第四章镇静催眠药.ppt
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1、第四章 镇静、催眠、抗焦虑和抗癫痫药(Sedatilve-Hypnotics,Anxiolytics and Antiepileptic Agents)主讲:周惠良本章学习要求本章学习要求1.熟悉镇静催眠药、抗癫痫药的结构类型和作用机理。熟悉镇静催眠药、抗癫痫药的结构类型和作用机理。2.掌握苯巴比妥、异戊巴比妥、硫喷妥纳、地西泮、奥掌握苯巴比妥、异戊巴比妥、硫喷妥纳、地西泮、奥沙西泮、艾司唑仑、唑吡坦、笨妥英纳、卡马西的沙西泮、艾司唑仑、唑吡坦、笨妥英纳、卡马西的结构、理化性质及临床用途。结构、理化性质及临床用途。3.掌握巴比妥类药物合成通法,苯巴比妥,地西泮的合掌握巴比妥类药物合成通法,苯巴
2、比妥,地西泮的合成,成,4.掌握镇静催眠药构效关系。掌握镇静催眠药构效关系。一、概述一、概述1.定义定义:镇静、催眠和抗焦虑药是一类对:镇静、催眠和抗焦虑药是一类对 中中枢神经系统有广泛抑制作用的药物,主要用于枢神经系统有广泛抑制作用的药物,主要用于治疗神经活动的某些轻度病态兴奋症状。治疗神经活动的某些轻度病态兴奋症状。2.作用:镇静药和抗焦虑药可使病人的紧张、烦作用:镇静药和抗焦虑药可使病人的紧张、烦躁、焦虑、失眠等精神过度兴奋受到抑制,变躁、焦虑、失眠等精神过度兴奋受到抑制,变为平静,安宁,并使睡眠得到改善。催眠药能为平静,安宁,并使睡眠得到改善。催眠药能进一步抑制中枢神经系统的功能,使之
3、进入睡进一步抑制中枢神经系统的功能,使之进入睡眠状态,它对失眠患者和正常人都具有催眠作眠状态,它对失眠患者和正常人都具有催眠作用。用。第一节第一节 镇静、催眠和抗焦虑药镇静、催眠和抗焦虑药(Sedative-Hypnotics and Anxiolytics)一、巴比妥类药物(一、巴比妥类药物(Barbiturates)苯巴比妥(苯巴比妥(Phenobarbital)二、苯并二氮杂卓类药物二、苯并二氮杂卓类药物 地西泮地西泮(Diazepam)三、其他结构类型药物三、其他结构类型药物(Drugs of Other Structure)一一.巴比妥类药物巴比妥类药物(Barbiturates)1
4、.简介及分类简介及分类2.巴比妥类药物的结构式巴比妥类药物的结构式3.巴比妥类药物的物理、化学性质巴比妥类药物的物理、化学性质4.巴比妥类药物的代谢(构效关系)巴比妥类药物的代谢(构效关系)5.巴比妥类药物的合成典型药物的合成巴比妥类药物的合成典型药物的合成6.苯巴比妥(重点)苯巴比妥(重点)1.简介简介 巴比妥类药物都是巴比土酸(Barbituric Acid)的衍生物,系由取代的丙二酸酯与脲缩合制得的环状酰脲,又称丙二酰脲。巴比妥类药物的分类巴比妥类药物的分类 巴比土酸本身并无治疗作用,只是其5位次里基的两个氢原子被其他基团取代后才呈现活性。根据取代基不同,其作用有快,慢和久,暂之别,因而
5、可分为长时间、中时间、短时间和超短时间作用的 四种类型2.巴比妥类药物的主要结构式巴比妥类药物的主要结构式巴比妥类药物巴比妥类药物3.巴比妥类药物的物理、化学性质巴比妥类药物的物理、化学性质n以异戊巴比妥为例以异戊巴比妥为例4.巴比妥类药物的代谢(构效关系)巴比妥类药物的代谢(构效关系)取代基对氧化代谢的稳定性次序:取代基对氧化代谢的稳定性次序:取代基对氧化代谢的稳定性次序:取代基对氧化代谢的稳定性次序:苯基及饱和烃基不饱和烃基硫原子;因此:苯基及饱和烃基不饱和烃基硫原子;因此:苯基及饱和烃基不饱和烃基硫原子;因此:苯基及饱和烃基不饱和烃基硫原子;因此:R R R R3 3 3 3为甲基,作用
