第二章抑制中枢神经系统的药物镇静催眠药、抗癫痫药和抗精神失常药第一节镇静催眠药Sedative-hypnotics第二节抗癫痫药Antiepileptics第三节抗精神失常药PsychotherapeuticDrugs本章主要内容镇静催眠药Sedative-hypnotics1.巴比妥类药物Barbiturates2.苯二氮卓类药物Benzodiazepines3.其它类药物2.巴比妥类药物Barbiturates1)结构2)分类3)构效关系4)体内代谢5)理化通性6)代表药物:苯巴比妥1).巴比妥类药物的结构巴比妥酸Barbituricacid巴比妥类BarbituratesNHNOOOR1R2R3NHHNOOO1234562).巴比妥类药物的分类(1)名称R1R2R3X作用时间用途巴比妥BarbitalC2H5C2H5HO长效4-12h镇静、催眠、抗癫痫苯巴比妥PhenobarbitalC2H5C6H5HO长效4-12h镇静、催眠、抗癫痫NHNOOOR1R2R3该氧O=X2).巴比妥类药物的分类(2)名称R1R2R3X作用时间用途异戊巴比妥AmobarbitalC2H5CH2CH2CH(CH3)2HO中效2-8h镇静、催眠、麻醉前给药环己巴比妥CyclobarbitalC2H5HO中效2-8h镇静、催眠NHNOOOR1R2R3该氧O=X2).巴比妥类药物的分类(3)名称R1R2R3X作用时间用途司可巴比妥SecobarbitalCH2CH=CH2HO短效1-4h催眠、麻醉前给药戊巴比妥PentobarbitalC2H5HO短效2-4h催眠、麻醉前给药CH(CH2)2CH3CH3CH(CH2)2CH3CH3NHNOOOR1R2R3该氧O=X2).巴比妥类药物的分类(4)名称R1R2R3X作用时间用途海索比妥HexobarbitalCH3CH3O超短效1h催眠、静脉麻醉药硫喷妥钠ThiopentalsodiumC2H5H-S-Na超短效0.75h催眠、静脉麻醉药CH(CH2)2CH3CH3NHNOOOR1R2R3该氧O=XNHNHR1R2OOONHNR1R2OOOHNHNR1R2OOOHNaOHH+3).巴比妥类药物的构效关系酸性解离常数对药物作用的影响脂水分配系数对药物作用的影响酸性解离常数对药物作用的影响名称pKa未解离百分率作用巴比妥酸4.120.052无效5-苯基巴比妥酸3.750.022无效苯巴比妥7.2943.70长效异戊巴比妥7.975.97中效戊巴比妥8.079.92短效海索比妥8.4090.91超短效1,3-二乙基-5-乙基-5-苯基巴比妥酸-100无效结论:pKa越大,作用时间越短,其效越快脂水分配系数对药物作用的影响(1)lgP值~2.0的药物,易于透过血脑屏障5位上需有两个亲脂性取代基,且取代基的碳原子总数为4-10烯烃取代,体内易氧化,作用时间短引入卤素,增强作用;引入OH,NH2,RNH,CO,COOH,SO3H等,作用丧失有机化合物在水和N-辛醇两相平衡浓度之比*有机化合物在水和脂两相平衡浓度之比NHNHR1R2OOO453621脂水分配系数对药物作用的影响(2)酰胺N上引入甲基,增加脂溶性,降低酸性;若两个酰胺N上均引入烷基,则转为惊厥作用2位羰基氧以硫代替,脂溶性增加,进入CNS快,起效快;同时也易于再分部到其他组织,持续作用时间短。若为2,4-二硫或2,4,6-三硫代物,则作用降低或消失4).巴比妥类代谢过程对药物作用的影响(1)5位取代基的生物氧化(1)NHHNOCH3CHCH2CHCH2=CHCH2CH3OOOHNHHNOCH3CH2CH2CHCH2=CHCH2CH3OONHHNOHOOCCH2CH2CHCH2=CHCH2CH3OO4).巴比妥类代谢过程对药物作用的影响(2)5位取代基的生物氧化(2)NHHNOCH3CH2CH2CHCHCH2CH3OOCH2OHOHNHHNOCH3CH2CH2CHCHCH2CH3OOCH2ONHHNOCH3CH2CH2CHCH2=CHCH2CH3OO4).巴比妥类代谢过程对药物作用的影响(3)5位取代基的生物氧化(3)NHHNOCH3CH2OOHONHHNOCH3CH2OO4).