1“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材第八章非甾体抗炎药(NonsteroidalAntiinflammatoryDrugs)2“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材概述Ø炎症:机体对各种炎性刺激引起组织损害而产生的一种基本病理过程;Ø是机体对感染的一种防御机制;Ø炎症主要表现为红肿、疼痛等。Ø治疗:u甾体抗炎药(糖皮质激素类)u非甾体抗炎药3“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材保泰松、吲哚美辛、布洛芬等药物应用,非甾体抗炎药引起了人们的关注,并逐渐成为抗炎药研究和开发的重点50~60年代发现非甾体抗炎药的作用机理:抑制环氧合酶(cycloxygenase,COX),阻断前列腺素(Prostaglandins,PG)的生物合成。70年代初开发了一批COX-2选择性较强的非甾体抗炎药物,但在应用过程中,其安全性也越来越受到人们的关注90年代LOREMIPSUMDOLOR非甾体抗炎药的发展4“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材第一节非甾体抗炎药的作用机制(MechanismofActionforNSAIDs)5“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材一、花生四烯酸代谢途径和炎症介质(TheMetabolismofAAandInflammatoryMediator)Ø当细胞膜受刺激时,由磷脂酶A2和磷脂酶C催化细胞膜磷脂水解释放花生四烯酸(arachidonicacid,AA)Ø花生四烯酸经两条途径完成生物转化①在环氧合酶(COX)催化下,氧化代谢成前列腺素(PG)和血栓素(TX)等;②在脂氧合酶(Lipoxygenase,LOX)催化下生成白三烯(Leukotrienes,LT)。这些代谢产物对炎症的发生发展起着重要作用。6“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材OOCH3COOHCOOHCH3PGG2,PGH2PGs的一般结构炎症COOHCH3环氧合酶AA脂氧合酶COOHOOHCH35-HPETELTA4,LTC4,LTD4,LTE4,LTB4LTs图8-1与炎症有关的花生四烯酸代谢途径OOHTX7“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材1.前列腺素(PG)Ø天然存在的一类含有20个碳原子的不饱和脂肪酸,分子中有一个五元环和两条侧链。按五元环上取代基团和双键位置的不同,可分为PGA、PGB、PGC、PGD、PGE、PGF、PGG、PGH、PGI等九种;Ø具广泛而复杂的生物活性,其中PGE2、PGI2和PGD2具较强的血管扩张作用,提高血管通透性,并增加其他炎症介质的致炎作用,促进炎症发展;ØPGE2还是昀强的致热物质之一,引起体温升高。8“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材2.白三烯(LT)Ø一类含20个碳原子羟基酸的总称,可分为LTA、LTB、LTC、LTD、LTE等。Ø调节白细胞功能,LTC4、LTD4和LTE4可增加血管的通透性,促进血浆渗出而导致水肿;LTB4是目前所知昀强的白细胞趋化因子,会引起炎症部位白细胞的聚集,加重炎症症状。Ø此外,在5-LOX催化下花生四烯酸经代谢可生成5-过氧化氢二十碳-四烯酸(5-HPETE),再经系列代谢生成白三烯。9“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材二、非甾体抗炎药的作用靶点(TargetofNSAIDs)p与炎症介质生成相关的酶:uCOXuLOXp目前已有的解热镇痛药和非甾体抗炎药都是通过抑制这两种酶,阻断前列腺素和白三烯的生物合成,从而达到抗炎作用。10“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材1.环氧合酶(Cycloxygenase,COX)ØCOX存在于哺乳动物细胞内质网内,具有很高的活性;Ø1989年,发现COX的同工酶COX-2,它和“经典”的COX-1一样,能将AA氧化成PGG2并转化成PGH2,但二者的其他功能有较大的差别;ØCOX-1和COX-2在结构和序列长度上十分相似,COX-1催化位点的关键氨基酸残基在COX-2中也同样存在。