第十一章--激素类药物-药物化学-第七版课件.ppt
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1、第十一章第十一章 激素类药物激素类药物 hormone drugshormone drugs第二节第二节 肽类激素类药物肽类激素类药物第三节甾体激素第三节甾体激素1.3.第一节第一节 前列腺素类药物前列腺素类药物2.简简 介介n激素(荷尔蒙)是由激素(荷尔蒙)是由内分泌腺或内分泌细胞内分泌腺或内分泌细胞分泌分泌的一类高效生物活性物质,它直接进入血液或淋的一类高效生物活性物质,它直接进入血液或淋巴液到达靶部位而起作用。巴液到达靶部位而起作用。n一种激素只能作用于某一或某些特定的器官或组一种激素只能作用于某一或某些特定的器官或组织,称为织,称为靶器官或靶组织靶器官或靶组织。n在这些器官或组织中存在
2、着接受激素信息的蛋白在这些器官或组织中存在着接受激素信息的蛋白质,即质,即激素受体激素受体。n激素通过与受体结合而产生生理作用。激素通过与受体结合而产生生理作用。n激素具有调节机体的新陈代谢、生长发育、神激素具有调节机体的新陈代谢、生长发育、神经信号传导、生殖等重要生命活动的作用。经信号传导、生殖等重要生命活动的作用。n激素的活性非常高,一些激素在血液中的浓度激素的活性非常高,一些激素在血液中的浓度仅为仅为1010-10-10 mol/L mol/L,就能检测出较为明显的生理,就能检测出较为明显的生理活性。在体内通过酶的作用而代谢失活。活性。在体内通过酶的作用而代谢失活。n只只有有结结构构、作
3、作用用、合合成成和和代代谢谢的的研研究究非非常常清清楚楚,性性质质相相对对稳稳定定,有有治治疗疗价价值值且且能能工工业业生生产产的的激激素,才能作为药用。素,才能作为药用。肽类激素类:胰岛素、降钙素肽类激素类:胰岛素、降钙素甾甾体体激激素素类类:雌雌激激素素、雄雄激激素素、孕孕激激素素、皮皮质激素质激素按照药理作用类型可分为两大类:按照药理作用类型可分为两大类:拟激素药(激动剂)拟激素药(激动剂)抗激素药(拮抗剂,酶抑制剂)抗激素药(拮抗剂,酶抑制剂)按照结构可分为:按照结构可分为:前列腺素类;终止妊娠和催产;前列腺素类;终止妊娠和催产;治疗胃溃疡;抗血栓药。治疗胃溃疡;抗血栓药。激素类药物分
4、类激素类药物分类第一节第一节 前列腺素类药物前列腺素类药物prostaglandin drugsprostaglandin drugsn前列腺素(前列腺素(prostaglandins,PGs)是一类含)是一类含20个碳原子,个碳原子,具有五元脂环,带有两个侧链(上侧链七个碳原子、具有五元脂环,带有两个侧链(上侧链七个碳原子、下侧链八个碳原子)的一元脂肪酸。下侧链八个碳原子)的一元脂肪酸。n根据分子中五元脂环上取代基(主要是羟基及氧)的根据分子中五元脂环上取代基(主要是羟基及氧)的不同,将不同,将PG分为分为A、B、C、D、E、F等六种类型,用等六种类型,用PGA、PGB、PGE、PGF表示;
5、表示;n而分子中侧链的双键数,则标在而分子中侧链的双键数,则标在E或或F等的右下角,例等的右下角,例如如PGE或或PGF上侧链和下侧链分别有一个双键,则称上侧链和下侧链分别有一个双键,则称为为PGE2或或PGF2;再根据五元脂环上;再根据五元脂环上9位的立体情况,位的立体情况,在命名时于数字之后再加上在命名时于数字之后再加上、。第一节第一节 前列腺素类药物前列腺素类药物prostaglandin drugsn20世纪世纪30年代中期,年代中期,Goldblatt发现人体精液中含有一发现人体精液中含有一种可引起平滑肌及血管收缩的物质。随后,种可引起平滑肌及血管收缩的物质。随后,Von Euler
6、证明此物质是脂溶性化合物。证明此物质是脂溶性化合物。1957年年Bergstrom及其瑞及其瑞典同事分离出典同事分离出PGF1和和PGF2a两种纯品,并确定了化学两种纯品,并确定了化学结构,接着采用生物合成方法制备成功。结构,接着采用生物合成方法制备成功。n1964年年E.J.Corey采用全合成法制备采用全合成法制备PGs类药物成功,类药物成功,这是这是PGs类药物研究的重大突破。现在已合成出许多类药物研究的重大突破。现在已合成出许多PGs类似物,它们常常比天然的类似物,它们常常比天然的PGs有更好的临床应用有更好的临床应用范围及效果。范围及效果。n现已知,现已知,PGE和和PGF类衍生物可
