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擬交感神經藥之構效關係

科目:專技 - 藥理學與藥物化學|題數:17
擬交感神經藥之構效關係
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建立於 2026年10月21日

學習重點 掌握苯乙胺骨架:芳香環與氮之間以兩個碳相隔,並分清靠氮的 α 碳與靠苯環的 β 碳。 比較N-取代、α-甲基、α-乙基與 β-羥基對受體選擇性、代謝及中樞作用的影響。 辨認兒茶酚、間苯二酚、單酚及無酚基,據此判斷 COMT 代謝與結構特性。 記熟COMT 的酚氧甲基化與MAO 的氧化脫胺,以及 dobutamine、terbutaline 的代謝差異。 連結dipivefrin-epinephrine、bitolterol-colterol的前驅藥關係,掌握 epinephrine 製劑性質。 核心觀念 一、苯乙胺骨架與胺基取代 基本骨架為苯環-CH2-CH2-N。靠近氮的碳為 α 碳,靠近苯環的碳為 β 碳。在此類藥物的基本構效比較中,芳香環與氮之間隔兩個碳具有最佳活性;一級胺、二級胺的致效活性通常優於三級胺、四級銨。 N 上取代基增大,通常使作用由 α 偏向 β;但實際選擇性仍須合併苯環與側鏈結構判斷,不能只看取代基大小。 N 上取代代表藥受體作用重點 未加烷基,為一級胺Norepinephrineα、β1 作用明顯,β2 弱 甲基Epinephrine兼具 α、β 作用 異丙基Isoproterenol以 β1、β2 作用為主 第三丁基Terbutaline、albuterol有利於 β2 選擇性 二、α 碳與 β 碳的修飾 α-甲基可增加立體障礙,使藥物較不易受 MAO 代謝,通常延長作用,並增加間接促進 norepinephrine 釋放的作用傾向。代表有 amphetamine、ephedrine、phenylpropanolamine。 α-乙基使 α 活性降低的程度大於 β 活性,判斷為β>α,不能解讀為完全沒有 α 作用。Isoetharine 同時具有 α-乙基、N-異丙基及兒茶酚結構。 β-OH是側鏈上的醇基,通常有利直接受體作用,也增加極性、降低進入中樞的能力。 Epinephrine、norepinephrine、ephedrine、phenylephrine、terbutaline 具有 β-OH;dobutamine、dopamine、amphetamine 不具 β-OH。 三、醇基、酚基與苯環取代 OH 直接接在芳香環上稱酚基;接在飽和碳上則屬醇基。Dobutamine 雖有多個酚 OH,卻沒有醇基。Phenylephrine 同時具有苯環酚基與側鏈 β-醇基;ephedrine、phenylpropanolamine 有醇基而無酚基。 苯環型態代表藥物辨識與代謝重點 兒茶酚:相鄰的 3、4 位 OHEpinephrine、norepinephrine、isoproterenol、dobutamine、isoetharine可受 COMT 代謝,酚基易氧化 間苯二酚:3、5 位 OHTerbutaline不是兒茶酚,不受 COMT 代謝 水楊醇型:酚 OH 加鄰位羥甲基Albuterol、salmeterol羥甲基為 CH2OH,不等於酚 OH;不是兒茶酚 酚 OH 與甲醯胺基Formoterol不是兒茶酚,不易受 COMT 代謝 單酚Phenylephrine具酚基,但沒有相鄰雙酚 OH 無酚基Amphetamine、ephedrine、phenylpropanolamine須再看側鏈,才能判斷是否具有醇基 四、Amphetamine 與中樞作用 Amphetamine 結構為苯環-CH2-CH(CH3)-NH2:苯環無 OH、β 碳無 OH、α 碳帶甲基,氮為一級胺。 比較相近的苯乙胺結構時,減少苯環 OH 與 β-OH,通常降低極性、增加進入中樞的能力。因此在具有相同 α-甲基、但 OH 數目不同的結構中,苯環與側鏈均無 OH 的 amphetamine 中樞作用最強。加入 β-OH 的 phenylpropanolamine,或再加入酚 OH,通常會降低中樞作用。 五、COMT 與 MAO 的代謝判斷 COMT 為兒茶酚氧位甲基轉移酶,辨識重點是相鄰雙酚 OH。Norepinephrine 的典型反應為相對側鏈的間位,即 3 位酚 OH,發生 O-甲基化,生成 normetanephrine;不是把甲基加到 β-醇基、氮或苯環碳上。 Dobutamine 的主要代謝酵素為 COMT。Isoproterenol、norepinephrine、isoetharine 也可受 COMT 代謝。 比較 albuterol、formoterol、isoetharine、terbutaline 時,只有isoetharine 具有兒茶酚結構,最容易辨認為 COMT 受質。 Terbutaline 具有間苯二酚與 N-第三丁基,不受 COMT 代謝,也不以 MAO 為主要代謝途徑,主要經硫酸結合;具有 β2 選擇性,且可口服。 MAO 進行氧化脫胺。Epinephrine 經此反應所形成的含碳代謝產物屬醛類,之後可再氧化為酸或還原為醇。α-甲基與較大的 N-取代基通常可降低 MAO 代謝,但不能因此推論藥物也能抵抗 COMT。 六、Salmeterol 與 formoterol 兩者均為長效 β2 致效劑,且均非兒茶酚。Salmeterol 具有水楊醇型苯環與長的親脂性側鏈,不易受 COMT 代謝,起效比 formoterol 慢。Salmeterol 可用於氣喘維持治療,治療氣喘時須搭配吸入型類固醇,不用於急性症狀緩解。 七、Epinephrine 的安定性與前驅藥 Epinephrine 的兒茶酚容易氧化,遇光、空氣及鹼性環境較不安定,故酸性溶液較有利保存。製劑可使用 sodium bisulfite(亞硫酸氫鈉)或 sodium metabisulfite(焦亞硫酸鈉)抗氧化;sodium sulfate(硫酸鈉)不是此處的抗氧化劑。其 bitartrate(重酒石酸)鹽適合眼科製劑;口服因代謝迅速,生體可用率低,不能描述為口服吸收良好。 前驅藥活性母藥酯化設計與目的 DipivefrinEpinephrine兩個酚 OH 與 pivalic acid 形成雙酯,增加脂溶性及角膜穿透,經酯酶水解釋出母藥 BitolterolColterol兩個酚 OH 形成對甲基苯甲酸酯,水解後釋出具 β2 作用的 colterol 共同原理是暫時遮蔽酚 OH,改變脂溶性與藥物傳遞性質;前驅藥與釋出的活性母藥必須分清。 常考陷阱 「N 上取代基愈大,α 致效活性愈強」錯誤:基本趨勢是偏向 β;α-乙基也應判斷為 β>α。 兩個 OH 不一定是兒茶酚:須看是否均直接接在苯環上且彼此相鄰。Terbutaline 的 3、5 位 OH 與 salmeterol 的酚 OH、CH2OH 均不符合。 「Dobutamine 有 OH,所以有醇基」錯誤:其 OH 屬酚基;主要代謝選 COMT。 「Terbutaline 經 MAO 代謝」錯誤:可口服、β2 選擇性及間苯二酚結構均為正確特徵。 COMT 是酚氧甲基化;MAO 是氧化脫胺。Epinephrine 經 MAO 形成的產物屬醛,不是醯胺、酮或肟。 Dipivefrin 配 epinephrine;bitolterol 配 colterol,勿因名稱相似誤配 albuterol 或 pirbuterol。 去鼻充血的基本原理為 α 受體致效造成鼻黏膜血管收縮;辨識結構時不能只憑「擬交感神經藥」就推定適用。 記憶口訣 「N 大偏 β,α 甲擋 MAO,α 乙 β 較強。」 「兒茶酚找相鄰,COMT 加甲基;MAO 脫胺,Epi 變成醛。」 「Dipi 接 Epi,Bitol 接 Colterol。」 「Epi 怕鹼易氧化,bisulfite 保護它。」

