Antipyretic Analgesics

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Antipyretic Analgesics 第六章解热镇痛药和非甾体抗炎药 第一节 解热镇痛药 Antipyretic Analgesics

一、炎症的病理 发炎是机体对感染的一种防御体制,主要表现为红肿,疼痛等。其发病机理为:抗原进入病人体内,与关节中的组织结合,激活了补体程序,产生抗原-补体-抗体免疫复合体;随后复合体沉淀在滑膜和关节腔液,产生大量的化学炎症介质(如组胺、5-羟色胺、缓激肽、补体、白三烯和前列腺素等);这些化学炎症介质导致了无数的多形核白细胞吞噬免疫复合体。溶酶体膜变得不稳定,并从白细胞和关节细胞中释放出水解酶(蛋白酶、胶原酶等);酶的作用损伤组织,造成持续的发炎症状,组织破坏,胶原蛋白解聚,进而使结缔组织和关节丧失其生理功能

二、前列腺素及相关物质的生物合成和作用 前列腺素的生物合成

二、前列腺素及相关物质的生物合成和作用 花生四烯酸经环氧合酶途径代谢,首先有氧分子加入,通过环合,形成化学上很不稳定的环内过氧化物PGG2,再经前列腺素过氧化物酶(Peroxidase)作用降解为PGH2,同时释放氧自由基。PGG2和PGH2都是寿命很短的中间体。在不同的细胞内,PGG2分别代谢为各种前列腺素和血栓素(Thromboxanes, TXs)两大系统。在巨噬细胞、嗜中性粒细胞和淋巴细胞中,PGH2经谷胱甘肽-S-转移酶作用转变成PGD2;经前列腺素内过氧化物E异构酶作用转变成PGE2;经前列腺素内过氧化物还原酶作用生成PGF2α。PGE2在炎症组织中有较高的浓度,可扩张血管,使神经末梢对缓激肽和组胺的敏感性增加,从而导致炎症性疼痛。

二、前列腺素及相关物质的生物合成和作用 PGE2和PGI2具有较强的扩张血管作用,降低血管张力,提高血管通透性,增强其它炎症介质(如缓激肽、组胺等)引起的水肿;刺激白细胞的趋化性,抑制血小板聚集。在花生四烯酸代谢过程中,生成PGs的同时产生各种氧自由基,包括超氧离子、羟自由基、环氧自由基和过氧化氢等,它们都能引起组织的损伤。 PGE2本身不引起疼痛,但能使痛觉敏感化。前列腺素、缓激肽和组胺等都是刺激痛觉感受器所必需的。非甾类抗炎药的镇痛机理与阿片样镇痛药不同,主要用于外周神经导致的钝痛。 致热原引起体温升高与下丘脑PGE的合成与释放。将PGE注入各种哺乳动物的脑室均可使体温升高。抑制下丘脑体温中枢的PGE的合成,可使体温恢复到正常。故非甾类抗炎药也具有解热的作用。

血栓素的生物合成和作用

血栓素的生物合成和作用 花生四烯酸的代谢产物PGH2分别通过相应的酶,可合成血栓素(Thromboxanes,TXs)和前列环素(Prostacyclin, PGI2)。血栓素也为20碳的羧酸,但有一含氧的六元环(四氢吡喃环)。 TXA2提高血管张力和血小板聚集能力。在Ca2+参与下,使腺苷酸环化酶受抑制,降低血小板内cAMP水平,导致炎症发展。

