
|
Analiza elementarna |
C, 70.58; H, 4.85; N, 7.48; O, 17.09 |
|
|
|
Kwas 3-indoloakrylowy, znany również jako kwas indoloakrylowy, jest biologicznie aktywnym związkiem występującym głównie w roślinach i zwierzętach w przyrodzie. Ma wiele potencjalnych skutków farmakologicznych, w tym działanie przeciwnowotworowe,-zapalne, przeciwbakteryjne i regulujące układ odpornościowy.
1. Działanie przeciwnowotworowe:
3 Kwas indoloakrylowy ma znaczące-działanie przeciwnowotworowe. Może hamować wzrost i proliferację komórek nowotworowych, indukować apoptozę komórek nowotworowych i hamować angiogenezę guza. Efekty te pomagają zmniejszyć inwazję i zdolność komórek nowotworowych do tworzenia przerzutów. Badania wykazały, że kwas 3-indoloakrylowy może wywierać działanie przeciwnowotworowe- poprzez regulację różnych szlaków sygnałowych i celów molekularnych, takich jak hamowanie kinazy białkowej C i indukowanie zatrzymania cyklu komórkowego.
2. Działanie przeciwzapalne: 3 Kwas indoloakrylowy ma znaczące działanie przeciwzapalne. Może hamować uwalnianie różnych cytokin i mediatorów stanu zapalnego w odpowiedzi zapalnej, łagodząc w ten sposób reakcję zapalną. Badania wykazały, że kwas 3-indolakrylowy może hamować czynniki jądrowe przez κ B (NF- κ B), a szlaki sygnałowe, takie jak kinaza białkowa aktywowana mitogenami (MAPK), wywierają działanie przeciwzapalne.
3. Działanie antybakteryjne: Kwas 3-ndoleakrylowy ma pewne działanie antybakteryjne. Może hamować wzrost i rozmnażanie różnych bakterii i grzybów, takich jak Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Candida albicans itp. Badania wykazały, że kwas 3-indoloakrylowy może wywierać działanie antybakteryjne poprzez zakłócanie błon komórkowych i hamowanie aktywności enzymów wewnątrzkomórkowych.
4. Działanie immunomodulujące: 3 Kwas indolakrylowy ma pewne działanie regulujące układ odpornościowy. Może regulować funkcje różnych komórek odpornościowych, takie jak hamowanie reakcji zapalnych i promowanie wydzielania cytokin. Badania wykazały, że kwas 3-indoloakrylowy może wywierać działanie regulujące układ odpornościowy poprzez regulację receptorów i szlaków sygnalizacyjnych na powierzchni komórek odpornościowych.
5. Hamowanie odpowiedzi zapalnej: 3 Kwas indolakrylowy może hamować uwalnianie różnych mediatorów stanu zapalnego podczas procesu odpowiedzi zapalnej, takich jak prostaglandyna E2 (PGE2), tlenek azotu (NO) i czynnik martwicy nowotworu- (TNF-), interleukina-1 (IL-1) itp. Badania wykazało, że może hamować czynniki jądrowe κ B (NF-κ B). Aktywacja szlaków sygnałowych, takich jak kinaza białkowa aktywowana mitogenami (MAPK), zmniejsza wytwarzanie mediatorów stanu zapalnego, łagodząc w ten sposób odpowiedź zapalną.
6. Regulacja funkcji komórek odpornościowych: 3 Kwas indolakrylowy może wpływać na funkcjonowanie różnych komórek odpornościowych. Badania wykazały, że może hamować proliferację limfocytów T i wydzielanie cytokin oraz ma wpływ regulacyjny na różnicowanie pomocniczych komórek T 1 (Th1) i pomocniczych komórek T 2 (Th2). Ponadto kwas 3-indoloakrylowy może również hamować działanie zabijające komórki NK (komórki NK), odgrywając ważną rolę w równowadze i funkcjonowaniu komórek odpornościowych.
7. Reakcje przeciwalergiczne: 3 Kwas indoloakrylowy ma działanie przeciwalergiczne. Może hamować odpowiedź immunologiczną wywołaną alergenami i zmniejszać występowanie objawów alergicznych. Badania wykazały, że może hamować uwalnianie histaminy oraz działać antagonistycznie na receptory histaminy, ograniczając w ten sposób reakcje alergiczne.
