中药/药学理论

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合成M胆碱受体拮抗剂

  溴丙胺太林 Propantheline Bromide

  Propantheline 是从Atropine的结构改造中发展出的合成抗胆碱药之一。Atropine等茄科生物碱类由于药理作用广泛,临床应用中常引起多种不良反应。对Atropine进行结构改造,寻找选择性高,作用强,毒性低及具有新适应症的新型合成抗胆碱药,就成为胆碱能药物的发展方向之一。

  分析Atropine的结构可以发现,虚线框中的部分位氨基醇酯,与乙酰胆碱很相似,只是醇氧原子与氨基氮原子之间相距3个碳原子,但其构象的空间距离与乙酰胆碱的2个碳的距离相当,托品烷的双环结构对维持活性构象意义重大。因此氨基乙醇酯被认为是“药效基本结构”。Atropine 的酰基部分带有苯基,这是与乙酰胆碱不同的关键所在,显然酰基上的大基团对阻断M受体功能十分重要。根据这一思路,通过基团变换,设计合成了多种季铵类和叔胺类抗胆碱药。这些M受体拮抗剂的化学结构有共同点,可用下式代表他们的基本结构。这一结构与胆碱受体激动剂有相似之处,这是因为M受体拮抗剂与激动剂共同竞争M受体,均通过含氮的正离子部分与受体的负离子位点结合,而分子中其他部分与受体的附加部分结合,则产生拮抗剂与激动剂的区别。

  Atropine

  下面对M受体拮抗剂的构效关系加以讨论。

  1.在M受体上乙酰胆碱结合位点周围是一个疏水区,拮抗剂上相应与此的R1和R2部分的较大基团,通过疏水性力或范德华力与M受体疏水区结合,阻碍乙酰胆碱与受体的接近和结合。当R1和R2为碳环或杂环时可产生强烈的拮抗活性,尤其2个环不一样时活性更好,如格隆溴铵和奥芬溴铵,R1和R2分别为苯环、环戊基和苯环、环己基。两药均用于胃及十二指肠溃疡、慢性胃炎、胃酸分泌过多及痉挛等。

  2.R3可以是H,OH,CH2OH或CONH2。由于R3为OH或CH2OH时,可通过形成氢键使之与受体结合增强,比R3为H时抗胆碱作用强,所以大多数M受体拮抗剂的R3为OH。

  3.大多数强效抗胆碱药结构中X是酯键-COO-,但是酯键并不是抗胆碱活性所必需的。X也可以是-O-,如奥芬那君;还可以去掉酯键,如苯海索、丙环定和比哌立登等(见page 97),因疏水性较大,易进入中枢,属于中枢抗胆碱药,临床用于抗震颤麻痹。

  4.大多数强效抗胆碱药物中,氨基部分通常为季铵盐或叔胺结构。它们本身为N正离子或与酸成盐后形成N正离子,与M受体的负离子部位结合,对形成药物-受体复合物起重要作用。N上取代基通常以甲基、乙基、丙基或异丙基为好。

  5.环取代基到氨基氮原子之间的距离以n=2为最好,碳链长度一般在2~4个碳原子之间,再延长碳链则活性降低或消失。

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