Εντάξει παιδιά! Ήρθε η ώρα να μοιραστώ μαζί σας κάποιες γνώσεις. Θα περιγράψω μια σύνθεση που έκανα για την ψιλοκίνη, συνοδευόμενη από φωτογραφίες. Χρησιμοποίησα την ψιλοκίνη που παρήγαγα και ανέπτυξα ένα απλό αυτοκόλλητο έμπλαστρο. Προκειμένου να ελέγξουμε τη διαπερατότητα της ψιλοκίνης στο επίθεμα, χρησιμοποιήσαμε μια συσκευή διάχυσης που συναρμολόγησα. Περιλαμβάνει διάφορες μεμβράνες, με ένα έμπλαστρο 1 cm^2 που τοποθετήθηκε πάνω σε ένα κομμάτι φρέσκου ανθρώπινου δέρματος 1 cm^2 με πάχος 400 um (δωρεά από ένα χειρουργικό κέντρο κοιλιοπλαστικής). Κάτω από το δέρμα, υπάρχει μια συνεχής ροή νερού που έχει pH 7,4 και θερμοκρασία σώματος. Η συσκευή διάχυσης είναι σε θέση να συλλέγει ένα κλάσμα 1mL ανά ώρα, το οποίο στη συνέχεια αναλύεται μέσω LC-MS. Η ποσότητα της ψιλοκίνης στο φιαλίδιο του 1mL θα δώσει τη ροή (mg/hr/cm^2). Αυτό υπαγορεύει πόση ψιλοκίνη περνά ανά ώρα με μέγεθος επιθέματος cm^2.
Αυτό γίνεται βαθύτερο, καθώς η ψιλοκίνη είναι εξαιρετικά ασταθής. η ακόλουθη δημοσίευση, Structure Elucidation and Spectroscopic Analysis of Chromophores Produced by Oxidative Psilocin Dimerization, αναλύει το θέμα. Όταν σχηματίζεται το διμερές, είναι μη ανιχνεύσιμο μέσω της ανάλυσης HPLC και του ATR-FTIR, πράγμα που είναι περίεργο. Αυτό δίνει σε ερευνητικές ομάδες ψευδώς θετικά αποτελέσματα για την καθαρότητα της ψιλοκίνης τους. Βρήκα έναν τρόπο να σταθεροποιήσω την ψιλοκίνη στο έμπλαστρο.
Εν πάση περιπτώσει, ας ξεκινήσουμε! Έκανα κάθε βήμα μόνος μου, με τη βοήθεια του συντρόφου μου που είναι χημικός μηχανικός. Αυτό συνέβαινε τότε που είχα μια άδεια DEA schedule1 και 3, όχι μόνο για έρευνα, αλλά και για παραγωγή.
Μέρος Ι (Σύνθεση της ψιλοκίνης)
βήμα 1: σύνθεση του οξικού 3-[2-(2-(διμεθυλαμινο)-2-οξοακετυλο]-1H-ινδόλη-4-υλ]-οξικού άλατος
1a. Μια τετράλαιμη φιάλη 2000 mL, στρογγυλού πυθμένα, εξοπλίστηκε με αναδευτήρα άνωθεν, ρυθμιστή θερμοκρασίας J-Kem, χωνί πτώσης 250 mL και ελαστικό διάφραγμα μέσω του οποίου εισήχθη θετική πίεση ξηρούN2. Το διάφραγμα απομακρύνθηκε και η φιάλη φορτίστηκε ισόποσα με οξικό 1Η-ινδόλη-4-υλο (5; 50,1 g, 285 mmol, 1 equiv)
και ανυδρικό Et2O (700 mL). Η φιάλη επανασφραγίστηκε με το διάφραγμα και ξεπλένεται με N2. Το εναιώρημα αναδεύτηκε για 10 λεπτά και στη συνέχεια
ψύχθηκε στους 0 °C σε παγωμένο υδατόλουτρο για 30 λεπτά.
