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盐酸普萘洛尔:心脏选择性β受体阻滞剂的先驱

 小药士 2023-07-08 发布于云南


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盐酸普萘洛尔

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这节开始我们介绍肾上腺素能药物

盐酸普萘洛尔
 1.结构特点:

白色或类白色结晶性粉末,易溶于水,化学式为C16H21NO2·HCl,分子结构中含有手性碳原子,临床上用其外消旋体,其左旋体活性强。 

 2.合成机理及代谢:

合成机理及代谢:普萘洛尔可以由3-羟基-1,1-二苯基丙酮和异丙胺在酸性条件下反应得到。普萘洛尔主要在肝脏代谢为羟基化物和葡萄糖苷结合物,有活性代谢物。

 3.作用特点:

非选择性的β受体阻断剂,对β1和β2受体的选择性较差,故支气管哮喘患者忌用。临床上用于心绞痛、心房扑动及颤动等。


研发背景

盐酸普萘洛尔是一种β受体阻滞剂,是在1964年由英国ICI公司的詹姆斯·布莱克博士和他的团队发现的。布莱克博士是一位心脏病学家,他在研究心肌缺血时,发现了β受体在调节心脏功能中的重要作用,于是他想到了设计一种能够阻断β受体的药物,来减轻心肌耗氧量,预防心绞痛和心肌梗死。

布莱克博士的灵感来源于他在1958年参加的一次国际会议上听到的一个报告。报告中提到了一种名为异丙肾上腺素(isoprenaline)的药物,它是一种能够激活β受体的交感神经药物,可以增加心率、心输出量和血压,但也会增加心肌耗氧量,导致心绞痛和心肌梗死。布莱克博士认为,如果能够找到一种能够与异丙肾上腺素竞争性结合β受体,但不激活它们的药物,就可以达到相反的效果,即降低心率、心输出量和血压,减少心肌耗氧量,保护心脏。

布莱克博士回到ICI公司后,开始了他的研究计划。他首先分析了异丙肾上腺素的结构,发现它有一个苯乙胺基团(phenylethylamine group),这个基团是与β受体结合的关键部分。他推测,如果能够在这个基团上引入一个亲电性取代基(electrophilic substituent),就可以使药物与β受体结合更紧密,但不激活它们。他选择了异丙基(isopropyl group)作为亲电性取代基,并将其引入到苯乙胺基团上的不同位置,制得了一系列化合物。其中一个化合物就是普萘洛尔。

普萘洛尔在动物实验中表现出了强大的β受体阻滞作用,并且具有心脏选择性,即主要作用于β1受体,而对β2受体的作用较弱。这是因为普萘洛尔含有一个手性碳原子(chiral carbon atom),即一个碳原子连接着四个不同的原子或基团。这样就形成了两种对映体(enantiomer),即右旋体(R-enantiomer)和左旋体(S-enantiomer)。右旋体主要作用于β1受体,而左旋体主要作用于β2受体。由于普萘洛尔常用外消旋体(racemic mixture),即右旋体和左旋体按1:1比例混合而成,所以它具有心脏选择性。

普萘洛尔在1967年首次上市,成为了世界上第一种β受体阻滞剂,也是第一种能够治疗高血压、心绞痛和心律失常的药物。普萘洛尔的发现被认为是药物研发史上的一个里程碑,为后来的许多其他β受体阻滞剂的开发奠定了基础。布莱克博士也因此获得了1988年诺贝尔生理学或医学奖。

药物化学

盐酸普萘洛尔是一种有机化合物,化学式为C16H21NO2·HCl,呈白色或类白色结晶性粉末,易溶于水。含有手性碳,左旋体活性强,但常用外消旋体。可从3-羟基-1,1-二苯基丙酮和异丙胺在酸性条件下反应得到,也可人工合成。常用其水溶液或片剂,有β受体阻滞作用