巴比妥类代谢过程对药物作用的影响(4)酶促水解开环R1CR2CONH2CONH2R1CHCONHCONH2R2baNHHNOR2OOR14).巴比妥类代谢过程对药物作用的影响(5)脱硫NHHNSOOCH3CH2CH2CHC2H5CH3NHHNOOOCH3CH2CH2CHC2H5CH34).巴比妥类代谢过程对药物作用的影响(6)N-脱烃基+RCHONHNOC2H5C6H5OOHNHNOC2H5C6H5OOCHOHRNHNOC2H5C6H5OOCH2R5).巴比妥类药物的理化通性互变异构性酸性易水解性巴比妥类药物的互变异构内酰胺Lactam内酰亚胺LactimBarbituricacidMonolactimDilactimTrilactimNNHOOHOHNNOOHOHNNHOOOHHNNHOOONHONOH巴比妥类药物的酸性巴比妥类的酸性取决于分子中取代基的数目。未取代、1-取代、5-单取代、1,3-双取代和1,5-双取代都具强酸性。5,5-双取代呈弱酸性,能溶于氢氧化钠或碳酸钠溶液中形成钠盐,但不溶于碳酸氢钠溶液。NHNR2OOONaR1orNaCO3NaOHNHHNOR2OOR1巴比妥类药物的不稳定性易水解开环,速度及产物取决于pH及温度。随pH及温度的升高,水解加速CHCOONa+NH3R2R1CHCONHCONH2+NaHCO3R2R1pH8.5-10NHNR2OOONaR1巴比妥类药物的使用限制疗效确实,生产简便,历史悠久停药反跳成瘾性肝酶诱导活性,耐药过量引起中毒,甚至死亡2.苯二氮卓类药物Benzodiazepines1)发展及结构类型2)构效关系3)作用机制4)体内代谢5)理化通性6)代表药物:地西泮1).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(1)①1960’年代以来发展起来的,具有镇静、催眠、抗焦虑、中枢性肌肉松弛、抗惊厥等作用。②具有由一个苯环和一个七元亚胺内酰胺环拼合而成的苯二氮卓母核。6'5'4'3'2'1'NNO1234567891).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(2)③氯氮卓Chlordiazepoxide(又名利眠宁Librium)是本类中第一个用于临床的药物,副作用小④经构效关系研究,得到地西泮Diazepam(又名安定Valium),及一系列同型药物NNClNHCH3ONNClCH3OR1R2R3R4XNamesCH3HHClO地西泮HHHNO2O硝西泮HHClNO2O氯硝西泮(CH2)2N(C2H5)2HFClO氟西泮CH3HFClO氟地西泮CH2HFClO氟托西泮HOHHClO奥沙西泮CH3OHHClO替马西泮HOHClClO劳拉西泮CH2CF3HFClS夸西泮NNR4R1XR2R31).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(3)⑤在1,2位上拼合三唑环,增加代谢稳定性及与受体亲合力,作用增强R1R2NamesHH艾司唑仑EstazolamCH3H阿普唑仑AlprazolamCH3Cl三唑仑TriazolamNNNNClR2R11).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(4)⑥以噻吩代替苯环,保留安定作用RNamesC2H5依替唑仑EtizolamBr溴替唑仑BrotizolamNNClH3CSRNN1).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(5)⑦在1,2位上拼合咪唑环,起效快,作用短,碱性较强咪达唑仑Midazolam氯普唑仑LoprazolamNNClFNCH3NNO2NClONCHNNCH31).