6、为甲基,作用为甲基,作用为甲基,作用增强;若两个增强;若两个增强;若两个增强;若两个N N N N上上上上均有甲基取代即均有甲基取代即均有甲基取代即均有甲基取代即具有反作用(惊具有反作用(惊具有反作用(惊具有反作用(惊厥)。厥)。厥)。厥)。5 5 5 5 位无取代和位无取代和位无取代和位无取代和5 5 5 5位单位单位单位单取代均无作用;取代均无作用;取代均无作用;取代均无作用;R1R1R1R1或或或或R R R R2 2 2 2为支链或不饱为支链或不饱为支链或不饱为支链或不饱和烃基,作用时间和烃基,作用时间和烃基,作用时间和烃基,作用时间短;若为饱和烃基、短;若为饱和烃基、短;若为饱和烃基
7、、短;若为饱和烃基、芳烃基,作用时间芳烃基,作用时间芳烃基,作用时间芳烃基,作用时间长;长;长;长;R R R R1 1 1 1和和和和R R R R2 2 2 2总碳数总碳数总碳数总碳数为为为为48,48,48,48,若若若若8 8 8 8作用相作用相作用相作用相反或无作用。反或无作用。反或无作用。反或无作用。X=O,S;SX=O,S;S 取代时脂溶性增加,起效取代时脂溶性增加,起效取代时脂溶性增加,起效取代时脂溶性增加,起效快,作用时间短,快,作用时间短,快,作用时间短,快,作用时间短,X=NHX=NH无作用。无作用。无作用。无作用。5.巴比妥类药物的合成典型药物的巴比妥类药物的合成典型药
8、物的合成合成 1 1、合成通法、合成通法、合成通法、合成通法 一般是采用相应原料,先引入取代基,后环合的方法。常用一般是采用相应原料,先引入取代基,后环合的方法。常用一般是采用相应原料,先引入取代基,后环合的方法。常用一般是采用相应原料,先引入取代基,后环合的方法。常用合成方法如下:合成方法如下:合成方法如下:合成方法如下:较大较大较大较大较小较小较小较小 2 2 2 2、异戊巴比妥、异戊巴比妥、异戊巴比妥、异戊巴比妥(Amobarbital)(Amobarbital)(Amobarbital)(Amobarbital)化学名:化学名:化学名:化学名:5-5-乙基乙基乙基乙基-5-5-(3-3
9、-甲基丁基)甲基丁基)甲基丁基)甲基丁基)-2,4,6-(1-2,4,6-(1HH,3,3HH,5,5HH)-)-嘧啶三嘧啶三嘧啶三嘧啶三酮(酮(酮(酮(5 5ethy-5-(3-methylbutyl)-2,4,6-(1H,3H,5H)-pyrimidine-ethy-5-(3-methylbutyl)-2,4,6-(1H,3H,5H)-pyrimidine-trionetrione)。)。)。)。本品可采用本品可采用本品可采用本品可采用通法合成通法合成通法合成通法合成,合成路线如下:,合成路线如下:,合成路线如下:,合成路线如下:3.若引入仲碳的烃基,除发生正常的取代反应外,卤烃本身还可能
10、发生消除反应和不正常的取代反应,生成相应的烯烃和醚类,影响收率。遇此情况,可改用相应的酮和氰乙酸乙酯经Knoevenagel反应,生成物氢化后,再引入第二个烃基,制得的取代氰乙酸乙酯在无水乙醇中,以乙醇钠催化与脲缩合,生成含有亚胺基的衍生物,用酸水解,即得相应的巴比妥类药物。上述中间体的氢化,一般需用贵金属催化,工业生产尚由困难。因此戊巴比妥和司可巴比妥的生产,目前仍采用通法合成,而环己烯巴比妥、己琐巴比妥的生产则通过取代氰乙酸乙酯法合成。6.苯巴比妥苯巴比妥(Phenobarbital)162345苯巴比妥的物理、化学性质苯巴比妥的物理、化学性质 化学名为5乙基5苯基丙二酰脲,又称鲁米那Lu