白三烯的生物合成和作用 脂氧化酶主要分布在肺、血小板和白细胞中。在脂氧化酶的作用下,花生四烯酸可在12位或5位氧化。5位氧化成5-过氧化氢20碳4烯酸(5-HPETE),后转化成花生四烯酸的5,6-环氧化物(LTA4)。在水解酶的作用下,LTA4水解成5,12-二羟基20碳4烯酸(LTB4);LTA4在谷胱甘肽-S-转移酶作用下,可转变成LTC4。LTC4通过γ-谷氨酰转移酶作用去除谷氨酸形成LTD4,LTD4再进一步代谢失去甘氨酸后成为LTE4,LTE4还能在γ-谷氨酰转移酶作用下与谷氨酰基结合形成LTF4。LTC4、LTD4、LTE4 和LTF4均为白三烯与肽结合的产物,称为肽基白三烯(Peptidoleukotrienes,pLTs)

白三烯的生物合成和作用 白三烯及其降解产物在类风湿关节液内、痛风渗出液内具有较高的浓度。它能促进白细胞溶酶体酶的释放,导致炎症的扩大与加剧。LTB4是目前所知的最强的白细胞趋化剂。在过敏反应时所发现的慢反应物质(Slow-reacting substance of anaphylaxis,SRS-A),主要是LTC4 和LTD4的混合物。它们对许多过敏性炎症的发生起重要作用。因此抑制5-脂氧化酶的活性,控制白三烯的生物合成,可治疗过敏和炎症等疾病

白三烯的生物合成和作用 白三烯及其降解产物在类风湿关节液内、痛风渗出液内具有较高的浓度。它能促进白细胞溶酶体酶的释放,导致炎症的扩大与加剧。LTB4是目前所知的最强的白细胞趋化剂。在过敏反应时所发现的慢反应物质(Slow-reacting substance of anaphylaxis,SRS-A),主要是LTC4 和LTD4的混合物。它们对许多过敏性炎症的发生起重要作用。因此抑制5-脂氧化酶的活性,控制白三烯的生物合成,可治疗过敏和炎症等疾病。

非甾类抗炎药的作用机理 非甾类抗炎药抑制花生四烯酸的环氧合酶途径,使前列腺素的生物合成受阻,起到了抗炎、解热和镇痛的作用。 抑制环氧合酶途径,也能抑制血栓素的生物合成。特别是阿斯匹林可选择性抑制血小板合成TXA2。因TXA2促进血小板聚集,抑制其合成,可用于防治脑动脉和冠状动脉的栓塞。 由于在胃肠道分泌的前列腺素,对胃膜有保护作用。大多数非甾类抗炎药,在抑制炎症部位前列腺素生物合成的同时,也抑制了胃壁细胞的前列腺素的分泌。故非甾类抗炎药大都具有胃肠道刺激的副作用。一些长期服用该药的患者,还可能因胃出血而被迫停药。

对于肾脏,前列腺素也有重要的调节作用。人们已发现非甾类抗炎药可导致肾脏的损害,诸如急性肾炎、潴留或稀释性低钠血症等。这些不良反应都与非甾类抗炎药抑制肾脏前列腺素的合成有关。 此外,非甾类抗炎药抑制了花生四烯酸的环氧合酶途径,却使较多的花生四烯酸进入脂氧化酶的代谢途径,导致白三烯类炎症介质的合成增加。结果使炎症进一步发展。由此可解释病人在服用阿司匹林或其他NSAID时,常出现的支气管哮喘,头晕及气管痉挛等不良反应。从现在研究的文献来看,有些NSAID,如双氯芬酸和酮洛芬,还有一定抑制脂氧酶的作用。发展同时具有脂氧酶抑制作用的NSAID,被认为是提高NSAID抗炎疗效的一个方向。

解热镇痛药(Antipyretic Analgesics) 分类: 苯胺类 水杨酸类 吡唑酮类

一、苯胺类 乙酰苯胺(Acetanilide)曾以“退热冰”(Antifebrin)的商品名作为解热镇痛药在1886年引入临床。虽然退热效果良好,但不久就发现其毒性较大,易引起虚脱,长期服用可导致贫血。后退出了使用。苯胺在体内代谢得对氨基酚,具有解热镇痛作用,但毒性仍较大。以后试验了很多对氨基酚的衍生物,其中最满意的是非那西丁(Phenacetin)。自1887年起,Phenacetin曾广泛用于临床。在上一个世纪中期,发现长期服用Phenacetin,对肾脏及膀胱有致癌作用,对血红蛋白与视网膜有毒性,各国先后废除使用。我国在1983年废弃了该品的单方,于2003年6月又停止了含有Phenacetin的复方制剂的使用。