1b. Το χωνί πτώσης φορτώθηκε με διάλυμα χλωριούχου οξαλυλίου (37,1 mL, 428 mmol, 1,5 equiv) σε Et2O (60 mL). Το διάλυμα χλωριούχου οξαλυλίου προστέθηκε σταγόνα προς σταγόνα με ρυθμό επαρκή ώστε η θερμοκρασία να διατηρείται στους ή κάτω από τους 5 °C, ώστε να ελαχιστοποιηθεί ο σχηματισμός διμερούς και άλλου πιθανού παραπροϊόντος. Καθώς προχωρούσε η προσθήκη, σχηματίστηκε κίτρινος πολτός του 10 και όταν ολοκληρώθηκε η προσθήκη, το μείγμα αναδεύτηκε για 4 ώρες.
1c. Μετά από αυτό το διάστημα, προστέθηκε επτάνιο (400 mL) και το μείγμα αναδεύτηκε για 30 λεπτά στους 0 °C. Το κίτρινο στερεό που προέκυψε διηθήθηκε γρήγορα και ξεπλύθηκε διαδοχικά με επτάνιο (2 × 300 mL), το οποίο χρησιμοποιήθηκε γρήγορα στο επόμενο βήμα. . Προστέθηκε διάλυμα διμεθυλαμίνης 2,0 Μ σε THF (175 mL) σταγόνα προς σταγόνα με ρυθμό επαρκή για να διατηρηθείη θερμοκρασία κάτω από τους 5 °C ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι πλευρικές αντιδράσεις. Μετά την
προσθήκη ολοκληρώθηκε, προστέθηκε σταγόνα-σταγόνα πυριδίνη (46 mL) σε THF (100 mL) και το μείγμα αναδεύτηκε καλά για 60 λεπτά. Προστέθηκε επτάνιο (600 mL) και το περιεχόμενο της φιάλης διηθήθηκε με αναρρόφηση μέσω χωνιούBüchner. Το διηθημένο υπόλειμμα μεταφέρθηκε σε φιάλη στρογγυλού πυθμένα και προστέθηκε απιονισμένο H2O (1000 mL), αναδεύτηκε για 30 λεπτά και διηθήθηκε μέσω χωνιού Büchner. Το υπόλευκο στερεό τριτοταξινομήθηκε διαδοχικά για 40 λεπτά σε EtOAc (600 mL) και επτάνιο (400mL). Το αιώρηµα διηθήθηκε µέσω χωνιού Büchner και το στερεό ξηράνθηκε σε φούρνο στους 40 °C κατά τη διάρκεια της νύχτας για να παραχθεί το 6 ως ανοιχτοκίτρινο στερεό- απόδοση: 66,1 g (81%)- mp 205-207 °C.
Το ATR-FTIR επιβεβαίωσε τη σύνθεση της σύνθεσης του 3-[2-(2-(Dimethylamino)-2-oxoacetyl]-1H-indol-4-yl Acetate. Αυτή η ένωση μπορεί να αποθηκευτεί στους 4C για αρκετούς μήνες!
Βήμα 2: Σύνθεση της ψιλοκίνης
Βήμα 2Α: Μια φιάλη 2000 mL, τετράλαιμη, με στρογγυλό πυθμένα, εξοπλίστηκε με εναέρια αναδευτήρα, ρυθμιστή θερμοκρασίας J-Kem, ένα
χωνί πτώσης 250 mL και ελαστικό διάφραγμα μέσω του οποίου εισήχθη θετική πίεση ξηρού N2. Το διάφραγμα αφαιρέθηκε και το
η φιάλη φορτίστηκε διαδοχικά με 3-[2-(διμεθυλαμινο)-2-οξοακετυλο]-1H-ινδολ-4-υλο οξικό άλας (6; 31,5 g, 115 mmol) και 2-CH3-THF (1000
mL). Η φιάλη βυθίστηκε σε παγόλουτρο στους 0 °C και προστέθηκε διάλυμα 2,3 M LiAlH4 σε 2-CH3-THF (140 mL, 322 mmol) μέσω
το χωνί σταγόνας των 250 mL. Το χωνί πτώσης ξεπλύθηκε με επιπλέον 2-CH3-THF (20 mL). Το διάλυμα LiAlH4 προστέθηκε με σταγόνες
με ρυθμό ώστε να διατηρείται θερμοκρασία κάτω από 20 °C. Μετά την προσθήκη, απομακρύνθηκε το παγο-νερόλουτρο και το μείγμα αναδεύτηκε για 30 λεπτά.
Το ανοιχτοκίτρινο διάλυμα θερμάνθηκε σε επαναρροή (80 °C) με θερμαντικό μανδύα και απέκτησε χρώμα ελεφαντόδοντου μετά από 3 ώρες.