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(6)⑧在4,5位上拼合四氢噁唑环,得生物前体药物R1R2R3R4NamesCH3HClH噁唑仑OxazolamHFBrH卤噁唑仑HaloxazolamHClClH氯噁唑仑CloxazolamCH3ClClH美沙唑仑MexazolamHFClCH2CH2OH氟他唑仑FlutazolamOR1NONR4R3R2苯二氮卓类药物的结构类型CBANCH3NNClFNNNClR2R1N987654321NN1'2'3'4'5'6'R2NNR3R4OOR1NNR4R1XR2R3SRH3CNNClNN2).苯二氮卓类药物的构效关系(1)①A环7位引入吸电子取代基,活性增强,顺序为NO2﹥CF3﹥Br﹥Cl在6、8或9位引入这些取代基则活性降低苯环被其他芳杂环如噻吩、吡啶等取代,仍有较好活性CBA987654321NN1'2'3'4'5'6'2).苯二氮卓类药物的构效关系(2)②B环(1)*是活性必需结构*1位N上可以引入甲基、二乙胺乙基、环丙甲基等基团*2位羰基氧以硫取代,或变为甲胺基,活性下降CBA987654321NN1'2'3'4'5'6'2).苯二氮卓类药物的构效关系(3)②B环(2)*3位引入羟基使毒性下降*4,5位双键饱和,活性下降*5位苯环专属性很高,代以其他基团则活性降低*1,2位或4,5位拼合杂环可提高活性CBA987654321NN1'2'3'4'5'6'2).苯二氮卓类药物的构效关系(4)③C环*是活性必需结构*2′位引入吸电子基,活性增强Cl﹥F﹥Br﹥NO2﹥CF3﹥H*其他取代基无论引入到2’、3’或4’位,均使活性降低CBA987654321NN1'2'3'4'5'6'2).苯二氮卓类药物的构效关系(5)④3位手性中心与B环构象,对映体活性强弱NNClCH3OHHNNClCH3OHHab3).苯二氮卓类药物的作用机理中枢神经抑制性递质-氨基丁酸(GABA),作用于GABA受体(配体依赖性Cl-通道),使与其偶联的Cl-通道开放增多,Cl-进入细胞内增加,产生超极化而致中枢神经系统抑制苯二氮卓受体与GABA受体复合当苯二氮卓类药物占据苯二氮卓受体时,促进GABA与其受体的结合,使Cl-通道开放的频率增加,产生中枢抑制的药理作用。4).苯二氮卓类药物的体内代谢NNHNHOHOHClOHNNClOCH3OHOCO5).苯二氮卓类药物的理化通性空气中稳定,酸、碱中受热水解NNCH3ClOH+H+OH-NNHCH3ClCOOHCNHCH3ClO+H2NCH2COOHCNCH3COH2NClO6).苯二氮卓类药物的代表药物(1)地西泮Diazepam口服后,胃液中4,5位水解开环;肠道内又闭环成原药。1位去甲基及3位羟基化的代谢产物奥沙西泮仍有活性NNOCH3ClChemicalnameofDiazepam7-Chloro-1,3-dihydro-1-methyl-5-phenyl-2H-1,4-benzodiazepin-2-oneNNOCH3Cl1234567893H-or1H-1,4-Benzodiazepine54321NNNN1234554321NN1,2-Dihydro-3H-2,3-Dihydro-1H-1,4-benzodiazepine1,3-Dihydro-2H-6).苯二氮卓类药物的代表药物(2)Diazepam的合成路线+NNCH3OClCH3OH(CH2)6N4HClClNCOCH3COCH2ClC6H12ClCH2COClClNHCH3COC2H5OHFe,HClCH3SO4-ONClCH3CH3C6H5(CH3)2SO4ONCl3.其它类镇静催眠药(1)醛类氨基甲酸酯类喹唑酮类吡咯酮类咪唑并吡啶类-选择性作用于中枢苯二氮卓受体亚型BZR1咪唑并吡啶类NNCH3N(CH3)2OCH3COOHCCOHCOOHHHOH1/2唑吡坦Zolpidem3.其它类镇静催眠药(2)内源性促睡眠物质促睡眠肽Deltasleepinducingpeptide,DSIPTrp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu褪黑素MelatoninNHCH3OCH2CH2NHCCH3O返回抗癫痫药Antie