药理学

盐酸普萘洛尔是一种β受体阻滞剂,具有心脏选择性,主要作用于β1受体,可降低心率、心输出量和血压,减少心肌耗氧量,抑制心律失常。也有一定的作用于β2受体,可引起支气管收缩、外周血管收缩和胰岛素分泌抑制等效应。主要用于治疗高血压、心绞痛和心律失常

药物代谢动力学

盐酸普萘洛尔可迅速被胃肠道吸收,口服生物利用度约为50%,可被肝脏代谢为羟基化物和葡萄糖苷结合物,有活性代谢物。代谢物主要随尿排出。可透过血-脑屏障。口服后约1~2小时达到最高血浓度,半衰期约为3~6小时。因个体差异较大,需根据患者情况调整剂量

药物剂型

盐酸普萘洛尔有注射液、片剂、缓释片剂和滴眼液等剂型。注射液为1ml:1mg或2ml:5mg;片剂为10mg或20mg;缓释片剂为40mg或80mg;滴眼液为0.25%或0.5%

药物不良反应和禁忌症

盐酸普萘洛尔的不良反应主要有心动过缓、房室传导阻滞、心力衰竭、低血压、支气管痉挛、外周血管痉挛、低血糖、胃肠道不适、头痛、眩晕、嗜睡、抑郁等。局部用于眼部可致眼刺激、视力模糊、结膜充血等。盐酸普萘洛尔的禁忌症有对盐酸普萘洛尔过敏者、严重的窦性心动过缓、房室传导阻滞、心源性休克、严重的心力衰竭、支气管哮喘、外周血管疾病、低血压、低血糖、甲状腺功能亢进等。孕妇、哺乳者、肝肾功能不全者慎用

临床应用

盐酸普萘洛尔主要用于治疗高血压、心绞痛和心律失常,也可用于预防偏头痛发作和治疗甲亢心脏病。在高血压治疗中常与利尿剂、钙通道阻滞剂或血管扩张剂合用。在心绞痛治疗中常与硝酸酯类药物合用。在心律失常治疗中常与抗凝药物或抗血小板药物合用。在眼科治疗中可用于降低眼压,预防青光眼

药物相互作用

盐酸普萘洛尔与其他β受体阻滞剂合用可增强其效果和不良反应;与钙通道阻滞剂如维拉帕米、地尔硫卓等合用可增加心动过缓和房室传导阻滞的风险;与利尿剂如氢氯噻嗪等合用可增加低血压和低血糖的风险;与非甾体抗炎药如吲哚美辛等合用可减弱其降压作用;与胰岛素或口服降糖药如双胍类等合用可增加低血糖的风险;与抗胆碱能药如阿托品等合用可减弱其缩瞳作用

药物分析

盐酸普萘洛尔是一种手性药物,存在两种对映体:®-盐酸普萘洛尔和(S)-盐酸普萘洛尔。两种对映体的药理活性和不良反应有所差异,因此需要对其进行分离和鉴定。盐酸普萘洛尔可以通过高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、毛细管电泳法(CE)、核磁共振法(NMR)等方法进行定性和定量分析。
其中,HPLC是最常用的方法,可以利用手性固定相或手性移动相来实现对映体的分离。例如,可以使用含有手性氨基酸衍生物的硅胶柱作为固定相,以正己烷-异丙醇-三氟乙酸为移动相,进行HPLC分析。也可以使用含有β-环糊精衍生物的溶液作为移动相,以反相C18柱作为固定相,进行HPLC分析。
GC方法需要对盐酸普萘洛尔进行衍生化处理,例如使用三氟乙酰氯或三氟乙酰吡啶进行酰化,然后使用手性毛细管柱进行分离。CE方法可以利用手性选择剂如环糊精、冠醚、蛋白质等来改变对映体在电泳介质中的迁移速度,从而实现分离。NMR方法可以利用手性溶剂或手性助剂来诱导对映体之间的化学位移差异,从而实现鉴定。

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