Z06第六章—循环系统药物ppt课件.pptx
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1、,第六章 循环系统药物 Circulatory System Agents,药物化学教研室 丛蔚,1,循环系统图,维持生命最重要的系统,2,循环系统药物特点,种类繁多且更替快作用机制复杂作用靶点多新型作用机制药物不断出现涉及化学、生物学、药理学的问题特别复杂,3,按药效分类,抗高血压药抗心绞痛药抗心律失常药强心药调血脂药抗血栓药,4,按作用靶点分类,作用于受体药物:、Ang II作用于离子通道药物:Ca2+、Na+、K+酶抑制剂:ACE、HMG-CoA还原酶、血栓素合成酶及凝血酶,5,本章内容:按药效和作用机制分类,受体拮抗剂(高血压、心绞痛、心律失常)钙通道阻滞剂(高血压、心绞痛、心律失常)
2、钠、钾通道阻滞剂(心律失常)ACEI及Ang II受体拮抗剂 (高血压、心力衰竭)NO供体药物(心绞痛、心力衰竭)强心药(心力衰竭)调血脂药抗血栓药其他心血管药物,6,第一节 -受体拮抗剂-Adrenergic Receptor Antagonists,7,受体的分布,主要分布1受体心脏(兴奋1引起心输出量增加)2受体血管和支气管平滑肌(兴奋2引起血管和支气管平滑肌舒张)同一器官可同时存在不同亚型心房1:2为5:1肺组织 1:2为3:7,8,受体拮抗剂分类,按作用机制分类:非选择性受体拮抗剂:同一剂量对1和2受体产生相似幅度的拮抗作用。如普萘洛尔、纳多洛尔、吲哚洛尔、波吲洛尔选择性1受体拮抗剂
3、:如普拉洛尔、美托洛尔和阿替洛尔非典型的受体拮抗剂:对、都有阻滞作用。如拉贝洛尔、卡维地洛按结构分类:芳氧丙醇胺芳基乙醇胺,9,一、非选择性受体拮抗剂,化学名: ()-1-(异丙氨基)-3-(1-萘氧基)-2-丙醇特点:同一剂量对1和2受体产生相似幅度的拮抗作用(1/2=1.9) 。对热稳定,对光、酸不稳定,酸性溶液中侧链氧化分解。水溶液与硅钨酸试液呈淡红色沉淀。,10,普萘洛尔 Propranolol,普萘洛尔的结构特点,1-异丙氨基,2-丙醇,3-(1-萘氧基),S构型(左旋体)活性强,11,1948年,Ahlquist首次提出肾上腺素受体有和两种亚型。20世纪50年代,James Bla
4、ck提出对冠心病治疗新思路:阻断交感神经,减少心肌耗氧量。1956-1957年,Black开始寻找和研究受体拮抗剂。1957年发现3,4-二氯异丙肾上腺素(DCI),但是有较强的内在拟交感活性。,异丙肾上腺素,DCI,12,普萘洛尔的发现,内在拟交感活性:有些受体拮抗剂与受体结合后除能拮抗受体外,对受体具有部分激动作用。1962年发现用碳桥代替两个氯原子得芳氧乙醇胺类药物丙萘洛尔。无内在拟交感活性,但有致癌倾向。,DCI,丙萘洛尔,13,普萘洛尔的发现,进一步在丙萘洛尔中引入一个氧亚甲基,并将侧链移至萘环1位,得芳氧丙醇胺类药物普萘洛尔。无内在拟交感活性,也无致癌倾向1964年正式用于临床19
5、88年,James Black因此获得诺贝尔生理学奖。,普萘洛尔的发现,丙萘洛尔,普萘洛尔,14,普萘洛尔的合成、杂质和代谢,合成原料为-萘酚和氯代环氧丙烷。未反应的-萘酚成为杂质,用对重氮苯磺酸盐与之作用出现橙红色。在体内代谢生成-萘酚,与葡萄糖醛酸结合排出。,15,普萘洛尔的临床用途,心律失常(房性及室性早搏,窦性心动过速)心绞痛(长期服用者,忌突然停药,支气管哮喘者忌用,变异型心绞痛不宜用。治疗心绞痛时多与硝酸酯类合用)抗高血压(过去常作一线药物使用,现多被长效受体阻滞剂所代替),16,普萘洛尔的不良反应和注意事项,诱发哮喘(抑制2受体引起支气管收缩,支气管哮喘患者禁用)剂量个体差异大(
