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药物化学
1.7.1.2.2 二、合成M受体拮抗剂
二、合成M受体拮抗剂

阿托品等天然生物碱类M受体拮抗剂生理作用十分广泛,在治疗疾病的同时,还会引起口干、视力模糊、心悸等不良反应,因此人们在分析阿托品结构的基础上,合成了一系列M受体拮抗剂。尤其随着M受体亚型的分类以及对其功能的进一步了解,开发高选择性、作用强、更适于应用于临床的药物成为迫切需求。其中,在阿托品结构上进行简化、演化得到的氨基醇酯类衍生物是主要类型,根据氨基的不同,可分为叔胺和季铵两类。

叔胺类M受体阻断剂大多口服较易吸收,解痉作用明显,也可抑制胃酸分泌,曾广泛用于治疗消化性溃疡,如盐酸贝那替嗪(Benactyzine Hydrochloride,又名胃复康)、阿地芬宁(Adiphenine,又名解痉素)等。哌仑西平(Pirenzepine)和替仑西平(Telenzepine)是选择性的M1受体拮抗剂,对胃肠道上的M1受体具有高度亲和力,而对平滑肌、心肌、唾液腺等处其他类型的M受体亲和力很低,因此临床用作抗溃疡药。由于叔胺大多疏水性较大,更易进入中枢,因此有些叔胺类M受体拮抗剂临床作为中枢抗胆碱药,用于治疗帕金森症引起的震颤、肌肉强直、运动功能障碍等。如盐酸苯海索(Benzhexol Hydrochloride)、枸橼酸奥芬那君(Orphenadrine Citrate)、丙环定(Procyclidine)等可用作中枢抗胆碱药用于治疗震颤麻痹等。

与叔胺类药物相反,季铵类药物口服吸收较差,不易通过血脑屏障,只对胃肠道平滑肌解痉作用较强,并且可以不同程度的阻断神经节。格隆溴铵(Glycopyrronium Bromide,又名胃长宁)和奥芬溴铵(Oxyphenonium Bromide,又名安胃灵)为季铵类M受体拮抗剂,临床用于胃及十二指肠溃疡、慢性胃炎、胃酸分泌过多及痉挛等。将叔胺类药物季铵化,也可以起到减弱中枢作用的目的。如将贝那替嗪用溴甲烷季铵化形成甲溴贝那替嗪(Benactyzine Methobromide),增强解痉作用的同时还可减弱中枢副作用。

通过比较胆碱受体激动剂与拮抗剂的结构可以发现,它们的结构存在相似之处,主要区别在于乙酰氧基部分所连基团的大小不同,从而导致了对胆碱受体完全相反的作用。

通过比较多种M受体拮抗剂与拮抗剂的结构,其构效关系为:

(1)R1和R2必须为较大的疏水基团(如苯环或杂环),这样才能通过疏水键或范德华力与M受体结合,从而阻断乙酰胆碱与受体的接近和结合,产生抗胆碱活性。当两个环不同时,拮抗活性更好,如格隆溴铵和奥芬溴铵。R1和R2基团也可以是稠合到一起形成的三元氧蒽环,如溴丙胺太林(Propantheline Bromide)。但环状基团过大,如R1和R2为萘基时则无活性,可能是由于立体位阻使其不利于与受体的结合。

(2)R3可以是—H,—OH,—CH2OH或—CONH2等取代基。当R3为—OH或—CH2OH时,可通过氢键使之与受体结合力增强,产生比R3为H时更强的抗胆碱作用,因此大多数M受体拮抗剂的R3为—OH。

(3)X可以是酯键—COO—,如阿托品等茄科生物碱;也可以是—O—,如枸橼酸奥芬那君;还可以去掉X部分,此时R3可为—OH也可为-H,如丙环定。可见X部分并非活性必需基团,但去掉X部分后可使疏水性增大,化合物更易进入中枢,因此常作为中枢抗胆碱药使用。

(4)X与氨基氮原子之间一般为2~4个碳原子,以n=2为最好,碳链长度增加则活性降低或消失。

(5)末端氨基部分可以是叔胺也可以为季铵盐,后者活性更大。R4和R5通常是甲基、乙基、丙基或异丙基,如枸橼酸奥芬那君、奥芬溴铵及贝那替嗪等。氮原子也可以成杂环,如丙环定、格隆溴铵等。当为季铵盐时多作为外周抗胆碱药,用于治疗胃酸过多和胃及十二指肠溃疡等。

M受体拮抗剂的分子结构具有某些共同特征,如分子一端有正离子基团,另一端为较大的环状基团,二者被一个一定长度的结构单元(例如酯基等)连接起来,分子中特定位置上存在羟基等,可以增加与受体的结合。

溴丙胺太林(Propantheline Bromide)

化学名为溴化N-甲基-N-(1-甲基乙基)-N-[2-(9H-呫吨-9-甲酰氧基)乙基]-2-丙铵;N-methyl-N-(1-methylethyl)-N-[2-[(9H-xanthen-9-ylcarbonyl)oxy]ethyl]-2-propanaminium bromide,又名普鲁本辛(Probanthine)。

本品为白色或类白色的结晶性粉末,无臭,味极苦,微有引湿性。在水、乙醇或三氯甲烷中极易溶解,在乙醚中不溶。mp.157~164℃,熔融时同时分解。

溴丙胺太林与NaOH试液煮沸,酯键可发生水解生成咕吨酸钠。用稀盐酸中和,可析出咕吨酸固体,用稀乙醇重结晶,mp.213~219℃,熔融时同时分解。咕吨酸遇硫酸显亮黄或橙黄色,并显微绿色荧光。

溴丙胺太林的合成以邻氯苯甲酸为原料,在氢氧化钠及铜粉催化下,与苯酚反应生成邻苯氧基苯甲酸,再用浓硫酸加热环合得到咕吨酮环。然后再经还原、氰化、水解得到咕吨-9-甲酸后,在二甲苯中与二异丙氨基乙醇共沸脱水酯化,最后用溴甲烷季铵化即得溴丙胺太林。呫吨环也可经水杨酸苯酯高温裂解环合制得。