11、minal)。本品为白色又光泽的结晶和白色结晶性粉末;无臭,味微苦;饱和水溶液显酸性反应。水仲极微溶解,在氢氧化钠和碳酸钠溶液 中溶解。Mp.174.5178,苯巴比妥的钠盐水溶液pH值为8.510,放置后易水解,产生苯基乙基乙酰脲沉淀而失去疗效。本品除作为长时间催眠外,还有抗癫痫作用,临床用于治疗癫痫的大发作。苯巴比妥的优缺点苯巴比妥的优缺点一、优点:疗效确实,生产简便二、缺点:1.久用骤停时,会出现“反跳”现象 2.反复用药产生耐药性,且致死量并不显著增加 3.服用过量引起中毒,昏迷、持续缺氧、血压下降。苯巴比妥的合成苯巴比妥的合成二二.苯二氮杂卓类催眠镇静药苯二氮杂卓类催眠镇静药 苯二氮
12、杂卓类是苯二氮杂卓类是苯二氮杂卓类是苯二氮杂卓类是2020世纪世纪世纪世纪6060年代发展的一类药物,具有镇静催年代发展的一类药物,具有镇静催年代发展的一类药物,具有镇静催年代发展的一类药物,具有镇静催眠、抗焦虑、中枢性肌肉松弛、抗惊厥等作用。已取代巴比妥类眠、抗焦虑、中枢性肌肉松弛、抗惊厥等作用。已取代巴比妥类眠、抗焦虑、中枢性肌肉松弛、抗惊厥等作用。已取代巴比妥类眠、抗焦虑、中枢性肌肉松弛、抗惊厥等作用。已取代巴比妥类成为镇静催眠、抗焦虑的首选药物。其中一些也用作抗癫痫药。成为镇静催眠、抗焦虑的首选药物。其中一些也用作抗癫痫药。成为镇静催眠、抗焦虑的首选药物。其中一些也用作抗癫痫药。成为镇
13、静催眠、抗焦虑的首选药物。其中一些也用作抗癫痫药。1、发现及基本结构、发现及基本结构、发现及基本结构、发现及基本结构 为为为为1,3-1,3-二氢二氢二氢二氢-5-5-苯基苯基苯基苯基-2H-1,4-2H-1,4-苯并二氮苯并二氮苯并二氮苯并二氮 -2-2-酮衍生物:酮衍生物:酮衍生物:酮衍生物:于于于于2020世纪世纪世纪世纪6060年代初合成首次用于临床年代初合成首次用于临床年代初合成首次用于临床年代初合成首次用于临床艹艹艹艹卓卓卓卓不是必须氯氮卓氯氮卓氯氮卓氯氮卓常用苯二氮常用苯二氮常用苯二氮常用苯二氮 类药物类药物类药物类药物 苯二氮卓苯二氮卓苯二氮卓苯二氮卓1,21,21,21,2位
14、的酰胺键位的酰胺键位的酰胺键位的酰胺键和和和和4,54,54,54,5位的亚胺键位的亚胺键位的亚胺键位的亚胺键不稳定,在酸性不稳定,在酸性不稳定,在酸性不稳定,在酸性条件下易发生水解开环,故作用时间较短。可采用拼和杂环条件下易发生水解开环,故作用时间较短。可采用拼和杂环条件下易发生水解开环,故作用时间较短。可采用拼和杂环条件下易发生水解开环,故作用时间较短。可采用拼和杂环的方法增加稳定性,获得强效、长效的药物。的方法增加稳定性,获得强效、长效的药物。的方法增加稳定性,获得强效、长效的药物。的方法增加稳定性,获得强效、长效的药物。艹艹艹艹卓卓卓卓R1 R2 R3 R4酰胺烯胺地西泮地西泮地西泮地
15、西泮硝西泮硝西泮硝西泮硝西泮奥沙西泮奥沙西泮奥沙西泮奥沙西泮 在在1,2位拼入三唑环得位拼入三唑环得:在在在在4,54,5位双建拼入四氢噁唑环得位双建拼入四氢噁唑环得位双建拼入四氢噁唑环得位双建拼入四氢噁唑环得:艾司唑仑艾司唑仑艾司唑仑艾司唑仑1).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(1)1960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。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。1).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(2)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 经构效关系研究,得
