(-)-SCOPOLAMINE | 138-12-5

• 物质功能分类: 原料药 - 神经系统用药 - 拟胆碱药
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羟基酸及其衍生物
• 英文名称: (-)-SCOPOLAMINE
• 英文别名: scopalamine；(+/-)-Scopolamine；scopolamine；scopolamin；hyoscine；6β,7β-Epoxyatropin；3-hydroxy-2-phenyl-propionic acid 9-methyl-(1rN,2tH,4tH,5cN)-3-oxa-9-aza-tricyclo[3.3.1.0^2,4]non-7t-yl ester；(-)-Scopolamin
• CAS: 138-12-5；51-34-3；64069-63-2；124917-17-5
• 化学式: C₁₇H₂₁NO₄
• 分子量: 303.358
• InChiKey: STECJAGHUSJQJN-SDODBCEQSA-N

物化性质

• 熔点：
  59 ºC
• 比旋光度：
  D20 -28° (c = 2.7)
• 沸点：
  444.28°C (rough estimate)
• 密度：
  1.31
• 闪点：
  232.2℃
• 溶解度：
  易溶于水，易溶于乙醇（96%）。
• LogP：
  0.980

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.92
• 重原子数：
  22.0
• 可旋转键数：
  4.0
• 环数：
  4.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.59
• 拓扑面积：
  62.3
• 氢给体数：
  1.0
• 氢受体数：
  5.0

安全信息

• 安全说明：
  S26,S36
• 危险类别码：
  R36/37/38

制备方法与用途

药理作用

东莨菪碱是一种叔胺类抗毒蕈碱药，其作用一般类似于阿托品。它不仅对中枢神经系统和周围组织均有影响，而且在抑制唾液分泌方面比阿托品更显著。通常，小剂量的东莨菪碱会减缓心率而非加速心率。与阿托品相比，东莨菪碱对大脑皮质具有更强的抑制作用，产生嗜睡和健忘的症状。其对眼平滑肌及腺体分泌的抑制效果也比阿托品更显著。

除了对外周平滑肌有解痉作用外，东莨菪碱还能阻断神经节和神经-肌肉接头的作用，并且其在中枢神经系统中的影响相对较弱。相较于阿托品，它的散瞳、调节麻痹及抑制分泌的效果更为强烈，但持续时间较短。与阿托品兴奋大脑相反，东莨菪碱展现出显著的镇静作用。

东莨菪碱在外周作用上与阿托品相似，能够更有效地抑制涎腺、支气管和汗腺的分泌，并迅速产生散瞳及调节麻痹的效果，但这些效果消失得也更快。它对心脏、肠管和支气管平滑肌的作用较弱。此外，东莨菪碱还具有解除血管痉挛和改善微循环的作用。

在一般治疗剂量下，它对外周神经有明显的抑制作用；较大剂量时会产生催眠作用。大剂量使用可能会导致激动、不安、幻觉或谵妄等中枢兴奋症状，但很快会进入睡眠状态。如果剂量进一步增大（如0.08mg/kg静脉注射），则对皮质的抑制作用更为显著。当与氯丙嗪联合使用时，可能迅速产生麻痹现象。

在呼吸兴奋、抗晕动和抗震颤麻痹方面，东莨菪碱的效果通常低于阿托品。

研发背景

东莨菪碱的研发历史可以追溯到1892年，当时E.施密特首次从东莨菪中分离出该成分。后来的研究表明，它与阿托品具有相似的作用机制，但在眼部、心率减缓以及对大脑皮质的抑制作用方面存在差异。

近年来，关于东莨菪碱的研发取得了新的进展。西南大学和中科院昆明植物所合作解析了其生物合成步骤及莨菪碱脱氢酶催化机制，并在《自然》杂志上发表了相关论文。此外，斯坦福大学通过使用合成生物学技术，在酵母中从头合成了东莨菪碱及其衍生物，并利用这些化合物开发出新型药物和生物传感器。

药物不良反应与禁忌症

东莨菪碱的常见不良反应包括恶心、呕吐、瞳孔缩小、流涎、癫痫发作、尿失禁、呼吸困难、心动过缓及腹泻等。局部用于眼部时，患者难以耐受，可能导致结膜产生结膜滤泡。注射剂中的亚硫酸钠常会引起过敏反应，甚至导致全身性过敏。

使用东莨菪碱的禁忌症包括对东莨菪碱过敏者、哺乳期妇女、胃肠道梗阻、尿路梗阻、哮喘、糖尿病患者以及正在使用胆碱酯酶或除极神经肌肉阻断剂的人群。

化学性质

东莨菪碱是一种白色结晶性粉末，主要存在于茄科植物东莨菪、洋金花和曼陀罗中。它微溶于水，易溶于乙醇，并极易溶于氯仿和二氯甲烷。同时也能溶解在不挥发性油和苯中。

该化合物含有吲哚环和吡咯环结构特点，具有手型碳，左旋体活性更强，属于莨菪烷类生物碱。

用途

东莨菪碱是颠茄植物中最有效的生物碱之一，用于阻断副交感神经系统。它也可用作中枢神经系统的抑制剂，作用类似于颠茄碱但更为强烈且持续时间较短。临床上通常使用其氢溴酸盐形式，可用于麻醉镇痛、止咳、平喘，并对动晕症有效。