παρατηρήθηκε συσσώρευση κίτρινων στερεών στις πλευρές της φιάλης με στρογγυλό πυθμένα
Βήμα 2Γ. Ο θερμαντικός μανδύας αφαιρέθηκε και η φιάλη αφέθηκε να κρυώσει στους 50 °C. Η φιάλη
ψύχθηκε στους 20 °C. Η αντίδραση σβήστηκε με διαδοχική προσθήκη 3 σταγόνων aq 1 M NaOH και 3 σταγόνων απιονισμένου H2O. Το μείγμα
αραιώθηκε με THF (500 mL) και αναδεύτηκε για 20 λεπτά. Το μείγμα διηθήθηκε μέσω χωνιού Büchner και το διήθημα διατηρήθηκε υπό N2.
Το διηθητικό κέικ αναμοχλεύτηκε γρήγορα με 200 mL [10% διάλυμα (7% αμμωνίας σε MeOH) σε CH2Cl2] και THF (500 mL). Τα διηθήματα
στη συνέχεια ενώθηκαν και συμπυκνώθηκαν για να δώσουν ένα πράσινο στερεό. Το στερεό διηθήθηκε με 1:1 EtOAc/επτάνιο (50 mL), στη συνέχεια διηθήθηκε μέσω
χωνί Büchner. Το σκουροπράσινο στερεό ξηράνθηκε σε φούρνο στους 40 °C κατά τη διάρκεια της νύχτας για να παραχθεί ξηρή ψιλοκίνη (7) ως σκουροπράσινο στερεό- απόδοση: 20,7
g (91%)- mp 167-169 °C.
Η ψιλοκίνη έχει συντεθεί.
Μέρος II: Ανάπτυξη διαδερμικού αυτοκόλλητου ψιλοκίνης και μελέτη in vitro (ΠΡΟΣΟΧΗ: ΘΑ ΔΕΙΤΕ ΦΡΕΣΚΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΦΥΛΟ, ΤΟ ΑΣΧΕΤΟ ΤΟΥ
Στη συνέχεια διαλύω την ψιλοκίνη σε ένα ιδιόκτητο μείγμα ακρυλικού πολυμερούς (σε επτάνιο), στη συνέχεια ρίχνω το διάλυμα σε μια γραμμή απελευθέρωσης και χρησιμοποιώ ένα μαχαίρι χύτευσης για να φτάσω το συγκολλητικό στρώμα στα 100 um. Μόλις στεγνώσει, εφαρμόζω το στρώμα υποστήριξης και ανοίγω ένα επίθεμα 1cm^2. Αυτό το επίθεμα χρησιμοποιείται για τη μελέτη in vitro.
Η ακόλουθη φωτογραφία είναι ένα στιγμιότυπο της συσκευής διάχυσης (έμπλαστρο πάνω στο δέρμα με το νερό να τρέχει από κάτω)
Ελπίζω να σας άρεσε!
Αυτό γίνεται βαθύτερο, καθώς η ψιλοκίνη είναι εξαιρετικά ασταθής. η ακόλουθη δημοσίευση, Structure Elucidation and Spectroscopic Analysis of Chromophores Produced by Oxidative Psilocin Dimerization, αναλύει το θέμα. Όταν σχηματίζεται το διμερές, είναι μη ανιχνεύσιμο μέσω της ανάλυσης HPLC και του ATR-FTIR, πράγμα που είναι περίεργο. Αυτό δίνει σε ερευνητικές ομάδες ψευδώς θετικά αποτελέσματα για την καθαρότητα της ψιλοκίνης τους. Βρήκα έναν τρόπο να σταθεροποιήσω την ψιλοκίνη στο έμπλαστρο.
Εν πάση περιπτώσει, ας ξεκινήσουμε! Έκανα κάθε βήμα μόνος μου, με τη βοήθεια του συντρόφου μου που είναι χημικός μηχανικός. Αυτό συνέβαινε τότε που είχα μια άδεια DEA schedule1 και 3, όχι μόνο για έρευνα, αλλά και για παραγωγή.