8. Hamowanie chorób autoimmunologicznych: 3 Kwas indolakrylowy ma pewne działanie hamujące na choroby autoimmunologiczne. Badania wykazały, że może hamować występowanie i rozwój eksperymentalnego autoimmunologicznego zapalenia mózgu i rdzenia (EAE), a także ma pewne działanie hamujące na eksperymentalne autoimmunologiczne zapalenie wątroby (EAH). Efekty te są ściśle związane z hamowaniem reakcji zapalnych i regulacją funkcji komórek odpornościowych.
Podsumowując, kwas indoloakrylowy ma różne zastosowania w regulacji układu odpornościowego, w tym hamowaniu reakcji zapalnych, regulowaniu funkcji komórek odpornościowych, reakcjach przeciwalergicznych i hamowaniu chorób autoimmunologicznych. Efekty te mają potencjalną wartość aplikacyjną w leczeniu i zapobieganiu chorobom o podłożu immunologicznym. W przyszłości dalsze badania nad mechanizmem działania i właściwościami farmakokinetycznymi leku mogą dostarczyć dalszych podstaw teoretycznych i praktycznego wsparcia dla jego rozwoju.
Właściwości chemiczne i podstawowa struktura
Kwas 3-indoloakrylowy(wzór chemiczny: C₁₁H₉NO₂, numer CAS: 1204-06-4) to , -nienasycony kwas monokarboksylowy. Jego struktura powstaje w wyniku koniugacji szkieletu kwasu akrylowego i grupy indolo-3. Związek ten zazwyczaj występuje w postaci jasnożółtego do brązowawego krystalicznego proszku, o gęstości około 1,196 g/cm3. Pod względem rozpuszczalności może osiągnąć 50 mg/ml w DMSO (wymaga pomocy ultradźwiękowej do rozpuszczenia), ale ma stosunkowo niską rozpuszczalność w wodzie lub etanolu. Na jego stabilność istotny wpływ ma temperatura i światło, dlatego należy go przechowywać przez długi czas w temperaturze -20 stopni (proszek) lub -80 stopni (rozpuszczalnik). Na czas transportu należy go zapakować w niebieski lód lub przechowywać w światłoszczelnym pojemniku w temperaturze pokojowej.
Podstawowy proces produkcyjny
Droga syntezy kwasu 3-indoloakrylowego składa się głównie z wielu reakcji. Kluczowe etapy obejmują modyfikację grupy funkcyjnej pierścienia indolowego i wprowadzenie struktury akrylowej. Poniżej przedstawiono typowy przebieg procesu:
Wstępny wybór surowca
Typowe materiały wyjściowe obejmują indol-3-karboksyaldehyd lub kwas indolo-3-karboksylowy. Biorąc na przykład indolo-3-karboksyaldehyd, reaguje on z kwasem malonowym w acetonitrylu pod chłodnicą zwrotną przez 9 godzin i w wyniku reakcji kondensacji Knoevenagela tworzy się pośredni ester 3-indolopropenoilowy. Następnie poddaje się go hydrolizie w celu uzyskania produktu docelowego. Całkowita wydajność tej metody wynosi około 60–70%, ale temperatura reakcji musi być ściśle kontrolowana (80–90 stopni), aby uniknąć tworzenia się produktów ubocznych.
Optymalizacja układu katalitycznego
Aby poprawić wydajność reakcji, badacze opracowali jedno-dwuetapowy-proces syntezy:
Pierwszy krok:Kwas 3-indoloakrylowy(1 mmol), fenol (1,5 mmol) i węglan potasu (0,2 mmol) miesza się w DMF i miesza w temperaturze 100°C przez 1 godzinę. W reakcji addycji Michaela powstaje półprodukt w postaci eteru siarkowego.
Drugi etap: Produkt pośredni poddaje się-odwodornieniu in situ z wytworzeniem 3-[1-(fenylotio)etylo]-1H-indolu, z całkowitą wydajnością do 98%. Metoda ta sprzyja reakcji poprzez katalityczną ilość zasady (K₂CO₃), unikając w tradycyjnych procesach stosowania katalizatorów zawierających metale ciężkie, co wpisuje się w trend zielonej chemii.