16、到地西泮Diazepam(又名安定Valium),及一系列同型药物R1R2R3R4XNamesCH3HHClO地西泮HHHNO2O硝西泮HHClNO2O氯硝西泮(CH2)2N(C2H5)2HFClO氟西泮CH3HFClO氟地西泮 CH2 HFClO氟托西泮HOHHClO奥沙西泮CH3OHHClO替马西泮HOHClClO劳拉西泮CH2CF3HFClS夸西泮1).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(3)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Triazolam1).苯二氮卓类药物的
17、发展及结构类型(4)以噻吩代替苯环,保留安定作用RNamesC2H5依替唑仑EtizolamBr溴替唑仑Brotizolam1).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(5)在1,2位上拼合咪唑环,起效快,作用短,碱性较强咪达唑仑咪达唑仑Midazolam 氯普唑仑氯普唑仑Loprazolam1).苯二氮卓类药物的发展及结构类型(6)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Flutazo
18、lam苯二氮卓类药物的结构类型 2、苯二氮杂卓类药物的构效关系、苯二氮杂卓类药物的构效关系 1,2 位拼合三唑环稳定性增加,作用强。二氮唑环为必须结构R2为OH,毒性下降,但活性也有所下降。R3为吸电基,如Cl,BrCF3,NO2,活性增加。4,5 位拼合四氢噁唑环,稳定性增加,作用强。苯环可被其它芳环取代,如噻吩环、吡啶环,仍有活性。艹艹艹艹R R R R1 1 1 1为给电基活性增加为给电基活性增加为给电基活性增加为给电基活性增加1,2 1,2 1,2 1,2 位拼合三唑环稳定位拼合三唑环稳定位拼合三唑环稳定位拼合三唑环稳定性增加,作用强。性增加,作用强。性增加,作用强。性增加,作用强。二
19、氮唑环二氮唑环二氮唑环二氮唑环R R2 2为为为为OHOH,毒性下降,毒性下降,毒性下降,毒性下降,但活性也有所下降。但活性也有所下降。但活性也有所下降。但活性也有所下降。R R3 3为吸电基,如为吸电基,如为吸电基,如为吸电基,如Cl,BrCl,BrCFCF3 3,NO,NO2 2,活性增加活性增加活性增加活性增加。苯环可被其它芳苯环可被其它芳苯环可被其它芳苯环可被其它芳环取代,如噻吩环取代,如噻吩环取代,如噻吩环取代,如噻吩环、吡啶环,仍环、吡啶环,仍环、吡啶环,仍环、吡啶环,仍有活性。有活性。有活性。有活性。R R4 4为吸电基活为吸电基活为吸电基活为吸电基活性增强,其活性增强,其活性增
20、强,其活性增强,其活性次序为:性次序为:性次序为:性次序为:NONONONO2 2 2 2 CFCFCFCF3 3 3 3 Br Br Br Br ClClClCl。4,5 4,5 位拼合四氢位拼合四氢位拼合四氢位拼合四氢噁噁噁噁唑环唑环唑环唑环,稳定性增加稳定性增加稳定性增加稳定性增加,作用强。作用强。作用强。作用强。为必须结构为必须结构为必须结构为必须结构2).苯二氮卓类药物的构效关系(1)A环7位引入吸电子取代基,活性增强,顺序为NO2CF3BrCl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2).苯二氮卓类药物的构效关系(2)B环(1)是活性必