Μέρος Ι (Σύνθεση της ψιλοκίνης)
βήμα 1: σύνθεση του οξικού 3-[2-(2-(διμεθυλαμινο)-2-οξοακετυλο]-1H-ινδόλη-4-υλ]-οξικού άλατος
1a. Μια τετράλαιμη φιάλη 2000 mL, στρογγυλού πυθμένα, εξοπλίστηκε με αναδευτήρα άνωθεν, ρυθμιστή θερμοκρασίας J-Kem, χωνί πτώσης 250 mL και ελαστικό διάφραγμα μέσω του οποίου εισήχθη θετική πίεση ξηρούN2. Το διάφραγμα απομακρύνθηκε και η φιάλη φορτίστηκε ισόποσα με οξικό 1Η-ινδόλη-4-υλο (5; 50,1 g, 285 mmol, 1 equiv)
και ανυδρικό Et2O (700 mL). Η φιάλη επανασφραγίστηκε με το διάφραγμα και ξεπλένεται με N2. Το εναιώρημα αναδεύτηκε για 10 λεπτά και στη συνέχεια
ψύχθηκε στους 0 °C σε παγωμένο υδατόλουτρο για 30 λεπτά.
1b. Το χωνί πτώσης φορτώθηκε με διάλυμα χλωριούχου οξαλυλίου (37,1 mL, 428 mmol, 1,5 equiv) σε Et2O (60 mL). Το διάλυμα χλωριούχου οξαλυλίου προστέθηκε σταγόνα προς σταγόνα με ρυθμό επαρκή ώστε η θερμοκρασία να διατηρείται στους ή κάτω από τους 5 °C, ώστε να ελαχιστοποιηθεί ο σχηματισμός διμερούς και άλλου πιθανού παραπροϊόντος. Καθώς προχωρούσε η προσθήκη, σχηματίστηκε κίτρινος πολτός του 10 και όταν ολοκληρώθηκε η προσθήκη, το μείγμα αναδεύτηκε για 4 ώρες.
1c. Μετά από αυτό το διάστημα, προστέθηκε επτάνιο (400 mL) και το μείγμα αναδεύτηκε για 30 λεπτά στους 0 °C. Το κίτρινο στερεό που προέκυψε διηθήθηκε γρήγορα και ξεπλύθηκε διαδοχικά με επτάνιο (2 × 300 mL), το οποίο χρησιμοποιήθηκε γρήγορα στο επόμενο βήμα. . Προστέθηκε διάλυμα διμεθυλαμίνης 2,0 Μ σε THF (175 mL) σταγόνα προς σταγόνα με ρυθμό επαρκή για να διατηρηθείη θερμοκρασία κάτω από τους 5 °C ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι πλευρικές αντιδράσεις. Μετά την
προσθήκη ολοκληρώθηκε, προστέθηκε σταγόνα-σταγόνα πυριδίνη (46 mL) σε THF (100 mL) και το μείγμα αναδεύτηκε καλά για 60 λεπτά. Προστέθηκε επτάνιο (600 mL) και το περιεχόμενο της φιάλης διηθήθηκε με αναρρόφηση μέσω χωνιούBüchner. Το διηθημένο υπόλειμμα μεταφέρθηκε σε φιάλη στρογγυλού πυθμένα και προστέθηκε απιονισμένο H2O (1000 mL), αναδεύτηκε για 30 λεπτά και διηθήθηκε μέσω χωνιού Büchner. Το υπόλευκο στερεό τριτοταξινομήθηκε διαδοχικά για 40 λεπτά σε EtOAc (600 mL) και επτάνιο (400mL). Το αιώρηµα διηθήθηκε µέσω χωνιού Büchner και το στερεό ξηράνθηκε σε φούρνο στους 40 °C κατά τη διάρκεια της νύχτας για να παραχθεί το 6 ως ανοιχτοκίτρινο στερεό- απόδοση: 66,1 g (81%)- mp 205-207 °C.
Το ATR-FTIR επιβεβαίωσε τη σύνθεση της σύνθεσης του 3-[2-(2-(Dimethylamino)-2-oxoacetyl]-1H-indol-4-yl Acetate. Αυτή η ένωση μπορεί να αποθηκευτεί στους 4C για αρκετούς μήνες!