6、剂量从小到大逐步增加)停药反跳(长期服用,忌突然停药)对脂肪和糖代谢有影响(高脂血症和糖尿病患者禁用),17,优点:能克服用于抗心律失常时抑制心脏和诱发哮喘的副作用。艾司洛尔、氟司洛尔:血浆半衰期7-8 min,用于室性心律失常,急性心肌局部缺血。,结构改造:超短效药物,引入易水解基团(软药设计),艾司洛尔,氟司洛尔,18,吲哚洛尔每周服药1-2次,波吲洛尔前药,羟基与 苯甲酸成酯。作用长达96 h,纳多洛尔每日服药1次,结构改造:长效药物,19,氧烯洛尔,阿普洛尔,其他同类药物,噻吗洛尔受体拮抗活性是普萘洛尔的8倍。临床主要用于降低青光眼患者的眼内压。,20,受体拮抗剂用于心律失常和高血压时
7、,可发生支气管痉挛,并会延缓使用胰岛素后低血糖的恢复,使哮喘患者和糖尿病患者使用受到限制。在普萘洛尔之后不久发现第一个选择性1受体拮抗剂普拉洛尔。,二、选择性1受体拮抗剂,普拉洛尔,21,化学名:()-1-(异丙氨基)-3-4-(2-甲氧基乙基)苯氧基-2-丙醇固体稳定,室温下不易变质。代谢主要发生在4-醚代侧链和氮原子上:脱甲基、氧化。,美托洛尔,22,酒石酸美托洛尔的合成路线,23,选择性1受体拮抗剂的结构类型,4-取代苯氧丙醇胺类,2,4-取代苯氧丙醇胺类,阿替洛尔,比索洛尔(Merck, 康忻),醋丁洛尔,24,三、非典型受体拮抗剂,单纯受体拮抗剂因血液动力学效应使外周血管阻力增高(拮
8、抗2),致使肢端循环发生障碍,在治疗高血压时产生相互拮抗。 同时具1和受体拮抗作用药物对降压有协同作用(拮抗1受体可扩张外周血管;拮抗1受体可降低心输出量)。用于重症高血压和充血性心力衰竭。,25,非典型受体阻滞剂代表药物,拉贝洛尔属于苯乙醇胺类,氮原子上有苯烷基取代基,母核是水杨酰胺,它对1和受体均有阻滞作用,对突触前2受体无作用,是一个兼有血管扩张作用的受体阻滞剂。用于中度高血压和心律失常。卡维地洛属于芳氧丙醇胺类,除可用于高血压、不稳定型心绞痛外,还可用于治疗充血性心力衰竭。,拉贝洛尔,卡维地洛,26,其他非典型受体拮抗剂,阿罗洛尔噻唑和噻吩构成芳环部分,再通过S原子链接丙醇胺侧链。不影
9、响糖、脂肪代谢,奈必洛尔选择性1受体拮抗剂不拮抗1受体通过增加NO的利用来介导外周血管舒张。,27,受体拮抗剂的构效关系,受体拮抗剂结构由三部分组成:芳环、仲醇胺侧链和N-取代物。,28,第二节 钙通道阻滞剂 Calcium Channel Blockers,29,离子通道的生物学特性,离子通道是一类跨膜糖蛋白,能在细胞膜上形成亲水性孔道,以转运带电离子。通道蛋白通常是由多个亚基构成的复合体。通过其开放或关闭,来控制膜内外各种带电离子的流向和流量,从而改变膜内外电位差(门控作用),以实现其产生和传导电信号的生理功能。常见的离子通道:Na+、K+、Ca2+、Cl-等。,30,心肌、血管平滑、骨骼
10、肌及神经等细胞,都是通过电活动形式来实现其兴奋性的发生和传播。许多化合物、金属离子、动植物毒素等都可作用于离子通道,影响可兴奋细胞膜上冲动的产生和传导。出现异常,就会产生许多疾病,尤其是心血管系统疾病。成为药物尤其是心血管药物设计的靶标。,31,离子通道的生物学特性,离子通道示意图,32,钙通道阻滞剂 CCB,钙通道阻滞剂:是在细胞膜生物通道水平上选择性地阻滞Ca2+经细胞膜上的钙离子通道进入细胞内,减少细胞内Ca2+浓度的药物。有选择性和非选择性之分,这与存在多种亚型,且在组织器官的分布及其生理特性不同有关。L-亚型钙通道主要存在于心肌、血管平滑肌中,是细胞兴奋时钙内流的主要途径。二氢吡啶类