Acetanilide Phenacetin 另一个对氨基酚的衍生物是对乙酰氨基酚(Paracetamol),其作用与Phenacetin类似,上市时间也相差无几,但直到1949年发现Paracetamol是Phenacetin的活性代谢物后,才得到广泛的使用。现是在苯胺类药物中使用最多的一个,也是解热镇痛药物的主要品种。

对乙酰氨基酚(Paracetamol) N-(4-羟基苯基)乙酰胺 N-(4-Hydroxyphenyl)acetamide 醋氨酚(Acetaminophen)扑热息痛

化学稳定性 本品为白色结晶,微带酸性,在水中略溶。本品具酰胺结构,不易水解。水溶液中的稳定性与溶液的pH值有关。pH 6时最为稳定,其半衰期为21.8年(25℃)。

代谢化学

Paracetamol在肝脏代谢,摄入量的55%~75%与葡萄糖醛酸轭合,20%-24%与硫酸轭合,少量生成有害肝细胞的N-羟基乙酰氨基酚,进一步转化成毒性代谢物N-乙酰基亚胺醌,再与内源性的谷胱甘肽轭合生成相应的结合物失活,最后经肾脏排泄。 如过量服用Paracetamol,使肝脏中贮存的谷胱甘肽大部分被消耗,毒性代谢物可与肝蛋白质形成共价加成物,导致肝坏死。此时,可服用解毒药N-乙酰半胱氨酸(N-Acetylcysteine)来对抗。N-乙酰半胱氨酸的作用类似谷胱甘肽,可与活性代谢物轭合,使之失活。轭合物溶于水,可从肾脏排除。

二、水杨酸类 植物来源的水杨酸是人类最早使用的药物之一,早在15世纪就有记载咀嚼柳树皮可以减轻疼痛。1838年,人们从植物中提取得到水杨酸,1860年Kolbe首次用苯酚钠和二氧化碳成功地合成得到水杨酸,从而开辟了一条大量且廉价合成水杨酸的途径。1875年Buss首次将水杨酸钠作为解热镇痛和抗风湿药物用于临床。 水杨酸的酸性比较强(pKa3.0),即使将其制成钠盐后,对胃肠道的刺激仍比较大,因此,对水杨酸的结构改造一直是人们关注的重点。1886年,水杨酸苯酯被合成并用于临床。1859年Gilm首次合成得到乙酰水杨酸,但40年后(1899年)才由Bayer公司的Dreser应用于临床,改名为阿司匹林(Asprin),至今已有100多年的历史。

阿司匹林呈弱酸性(pKa),解热镇痛作用比水杨酸钠强,副作用相对较小,但若大剂量或长期使用时仍对胃黏膜有刺激作用,甚至引起出血。 水杨酸 阿司匹林 水杨酰胺

在水杨酸结构中,羧酸基团是产生抗炎作用的重要基团,也是引起胃肠道刺激的主要官能团,降低羧酸的酸性,例如,制成水杨酰胺(Salicylamide),也保留镇痛作用,且对胃肠道几乎无刺激性,但抗炎作用也基本消失。将二分子水杨酸进行分子间酯化,得到双水杨酸酯(Salsalate),口服后在胃中不分解,而在肠道的碱性条件下逐渐分解成两分子水杨酸,因而几乎无胃肠道的副作用。为了减小阿司匹林的副作用,采用前药原理和拼合原理,将阿司匹林的羧基和对乙酰氨基酚的羟基进行缩合,得到贝诺酯(Benonilate,扑炎痛,又名苯乐来),口服对胃无刺激,在体内分解又重新生成原来的两个药物,共同发挥解热镇痛作用,这种前药又称为协同前药(Mutual Prodrug)。贝诺酯的副作用较小,适合老人和儿童使用。