Oczyszczanie i kontrola jakości
Surowy produkt należy oczyścić metodą chromatografii typu flash, stosując żel krzemionkowy jako fazę stacjonarną i dichlorometan/metanol (9:1) jako eluent. Po oczyszczeniu produkt należy zidentyfikować metodą HPLC (większą lub równą 98%) i NMR (1H/13C), aby upewnić się, że spełnia standardy dotyczące eksperymentów biologicznych lub produkcji przemysłowej. Na przykład specyfikacja produktu dostarczona przez pewnego dostawcę wskazuje, że jego czystość wynosi 99,62%, a pozostałość rozpuszczalnika (DMF) jest mniejsza niż 0,1%.
Uwagi dotyczące produkcji na- skalę przemysłową
Skaluj-wyzwania
Istnieją znaczne różnice między syntezą laboratoryjną a produkcją przemysłową. Na przykład gdy firma próbowała zwiększyć skalę metody jedno-naczynia do poziomu 10 kg, okazało się, że wymiana ciepła w reaktorze była nierównomierna, co skutkowało lokalnym przegrzaniem, a udział-produktów ubocznych wzrósł do 15%. Rozwiązania obejmują:
Zastąpienie tradycyjnego reaktora wsadowego reaktorem o przepływie ciągłym i usprawnienie przenoszenia masy i ciepła poprzez konstrukcję mikrokanalików;
Optymalizacja układu rozpuszczalników poprzez zastosowanie rozpuszczalników o niskiej-wrze-temperaturze wrzenia (takich jak acetonitryl) zamiast DMF w celu zmniejszenia zużycia energii podczas przetwarzania.
Kontrola kosztów i zaopatrzenia w surowce
Cena rynkowa kwasu 3-indoloakrylowego podlega znacznym wahaniom. Na przykład:
Cena produktu o wysokiej-czystości (99,62%) wynosi do 30 USD/mg (TargetMol) i jest używany głównie do badań naukowych;
Produkt klasy przemysłowej (99%) może kosztować zaledwie 3 USD/kg (firma import-eksport w Hebei), odpowiedni do produkcji-na dużą skalę.
Koszt surowca stanowi około 40%, przy czym na cenę indolo-3-karboksyaldehydu duży wpływ ma rynek wyższego szczebla aniliny. Przedsiębiorstwa muszą zabezpieczyć dostawy w drodze kontraktów długoterminowych.
Środowisko i bezpieczeństwo
Ciecz odpadowa powstająca w procesie produkcyjnym zawiera rozpuszczalniki organiczne (takie jak DMF, dichlorometan) oraz odpady kwaśne/zasadowe. Przed usunięciem należy go odzyskać poprzez destylację i neutralizację. Ponadto sam kwas 3-indoloakrylowy ma właściwości lekko drażniące, dlatego operatorzy muszą nosić sprzęt ochronny, a warsztat produkcyjny musi utrzymywać wentylację.
Obszary zastosowań i orientacja produkcyjna
Badania biomedyczne
Jako metabolit tryptofanu, kwas 3-indolakrylowy jest szeroko stosowany w badaniach mikroflory jelitowej. Na przykład może hamować ekspresję czynników zapalnych (takich jak IL-6, TNF-), chroniąc funkcję bariery nabłonkowej jelit. Dział produkcyjny musi zapewnić markery izotopowe (takie jak kwas 3-indoloakrylowy-d₄), które są wykorzystywane do śledzenia szlaku metabolicznego. Cena takich produktów jest zwykle 2-3 razy większa niż w przypadku zwykłego rodzaju.
Rolnictwo i Nauka o Materiałach
Najnowsze badania to wykazałyKwas 3-indoloakrylowyma silne działanie przeciw-glonom i może hamować syntezę błon komórkowych glonów. Aby sprostać potrzebom oprysków rolniczych, proces produkcyjny musi optymalizować rozpuszczalność produktu w wodzie (np. poprzez tworzenie soli lub nano-powłokę), przy jednoczesnym obniżeniu kosztów produkcji do poniżej 1 dolara/kg.
Usługi niestandardowe
Niektóre firmy oferują usługi modyfikacji strukturalnych, takie jak wprowadzenie fluoru, chloru itp. jako podstawników w pierścieniu indolowym w celu zwiększenia aktywności biologicznej cząsteczki docelowej. Cykl takiej niestandardowej syntezy wynosi zwykle 4-6 tygodni, przy MOQ (minimalnej ilości zamówienia) wynoszącej 10 gramów, a cena zmienia się w zależności od złożoności.
Popularne Tagi: Kwas 3-indoloakrylowy cas 1204-06-4, dostawcy, producenci, fabryki, hurtownia, zakup, cena, luzem, na sprzedaż