11、钙拮抗剂对L-亚型钙通道具有特殊选择性。,33,钙通道阻滞剂类药物的分类,1. 选择性钙通道阻滞剂 二氢吡啶类: 硝苯地平 苯并硫氮类: 地尔硫 苯烷基胺类: 维拉帕米2. 非选择性钙通道阻滞剂 氟桂利嗪类: 桂利嗪 普尼拉明类: 普尼拉明,34,一、1,4-二氢吡啶类钙通道阻滞剂,化学名:2, 6-二甲基-4-(2-硝基苯基)-1, 4-二氢吡啶-3, 5-二甲酸二甲酯临床用于轻、中、重度高血压,以及各型心绞痛。对充血性心力衰竭也有效。,硝苯地平 Nifedipine (Bayer, 拜新同),35,硝苯地平的理化性质,无臭无味的结晶粉末,易溶于丙酮,几乎不溶于水。光照和氧化剂存在下分别生成
12、两种降解氧化产物:将二氢吡啶芳构化继续将硝基转化成亚硝基,36,硝苯地平的体内代谢,口服经胃肠道吸收完全,12 h达到血药浓度峰值。有效作用时间持续12h。经肝代谢,80%由肾排泄,代谢物均无活性。,37,苯环与二氢吡啶环在空间几乎相互垂直,这种构象对于钙拮抗作用是必要的。苯环取代基和吡啶环上3,5取代基的位阻作用有利于药物分子保持这种构象。硝苯地平为对称分子,无手性。若二氢吡啶环上3,5取代基不同,则连接苯环的碳原子就成为手性碳原子。,硝苯地平的构象,38,化学名:()-3-乙基-5-甲基-2-(2-氨基乙氧基)甲基-4-(2-氯苯基)-6-甲基-1,4-二氢吡啶-3,5-二羧酸酯降压作用左
13、旋体是右旋体的1000倍,右旋体几乎无降压作用,且引起不良反应。每次 5mg,一天一次。,氨氯地平,39,尼莫地平(Bayer, 尼膜同) C4为手性碳。作用于脑血管平滑肌,治疗缺血性脑血管疾病,开辟了脑血管疾病有效的新钙通道阻滞剂。,尼卡地平(安斯泰来, 佩尔) C4为手性碳。对冠脉血管扩张作用比硝苯地平强,对缺血性心肌有较好的保护作用。,其他二氢吡啶类钙通道阻滞剂,40,非洛地平(阿斯利康, 波依定),贝尼地平(协和麒麟, 可力洛),西尼地平,依福地平,41,其他二氢吡啶类钙通道阻滞剂,二氢吡啶类药物的特点,扩血管作用强,不抑制心脏适用于冠脉痉挛(变异型心绞痛)也用于重症高血压心肌梗死、心
14、动过缓及心力衰竭可与受体阻滞剂、强心苷合用,42,二氢吡啶类钙拮抗剂构效关系,1,4-二氢吡啶环是必需结构,吡啶或六氢吡啶环则无活性,1位N通常无取代。,2,6位取代基应为低级烷烃。,3,5位取代基酯基是必要结构。若为乙酰基,氰基活性降低,硝基则激活钙通道。,3,5取代基不同,则使4位碳原子形成手性中心。酯基大小对活性影响不大,但不对称酯基影响作用部位。,4位取代基与活性的关系:H甲基环烷基苯基或取代苯基。邻间位为吸电子基团时活性较佳,对位取代活性下降。,43,地尔硫,作用于L-型钙通道,对冠状动脉和侧支循环有较强的扩张作用,也有减缓心率的作用。适用于缺血性心绞痛、对硝酸酯类无效的绞痛常用显著