双水杨酸酯 贝诺酯 二氟尼柳 在水杨酸的5-位引入芳香环,可以增加其抗炎活性,例如,引入二氟苯基得到二氟尼柳(Diflunisal),其抗炎和镇痛活性均比阿司匹林强4倍,体内的维持时间长达8~12h,胃肠道的刺激性小,可用于关节炎,手术后或癌症引发的疼痛的治疗。

利用水杨酸和阿司匹林中羧基的酸性,将它们制成盐的形式,如阿司匹林铝(Aluminium acetyl Salicylate),水杨酸胆碱(Choline Salicylate),赖氨匹林(Lysine Acetylsalicylate)等。其中,水杨酸胆碱的解热镇痛作用比阿司匹林大5倍,口服吸收比阿司匹林迅速,且胃肠道的副作用较小;赖氨匹林的吸收良好,对胃肠道的刺激性小,且水溶性增大,可以制成注射剂使用。

2-(Acetyloxy)benzoic acid。 乙酰水杨酸 阿司匹林铝 水杨酸胆碱 赖氨匹林 阿司匹林 Aspirin 2-(乙酰氧基)苯甲酸; 2-(Acetyloxy)benzoic acid。 乙酰水杨酸

阿司匹林的合成

阿司匹林的合成中杂质 乙酰水杨酸酐 苯酚和乙酰苯酯和乙酰水杨酸苯酯

水杨酸 阿司匹林化学稳定性

阿司匹林的代谢

本品具有较强的解热镇痛作用和消炎抗风湿作用。临床上用于感冒发烧、头痛、牙痛、神经痛、肌肉痛和痛经等,是风湿热及活动型风湿性关节炎的首选药物。本品是花生四烯酸环氧合酶的不可逆抑制剂,结构中的乙酰基能使环氧合酶活动中心的丝氨酸乙酰化,从而阻断了酶的催化作用,乙酰基难以脱落,酶活性不能恢复,进而抑制了前列腺素的生物合成。本品对血小板有特异性的抑制作用,可抑制血小板中血栓素(TXA2)的合成。而TXA2具有血小板聚集作用,并可引起血管收缩形成血栓,因此,本品还可用于心血管系统疾病的预防和治疗。

吡唑酮类 在早年试图合成抗疟药奎宁的研究中,意外获得了有效的解热镇痛药安替比林(Antipyrine)。Antipyrine在1884年应用于临床。以3-吡唑酮的结构出发进行结构改造,主要是环4位上取代基的改变,找到了一些强效的解热镇痛药。仿照吗啡结构中的甲氨基,在Antipyrine分子中引入二甲氨基,得到了氨基比林(Aminopyrine)。Aminopyrine的解热、镇痛作用持久,且对胃无刺激性,曾广泛用于临床。但该药物可引起白细胞减少及粒细胞缺乏症等,后退出了临床,我国已于1982年予以淘汰。

为了增加Aminopyrine的水溶性,在其结构中引入水溶性基团亚甲基磺酸钠,得到了安乃近(Metamizole Sodium,Analgin),又名罗瓦尔精(Novalgin)。该品的解热、镇痛作用迅速而强大,且可制成注射液应用,但可引起粒细胞缺乏症。故Metamizole Sodium不作首选药,仅在病情危重,其它药物无效时,用于紧急退热。为了增强这类药物的解热镇痛作用,降低毒性,合成了许多3-吡唑酮类化合物,其中异丙安替比林(Isopropylantipyrine)的镇痛效果好,毒性较低,主要用作解热镇痛复方的组分。

Antipyrine Metamizole Sodium Isopropylantipyrine Aminopyrine

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