此外，东莨菪碱还可用于控制帕金森病的僵硬和震颤症状。

类别与毒性

东莨菪碱被归类为有毒物质。它具有中毒性质，急性口服毒性实验显示，在大鼠中的半数致死量（LD50）约为2650毫克/公斤；在小鼠中则为4小时吸入4毫升/立方米的空气。

该物质可燃，并且在火场会分解产生有毒氮氧化物烟雾。因此，储存和运输时应保持低温、通风和干燥环境以确保安全。

灭火剂推荐使用水、二氧化碳、干粉或砂土等方法进行扑灭火灾。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (-)-SCOPOLAMINE 在 铜 、 锌 作用下， 以 乙醇 为溶剂， 生成 6,7-dehydro-3-tropoyloxytropane
  参考文献：
  名称：

  桥头羟基化的托烷生物碱衍生物的Meisenheimer重排方法

  摘要：

  3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-8-甲基-8-氮杂双环[3.2.1]辛-6-烯N-氧化物（11）和（12）在丁腈中的热解得到3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-9-甲基-8- oxa-9-氮杂双环[3.2.2]非6-烯（13），其通过还原N = O环裂解，氢化，氧化和脱保护得到3-羟基类似物8​​-甲基-8-氮杂双环[3.2.1]烷烃生物碱的辛烷-1,3-二醇（）。

  DOI：

  10.1016/0040-4039(95)02082-9

文献信息

• Reactions of hexadehydro-Diels–Alder benzynes with structurally complex multifunctional natural products
  作者：Sean P. Ross、Thomas R. Hoye

  DOI：10.1038/nchem.2732

  日期：2017.6

  The development of methods for the site-selective modification of natural products is a topic of contemporary investigation and importance. Now, it has been shown that benzynes produced by the hexadehydro-Diels–­Alder (HDDA) reaction react with many secondary metabolites, with a substantial preference for one of several potential pathways.

  天然产物的现场选择性修饰方法的开发是当代研究和重要性的话题。现在，已经证明由六氢-狄尔斯-阿尔德（HDDA）反应产生的苯并炔与许多次要代谢物发生反应，并且优先选择几种潜在途径中的一种。
• Radioimmunoassay for the quantitative determination of scopolamine
  作者：Elmar W. Weiler、Joachim Stöckigt、Meinhart H. Zenk

  DOI：10.1016/0031-9422(81)84054-x

  日期：1981.1

  hyoscyamine, 6-hydroxyhyoscyamine, scopine, tropic acid nor other related alkaloids interfere in the scopolamine determination in crude plant extracts. This assay allows for the first time the rapid, sensitive and precise (CV = 2.5 %) determination of this alkaloid in unpurified extracts of scopolamine-containing plants. The distribution of scopolamine in Datura plants, as well as its diurnal changes in

  摘要 已开发出一种用于测定托烷类生物碱东莨菪碱 pmol 量的放射免疫测定法。该测定使用高比活性 (0.67 Ci/mmol) 的氚化 [N-C3H3] 东莨菪碱作为示踪剂。该测定的测量范围从 0.5 到 50 ng 东莨菪碱，可检测到低至 200 pg。针对东莨菪碱-N-β-丙酸-人血清白蛋白偶联物产生的抗血清具有高度特异性，莨菪碱、6-羟基莨菪碱、莨菪碱、托品酸或其他相关生物碱均不干扰粗植物提取物中东莨菪碱的测定。该测定首次允许快速、灵敏和精确 (CV = 2.5 %) 测定含东莨菪碱植物的未纯化提取物中的这种生物碱。东莨菪碱在曼陀罗植物中的分布，
• Electron-transfer activation. Salt effects on the photooxidation of tertiary amines : A useful N-demethylation method
  作者：J. Santamaria、R. Ouchabane、J. Rigaudy

  DOI：10.1016/s0040-4039(00)99299-2

  日期：1989.1
• TREATMENT OF EXPOSURE TO CHLORINE GAS WITH SCOPOLAMINE
  申请人：REPURPOSED THERAPEUTICS, INC. DBA DEFENDER

  公开号：US20220000881A1

  公开（公告）日：2022-01-06

  Exposure of a subject to chlorine gas is treated by administering scopolamine to the subject.
• A meisenheimer rearrangement approach to bridgehead hydroxylated tropane alkaloid derivatives
  作者：John B. Bremner、Reginald J. Smith、Gregory J. Tarrant

  DOI：10.1016/0040-4039(95)02082-9

  日期：1996.1

  clo[3.2.2]non-6-ene (13) which upon reductive NO ring cleavage, hydrogenation, oxidation and deprotection yielded the 3-hydroxy analogue 8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octane-1,3-diol () of the tropane alkaloid physoperuvine.

  3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-8-甲基-8-氮杂双环[3.2.1]辛-6-烯N-氧化物（11）和（12）在丁腈中的热解得到3-叔丁基二甲基甲硅烷氧基-9-甲基-8- oxa-9-氮杂双环[3.2.2]非6-烯（13），其通过还原N = O环裂解，氢化，氧化和脱保护得到3-羟基类似物8​​-甲基-8-氮杂双环[3.2.1]烷烃生物碱的辛烷-1,3-二醇（）。

表征谱图