Βήμα 2: Σύνθεση της ψιλοκίνης
Βήμα 2Α: Μια φιάλη 2000 mL, τετράλαιμη, με στρογγυλό πυθμένα, εξοπλίστηκε με εναέρια αναδευτήρα, ρυθμιστή θερμοκρασίας J-Kem, ένα
χωνί πτώσης 250 mL και ελαστικό διάφραγμα μέσω του οποίου εισήχθη θετική πίεση ξηρού N2. Το διάφραγμα αφαιρέθηκε και το
η φιάλη φορτίστηκε διαδοχικά με 3-[2-(διμεθυλαμινο)-2-οξοακετυλο]-1H-ινδολ-4-υλο οξικό άλας (6; 31,5 g, 115 mmol) και 2-CH3-THF (1000
mL). Η φιάλη βυθίστηκε σε παγόλουτρο στους 0 °C και προστέθηκε διάλυμα 2,3 M LiAlH4 σε 2-CH3-THF (140 mL, 322 mmol) μέσω
το χωνί σταγόνας των 250 mL. Το χωνί πτώσης ξεπλύθηκε με επιπλέον 2-CH3-THF (20 mL). Το διάλυμα LiAlH4 προστέθηκε με σταγόνες
με ρυθμό ώστε να διατηρείται θερμοκρασία κάτω από 20 °C. Μετά την προσθήκη, απομακρύνθηκε το παγο-νερόλουτρο και το μείγμα αναδεύτηκε για 30 λεπτά.
Το ανοιχτοκίτρινο διάλυμα θερμάνθηκε σε επαναρροή (80 °C) με θερμαντικό μανδύα και απέκτησε χρώμα ελεφαντόδοντου μετά από 3 ώρες.
παρατηρήθηκε συσσώρευση κίτρινων στερεών στις πλευρές της φιάλης με στρογγυλό πυθμένα
Βήμα 2Γ. Ο θερμαντικός μανδύας αφαιρέθηκε και η φιάλη αφέθηκε να κρυώσει στους 50 °C. Η φιάλη
ψύχθηκε στους 20 °C. Η αντίδραση σβήστηκε με διαδοχική προσθήκη 3 σταγόνων aq 1 M NaOH και 3 σταγόνων απιονισμένου H2O. Το μείγμα
αραιώθηκε με THF (500 mL) και αναδεύτηκε για 20 λεπτά. Το μείγμα διηθήθηκε μέσω χωνιού Büchner και το διήθημα διατηρήθηκε υπό N2.
Το διηθητικό κέικ αναμοχλεύτηκε γρήγορα με 200 mL [10% διάλυμα (7% αμμωνίας σε MeOH) σε CH2Cl2] και THF (500 mL). Τα διηθήματα
στη συνέχεια ενώθηκαν και συμπυκνώθηκαν για να δώσουν ένα πράσινο στερεό. Το στερεό διηθήθηκε με 1:1 EtOAc/επτάνιο (50 mL), στη συνέχεια διηθήθηκε μέσω
χωνί Büchner. Το σκουροπράσινο στερεό ξηράνθηκε σε φούρνο στους 40 °C κατά τη διάρκεια της νύχτας για να παραχθεί ξηρή ψιλοκίνη (7) ως σκουροπράσινο στερεό- απόδοση: 20,7
g (91%)- mp 167-169 °C.
Η ψιλοκίνη έχει συντεθεί.
Μέρος II: Ανάπτυξη διαδερμικού αυτοκόλλητου ψιλοκίνης και μελέτη in vitro (ΠΡΟΣΟΧΗ: ΘΑ ΔΕΙΤΕ ΦΡΕΣΚΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΦΥΛΟ, ΤΟ ΑΣΧΕΤΟ ΤΟΥ
Στη συνέχεια διαλύω την ψιλοκίνη σε ένα ιδιόκτητο μείγμα ακρυλικού πολυμερούς (σε επτάνιο), στη συνέχεια ρίχνω το διάλυμα σε μια γραμμή απελευθέρωσης και χρησιμοποιώ ένα μαχαίρι χύτευσης για να φτάσω το συγκολλητικό στρώμα στα 100 um. Μόλις στεγνώσει, εφαρμόζω το στρώμα υποστήριξης και ανοίγω ένα επίθεμα 1cm^2. Αυτό το επίθεμα χρησιμοποιείται για τη μελέτη in vitro.
Η ακόλουθη φωτογραφία είναι ένα στιγμιότυπο της συσκευής διάχυσης (έμπλαστρο πάνω στο δέρμα με το νερό να τρέχει από κάτω)
Ελπίζω να σας άρεσε!