11“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材pCOX-1和COX-2的主要区别是生理功能不同。uCOX-1:原生型酶,在正常状态下存在于胃肠道、肾脏等部位,促进生理性PGs的合成,调节正常组织细胞的生理活动;uCOX-2:同工酶,诱生型酶,在正常组织细胞内活性极低,当受炎症等刺激时,其在炎症细胞中的表达水平倍增,引起炎症部位PGs含量增加,导致炎症反应和组织损伤。p临床常用的绝大多数非甾体抗炎药可抑制COX-1,引起胃肠道溃疡;对COX-2的选择性抑制有望消除由于对COX-1的抑制而产生的胃肠道损伤等副作用。12“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材2.脂氧合酶(Lipoxygenase,LOX)Ø花生四烯酸的另一条代谢途径是经5-脂氧合酶催化生成白三烯;Ø白三烯类化合物也是一类炎症介质,其中LTC4、LTD4、LTE4是过敏性慢反应物质的主要成分,能增加血管通透性,促进血浆渗出。13“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材ØCOX和5-LOX催化的代谢产物存在一定平衡制约;Ø设计对环氧合酶和脂氧合酶双重抑制剂,有望提高疗效,避免COX抑制剂引发的副作用;Ø开发具双重阻断作用的抑制剂是目前抗炎药研究的热点方向之一。磷脂磷脂酶甾体抗炎药花生四烯酸(AA)脂氧合酶抑制剂脂氧合酶(非甾体抗炎药)白三烯类(LTs)环氧合酶环氧合酶抑制剂(非甾体抗炎药)前列腺素(PGs)非甾体抗炎药物作用机理示意图14“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材第二节解热镇痛药(AntipyreticAnalgesics)15“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材Ø解热镇痛药:作用于下丘脑的体温调节中枢,可使发热病人的体温降至正常而不影响正常人的体温。Ø对头痛、牙痛、神经痛和关节痛等常见的慢性钝痛效果较好,而对创伤性剧痛及内脏平滑肌痉挛引起的绞痛无效。Ø化学结构:苯胺类、水杨酸类、吡唑酮类Ø除苯胺类无抗炎作用外,其他两类中多数药物兼有抗炎作用。16“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材乙酰苯胺,俗称退热冰,1886年,用于解热镇痛,毒性较大,被淘汰。HNCH3OC2H5OHNCH3OHOHNCH3O体内代谢NH2HO羟基醚化体内代谢具解热镇痛,但毒性大非那西汀(Phenacetin),解热镇痛作用增强,曾广泛用于临床,致癌作用等,各国先后废除,我国1983年淘汰。对乙酰氨基酚(Paracetamol,扑热息痛),毒性及副作用都较低,临床上广泛用于镇痛和退烧一、苯胺类(Anilines)17“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材对乙酰氨基酚(Paracetamol)Ø化学名:N-(4-羟基苯基)-乙酰胺,又名扑热息痛。Ø临床用途:u解热镇痛,尤其适用于对阿司匹林敏感的个体;u多种抗感冒复方制剂的活性成分。HNCH3OHO18“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材Ø弱酸性,在空气中稳定,水溶液的稳定性与溶液的pH有关upH6时昀稳定,半衰期可达21.8年(25℃)u在酸及碱性条件下,稳定性较差Ø在潮湿的条件下易水解成对氨基酚,进一步发生氧化降解,生成亚胺醌,颜色逐渐变深,在贮存及制剂过程要特别注意。HONH2ONHHOHNCH3O19“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材对乙酰氨基酚的合成:Ø方法一Ø方法二Ø方法三HONO2HONH2HONHCH3OHNO3H2SO4Fe,HClCH3COOHHOAc2OH2NOH·HClHOHOHONHCH3OHOCH3OCH3NOHHONHCH3OHOPPAH3CNO220“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材HONHCH3OHONCH3OOHONCH3O葡萄糖醛酸结合物硫酸酯结合物N-羟基乙酰氨基酚N-乙酰基亚胺醌对乙酰氨基酚的代谢途径ONHCH3OONHCH3OGluSOHOO主要主要少量谷胱甘肽HONHCH3O谷胱甘肽以硫醚氨酸或半胱氨酸结合物形式经肾脏排泄HONHCH3OSHOOHNCH3ON-乙酰半胱氨酸HONHCH3O肝蛋白肝坏死,肾衰竭肝蛋白21“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材二、水杨酸类(Salicylicacids)Ø水杨酸(Salicylicacid),人类昀早使用的药物之一;酸性较强(pKa3.0),胃肠道刺激性较大;Ø1859年,首次合成乙酰水杨酸,1899年应用于临床,命名为阿司匹林(Aspirin);Ø阿司匹林呈弱酸性,解热镇痛作用比水杨酸钠强,副作用相对较少,但大剂量或长期使用仍对胃粘膜有刺激,甚至引起胃出血、胃穿孔。