21、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2).苯二氮卓类药物的构效关系(3)B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2).苯二氮卓类药物的构效关系(4)C环 是活性必需结构 2位引入吸电子基,活性增强 ClFBrNO2CF3H 其他取代基无论引入到2、3或4位,均使活性降低2).苯二氮卓类药物的构效关系(5)3位手性中心与B环构象,对映体活性强弱3 3、苯二氮杂卓类的理化性质、苯二氮杂卓类的理化性质(1 1)水解性)水解性 遇酸遇酸(
22、或碱液或碱液)受热易被水解生成受热易被水解生成2-甲氨基甲氨基-5-氯二氯二苯甲酮和甘氨酸。苯甲酮和甘氨酸。4,5位开环和闭环可逆,在酸位开环和闭环可逆,在酸性或胃液中开环,在碱性性或胃液中开环,在碱性 或肠道中可闭环。或肠道中可闭环。3).苯二氮卓类药物的作用机理n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n苯二氮卓受体与GABA受体复合n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
23、类药物的体内代谢 5 5、苯二氮杂卓类药物的合成、苯二氮杂卓类药物的合成 地西泮(地西泮(地西泮(地西泮(DiazepamDiazepam)又名舒宁,去羟安定。又名舒宁,去羟安定。又名舒宁,去羟安定。又名舒宁,去羟安定。化学名:化学名:化学名:化学名:7-7-氯氯氯氯-1,3-1,3-二氢二氢二氢二氢-1-1-甲基甲基甲基甲基-5-5-苯基苯基苯基苯基-2-2HH-1,4-1,4-苯并二氮卓苯并二氮卓苯并二氮卓苯并二氮卓-2-2-酮(酮(酮(酮(5-phenyl-3-hydroxy-7-chloro-1,3-dihydro-25-phenyl-3-hydroxy-7-chloro-1,3-di
24、hydro-2HH-1,4-benzodiaze-1,4-benzodiaze-pine-2-onepine-2-one)。)。)。)。其合成方法有多种,目前主要采用以对硝基其合成方法有多种,目前主要采用以对硝基其合成方法有多种,目前主要采用以对硝基其合成方法有多种,目前主要采用以对硝基 氯苯和苯乙腈氯苯和苯乙腈氯苯和苯乙腈氯苯和苯乙腈为原料,经缩合、扩环、环合制备。为原料,经缩合、扩环、环合制备。为原料,经缩合、扩环、环合制备。为原料,经缩合、扩环、环合制备。反应机制反应机制反应机制反应机制:+ZnCl2200H2NOH,HClC2H5OH,回流ClCH2COCl冰HOAc,50NaOH(C
25、H2)2SO4PCl2三、其他结构类型药物三、其他结构类型药物(Drugs of Other Structure)在寻找非巴比妥类催眠药物的过程中,合成了一系列具有内酰胺结构的杂环化合物,例如在哌啶二酮、喹唑酮衍生物中发现不少具有镇静、催眠作用的药物。三三 .其它镇静催眠药其它镇静催眠药 (一一一一)氨基甲酸酯类氨基甲酸酯类氨基甲酸酯类氨基甲酸酯类甲丙氨酯甲丙氨酯甲丙氨酯甲丙氨酯(MeprobamateMeprobamate),),),),又名安宁、眠尔通。大剂量催又名安宁、眠尔通。大剂量催又名安宁、眠尔通。大剂量催又名安宁、眠尔通。大剂量催眠,主要用于肌松、抗焦虑。眠,主要用于肌松、抗焦虑。
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