15、效果,也用于室性心动过速,无耐药和明显副作用。,二、苯并硫氮类钙通道阻滞剂,44,三、苯烷基胺类钙通道阻滞剂,结构特点:由叔氮原子连接两条多取代的苯烷基链形成近乎对称的叔胺化合物。临床使用消旋体,其S(-)是室上性心动过速的首选药, R(+)用于治疗急慢性冠状动脉功能不全引起的心绞痛。临床用于治疗心率失常、冠心病、心绞痛等。,维拉帕米,45,四、非选择性钙通道阻滞剂,氟桂利嗪类(二苯哌嗪类)选择性作用于脑血管,用于脑血栓、脑中风等普尼拉明类能扩外周及冠脉血管,用于心绞痛及心肌梗死等,桂利嗪 氟桂利嗪 普尼拉明,46,第三节 钠、钾通道阻滞剂Sodium and Potassium Channe
16、ls Blockers,47,钠通道:选择性允许Na+跨膜通过的离子通道,在维持细胞兴奋性及正常生理功能上十分重要。钠通道是局部麻醉药和抗心律失常药的作用靶点。钠通道阻滞剂:一类能够抑制Na+内流,抑制心肌细胞动作电位振幅及超射幅度,减慢传导、延长有效不应期,具有良好的抗心律失常作用的药物。抗心律失常药的分类:I类:钠通道阻滞剂II类:受体拮抗剂III类:钾离子通道阻滞剂IV类:钙离子通道阻滞剂,48,一、钠通道阻滞剂,Ia 类:为适度(30%)阻滞钠通道,除抑制钠离子内流外,还能抑制钾通道,延长所有心肌细胞的有效不应期,为广谱抗心律失常药。如:奎尼丁、普鲁卡因胺、丙吡胺。Ib类:为轻度(10
17、%以下)阻滞钠通道,对钠离子内流抑制作用较弱,属窄谱药,只用于室性心律失常。如:美西律、利多卡因、妥卡尼。Ic类:为重度( 50%以上)阻滞钠通道,抑制钠通道能力最强,能有效地抑制心肌的自律性、传导性,延长有效不应期,在消除折返传导和冲动形成异常方面均有作用,亦属广谱抗心律失常药。如:普罗帕酮、氟卡尼。,49,钠通道阻滞剂的分类,1.1 Ia类钠通道阻滞剂硫酸奎尼丁,金鸡钠树皮中含有的一种生物碱,是奎宁的非对映异构体。与喹啉环相连的碳为S构型,为右旋体。 奎尼丁奎宁环N原子碱性较强,可制成各种盐类。 用于治疗心房纤颤、阵发性心动过速和心房扑动。 能发生典型的绿奎宁反应。,50,2-羟基奎尼丁
18、O-去甲基奎尼丁 乙烯基加水物,奎尼丁的体内代谢,51,化学名:1-(2, 6-二甲基苯氧基)-2-丙胺药用外消旋体。1964年发现,原来为局部麻醉药和抗惊厥药。1972年发现其抗心律失常作用。对心肌梗死后的心律失常有效,不良反应少。用于各种室性心律失常(如早搏、心动过速,或洋地黄中毒、心肌梗死、心脏手术所引起者)。,1.2 Ib类钠离子通道阻滞剂美西律,52,美西律的合成路线,53,1.3 Ic类钠通道阻滞剂,均能有效地抑制心肌的自律性、传导性,延长有效不应期,在消除折返传导和冲动形成异常方面均有作用,亦属广谱抗心律失常药。,普罗帕酮 氟卡尼,54,二、钾通道阻滞剂,钾通道是选择性允许K+跨
19、膜通过的离子通道。是亚型最多、作用最复杂的一类离子通道。很多天然的有毒物质作用于钾通道:无机物Cs+,Ba2+,阻滞钾通道后,能致人死亡 动物毒素有强大的钾通道抑制作用,如蝎毒、蛇毒、蜂毒存在于心肌细胞的电压敏感性钾通道被阻滞时,钾离子外流速率减慢,使心律失常消失,恢复窦心律,属于III类抗心律失常药。纯粹III类抗心律失常药最大缺点是有致心律失常的副作用。,55,结构属于苯并呋喃类化合物;为碘代化合物,加硫酸微热、分解、氧化产生紫色的碘蒸气。是兼有I、II、IV型抗心律失常活性的III型抗心律失常药 。临床上用于治疗心绞痛, 对其他治疗失败的复发性室颤有预防效果,对其他抗心律失常药物治疗无效