COOHOHOCH3OCOOH水杨酸阿司匹林22“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材阿司匹林的盐、酰胺或酯类衍生物—降低对胃肠道的刺激性CONH2OHCOO-OCOCH32AlOH2+COO-OCOCH3H3NCH(CH2)4NH3COO-++阿司匹林铝赖氨匹林,吸收良好,胃肠道刺激性小,且水溶性增大,可以制成注射剂使用水杨酰胺,保留了镇痛作用,对胃肠道几乎无刺激性,抗炎作用消失OCOCH3COOOHOOHFFNHCOCH3前药和拼合原理贝诺酯(Benorilate,扑炎痛),口服对胃无刺激作用,适合老人和儿童使用。二氟尼柳(Diflunisal),抗炎和镇痛活性均比阿司匹林强4倍,体内维持时间长达8-12h,胃肠道刺激性小,用于关节炎、手术后或癌症引发的疼痛的治疗。23“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材阿司匹林(Aspirin)Ø化学名:2-(乙酰氧基)苯甲酸,又称乙酰水杨酸ØpKa3.5Ø不稳定性:遇湿易水解成水杨酸和乙酸,前者易氧化,在空气中可逐渐变为淡黄、红棕甚至深棕色。碱、光线、高温、微量金属离子均可促进该氧化反应。OHOOCH3O24“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材Aspirin的分解过程OHOHOOHOOOCH3[H2O][O]OHOHOHO[O]OOHOO黄色OHOHO+OOHOOHOOHOOHOOOHOHOOHOOOOHO+蓝至黑色或HO25“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材Ø合成路线:Ø副反应:OHOOHH3COCH3OOOHOOOCH3+70~75℃H2SO4COOHOCOCH3OOOOCOCH3OCOCH3(CH3CO)2O+2乙酰水杨酸酐,含量超过0.003%(W/W)可引起过敏反应,应控制在此限量以下。26“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材Aspirin的代谢途径:OHOOHOOOHOHOOGluOHOOCH3ONHCH2COOHOOHOHOOHOHOHOOHOHOHONHCH2COOHOOHUDP-葡萄糖醛酸转移酶甘氨酸N-酰基转移酶龙胆酸°¢Ë¾Æ¥ÁֵĴúл;¾¶GluHOOHHO甘氨酸N-酰基转移酶HO27“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材用途:Ø具较强的解热镇痛和抗炎、抗风湿作用。用于感冒发烧、头痛、牙痛、神经痛、肌肉痛和痛经等,是风湿及活动型风湿性关节炎的首选药物;ØLOX不可逆抑制剂,结构中的乙酰基能使LOX活性中心的丝氨酸乙酰化,从而阻断酶的催化作用,抑制PG的生物合成;Ø抑制血小板中血栓素(TXA2)的合成,具有强效的抗血小板聚集作用,可用于心血管系统疾病的预防和治疗;Ø本品及其他非甾体抗炎药对结肠癌亦有预防作用。28“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材副作用:Ø长期服用引起胃肠道出血,主要是由于Aspirin抑制了胃壁前列腺素的生物合成,致使黏膜易受损伤;Ø较常见的过敏性哮喘副作用也与PG的生物合成受抑制有关,这是因为前列腺素PGE对支气管平滑肌有很强的舒张作用。29“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材三、吡唑酮类(Pyrazolones)N1-芳基吡唑酮衍生物,解热镇痛作用较强,无抗炎作用NNOH3CH3CNCH3CH3NNOH3CH3CNCH2SO3NaCH3Phenazone,żȻ·¢ÏÖ,1884ÄêÓÃÓÚÁÙ´²,¶¾ÐÔ´óÒýÈë¶þ¼×°·»ùNNOH3CH3CNNOH3CH3CCHCH3CH3NNOH3CH3CNHONAminophenazone£¬½âÈÈÕòÍ´×÷ÓÃÓÅ,ÒýÆð°×ϸ°û¼õÉÙ¼°Á