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  1. 59.下列何者為dobutamine(結構如下圖)主要的代謝酵素?(A)catechol-O-methyltransferase (B)monoamine oxidase (C)glucosidase...
  2. 48.下列有關salmeterol之敘述,何者錯誤? (A)具catechol之結構 (B)比formoterol起效慢 (C)不易受COMT代謝 (D)可用於治...
  3. 41.Norepinephrine結構如下圖,那個位置受COMT作用,進行甲基化反應? (A)a (B)b (C)c (D)d
  4. 42.下列adrenergic agonists中,何者最易受COMT代謝? (A)albuterol (B)formoterol (C)isoetharine (D)terbutaline
  5. 49.Dipivefrin係下列那一種catecholamine與pivalic acid所形成之酯類? (A)Norepinephrine (B)Epinephrine (C)Isoprotere...
  6. 41.下列何種藥物不是經由COMT代謝? (A)Dobutamine (B)Isoproterenol (C)Norepinephrine (D)Terbutaline
  7. 52.下列關於β-phenylethylamine之敘述,何者錯誤? (A)氮原子與芳香環間含有2個碳者具optimal activity (B)初級與二級胺具較...
  8. 51.下列交感神經藥物中,何者之結構不具有醇基? (A)Ephedrine (B)Dobutamine (C)Phenylephrine (D)Terbutaline