20、的顽固性阵发性心动过速有效。,胺碘酮,56,吸收与代谢特点,本品口服吸收慢,一周左右才起效,半衰期长达9.3344天。分布广泛,可蓄积在多种器官和组织内。主要代谢物为氮上去乙基产物,该代谢物亦具有相似药理活性。,57,去乙基胺碘酮,胺碘酮的合成路线,58,第四节 血管紧张素转化酶抑制剂及血管紧张素II受体拮抗剂Angiotensin Converting Enzyme Inhibitors and Angiotensin II Receptor Antagonists,59,肾素-血管紧张素-醛固酮系统,60,血管紧张素转化酶(ACE),ACE是体内调节血压的肾素-血管紧张素-醛固酮系统中的一
21、个关键酶。,453个氨基酸,无活性的10肽,活性的8肽,61,血管紧张素II (Ang II),强烈的收缩外周小动脉的作用,导致血压上升,是最强的升压活性物质。升压效力比去甲肾上腺素强40-50倍0.1 ppm 仍有收缩血管作用促进醛固酮的合成和分泌促进Na+和水重吸收增加了血容量,62,一、血管紧张素转化酶抑制剂,根据ACE活性部位的化学结构设计出的血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI):可以抑制Ang II的生成减少缓激肽的失活是优良的抗高血压药物卡托普利的发现过程是合理药物设计的范例合理药物设计:是根据与药物作用的靶点(如酶、受体、离子通道等),寻找和设计合理的药物分子。,63,卡托普利的发
22、现,1971年从巴西毒蛇的蛇毒中分离纯化出九肽替普罗肽,结构为谷-色-脯-精-脯-谷-亮-脯-脯。替普罗肽及其类似物中,凡是末端有亮-脯-脯,色-丙-脯,苯丙-丙-脯的多肽,均对ACE有较强抑制作用。替普罗肽为多肽,口服无效。以替普罗肽为先导物寻找小分子抑制剂。,64,从先导物替普罗肽到卡托普利的结构改造过程,65,卡托普利 Captopril,化学名: (2S)-1-(2S)-2-甲基-3-巯基丙酰基吡咯烷-2-甲酸结构中含有天然的L-脯氨酸残基,可看成是脯氨酸的衍生物。第一个口服有效的ACEI,由1981年在美国上市(BMS, 开博通)。,66,卡托普利与ACE相互作用,酰胺的羰基与受体形
23、成氢键,吡咯环与S2结合,2-甲基丙酰基与S1结合,巯基与Zn2+结合,67,稳定性和体内代谢,固体稳定性较好,水溶液易发生氧化反应,通过巯基双分子结合成为二硫化合物。强烈条件下,酰胺键也发生水解。口服后约50以原型药经肾排出,50%代谢失活:小部分在肝进行甲基化大部分在血中氧化为二硫化物二硫化物可在组织中再还原为活性状态,在肾、肺血管等部位抑制局部ACE,这可解释肾、肺中的ACE受卡托普利抑制时间远比血浆中长的现象,也可解释其降压时间远较其血浆半衰期长的原因。,68,临床用途及不良反应,用于高血压、心力衰竭与心肌梗死后的心功能不全等。不良反应: 用药后有干咳、皮疹、嗜酸性粒细胞增高; 味觉丧
24、失、蛋白尿等。干咳副作用:因ACEI阻碍缓激肽降解,造成缓激肽积聚而造成的干咳。,69,卡托普利的合成,70,用羧酸侧链代替巯基,再制成单乙酯成为前药,为长效抗高血压药,在体内代谢成依那普利拉和培哚普利拉起效。不含巯基的药物可消除卡托普利皮疹、味觉丧失等副作用。,其他同类药物,依那普利(MSD, 悦宁定),培哚普利(施维雅, 施雅达),71,ACEI类药物的构效关系,72,在ACEI发现之前,已开始寻找血管紧张素受体拮抗剂。1970s初得到沙拉新(8肽),未能用于临床 对受体选择性差 有部分激动作用1976发现1-苄基咪唑-5-乙酸衍生物,在体外能拮抗血管紧张素II的受体 有较好的选择性作用很
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