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药物化学
1.7.2.3.3 三、β-受体拮抗剂的构效关系
三、β-受体拮抗剂的构效关系

根据β-受体拮抗剂类药物的结构特点,归纳出化学结构和活性的关系如下:

(1)基本结构:β-受体拮抗剂的基本结构要求与β-受体激动剂异丙肾上腺素相似。因它们都作用于同一受体,苯乙醇胺类拮抗剂苯环与氨基之间的原子数与异丙肾上腺素完全一致。芳氧基丙醇胺类虽然其侧链较苯乙醇胺类多一亚甲氧基,但分子模型研究表明,在芳氧基丙醇胺类的较低能量构象中,芳环、羟基和氨基可与苯乙醇胺类拮抗剂完全重叠,符合与β-受体结合的空间要求。

(2)芳环:β-受体拮抗剂对芳环部分的要求不甚严格,可以是苯、萘、芳杂环和稠环等。环上的取代基可以是吸电子或推电子基,芳环的种类和取代基的位置与β-受体拮抗活性的选择性有关。在芳氧基丙醇胺类中,芳环为萘基或结构上类似于萘的邻位取代苯基化合物,如普萘洛尔和吲哚洛尔等对β1和β2-受体的选择性较低,为非选择性β-受体拮抗剂。在苯环对位引入取代基则对β1-受体具有较好的选择性,如阿替洛尔和倍他洛尔等。此外,芳环及环上取代基的不同,可影响分子的脂溶性,从而代谢方式也受到影响,脂溶性较高的阻断药主要在肝脏代谢,水溶性较高时,主要经肾代谢排泄。因此,在临床应用时,可根据患者的耐受性,选择适当的药物。

(3)侧链取代基:侧链α位一般无取代基,如被烷基或芳基取代后则拮抗作用减弱,其取代基越大,减弱程度越大。但α位引入甲基可增加对β2-受体的选择性。

(4)立体化学:β-受体拮抗剂的侧链部分在受体的结合部位与β-激动剂的结合部位的立体选择性是一致的。在苯乙醇胺类中,与醇羟基相连的β碳原子R-构型具较强的β-受体拮抗作用,而对映体S-构型的活性则大大降低甚至消失。在芳氧基丙醇胺类中,由于氧原子的插入,使连于手性碳原子上的取代基先后次序的排列发生了改变,其绝对构型是等同的,因此,S-构型的芳氧丙醇胺类与R-构型的苯乙醇胺类相当。

(5)N-取代基:侧链氨基上取代基对β-受体阻断活性的影响大体上与β-激动剂相似,氮原子上无取代基的伯胺化合物活性最小,异丙基或叔丁基取代活性最高。烷基碳原子小于3,或烷基碳链更长,均使活性下降,N,N-双取代或季铵化使活性显著降低。

(西安交通大学医学院陈有亮)