7、使妇女子宫强烈收缩,类衍生物可使妇女子宫强烈收缩,可用于终止妊娠和催产;可用于终止妊娠和催产;PGE1、PGE2和和PGA能抑制能抑制胃液的分泌,保护胃壁细胞,可以用于治疗胃溃疡、胃液的分泌,保护胃壁细胞,可以用于治疗胃溃疡、出血性胃炎及肠炎;出血性胃炎及肠炎;PGI2对血小板功能有多种生理作对血小板功能有多种生理作用,是当前抗血栓类药物研究的重要对象。用,是当前抗血栓类药物研究的重要对象。nAA是人体一种必需脂肪酸,化学名为是人体一种必需脂肪酸,化学名为5,8,11,14-二二十碳四烯酸。在正常情况下,十碳四烯酸。在正常情况下,AA是作为大多数细胞膜是作为大多数细胞膜磷脂基质共轭成分存在的,
8、不能被代谢,只有在一些磷脂基质共轭成分存在的,不能被代谢,只有在一些创伤性事件(如组织损伤、毒素暴露或激素刺激)中,创伤性事件(如组织损伤、毒素暴露或激素刺激)中,刺激磷脂酶刺激磷脂酶A2(PLA2),响应产生释放的游离),响应产生释放的游离AA可可能通过环氧化酶和脂氧合酶两条途径被代谢。能通过环氧化酶和脂氧合酶两条途径被代谢。nPGsPGs和其他类花生酸是由花生四烯酸和其他类花生酸是由花生四烯酸(arachidonic acidarachidonic acid,AAAA)氧化代谢产生的。)氧化代谢产生的。本品为本品为C-16C-16位的外消旋体,其中位的外消旋体,其中11R11R、16S-1
9、6S-构型的异构体是构型的异构体是药效成分药效成分 n本品系本品系PGE1的类似物,与的类似物,与PGE1不同的是将不同的是将C-15羟基羟基移至移至C-16,同时增加,同时增加C-16甲基。这是因为天然甲基。这是因为天然PGE1的的肺和肝首过一次失活达肺和肝首过一次失活达80%,半衰期只有,半衰期只有1min。n其失活主要原因是在其失活主要原因是在C15-羟基前列腺素脱氢酶作用下羟基前列腺素脱氢酶作用下PGE1的的C-15羟基被氧化成酮基,进而在羟基被氧化成酮基,进而在13还原酶作用还原酶作用下可使下可使C-13双键还原,再经双键还原,再经-氧化或氧化或w w-氧化成代谢产氧化成代谢产物从尿
10、中排泄物从尿中排泄。PGE1PGE1的代谢示意图的代谢示意图 第二节第二节 肽类激素类药物肽类激素类药物 peptide hormone drugspeptide hormone drugsn肽类激素是由氨基酸残基通过肽键连接而成的。其主要分肽类激素是由氨基酸残基通过肽键连接而成的。其主要分泌器官是下丘脑及脑垂体,在其他一些器官(如胃肠道、泌器官是下丘脑及脑垂体,在其他一些器官(如胃肠道、脑组织、肺以及心脏)中也发现一些内源性肽类激素,多脑组织、肺以及心脏)中也发现一些内源性肽类激素,多数处于研究阶段。数处于研究阶段。n最小的肽类激素由三个氨基酸残基组成,如促甲状腺激素最小的肽类激素由三个氨基
11、酸残基组成,如促甲状腺激素释放激素(释放激素(TRH),而多数肽类激素可由十个、几十个或乃),而多数肽类激素可由十个、几十个或乃至上百个氨基酸残基而组成。肽类激素按分子量大小分为至上百个氨基酸残基而组成。肽类激素按分子量大小分为多肽激素和蛋白质激素,两者无明显界限。一般认为,分多肽激素和蛋白质激素,两者无明显界限。一般认为,分子量大于子量大于5000的称为蛋白质激素,而分子量小于的称为蛋白质激素,而分子量小于1000的称的称为寡肽激素。为寡肽激素。第二节第二节 肽类激素类药物肽类激素类药物 peptide hormone drugsn对于多肽激素一级结构式的描述,按国际惯例将氨基对于多肽激素一
12、级结构式的描述,按国际惯例将氨基酸从左至右排列,左为氨基末端(酸从左至右排列,左为氨基末端(N-N-末端),右为羰末端),右为羰基末端(基末端(C-C-末端)。不少多肽激素具有环状结构,它末端)。不少多肽激素具有环状结构,它们通过肽键或通过半胱氨酸的巯基形成二硫键而环合,们通过肽键或通过半胱氨酸的巯基形成二硫键而环合,以环状接头的以环状接头的N-N-末端氨基酸为第一个氨基酸。末端氨基酸为第一个氨基酸。本品是由本品是由1414种种3232个氨基酸残基组成,其中第个氨基酸残基组成,其中第1 1位及第位及第7 7位两个位两个CysCys通过二硫键形成环。另外,本品既含有一个通过二硫键形成环。另外,本
13、品既含有一个酸性氨基酸(酸性氨基酸(GluGlu),又含有一个碱性氨基酸(),又含有一个碱性氨基酸(ArgArg)、)、一个组氨酸(一个组氨酸(HisHis)及氨基端,故略带碱性。)及氨基端,故略带碱性。本品主要用于治疗高钙血症及骨质疏松症。本品主要用于治疗高钙血症及骨质疏松症。n1967年分离出人降钙年分离出人降钙素,素,1968年分离出鲑年分离出鲑鱼降钙素,均于鱼降钙素,均于1年后年后合成成功。现在商品合成成功。现在商品应用的降钙素有人降应用的降钙素有人降钙素、鲑鱼及鳗鱼降钙素、鲑鱼及鳗鱼降钙素、钙素、Asu1,7-鳗鱼鳗鱼降钙素(降钙素(ECT)。最常)。最常用的人和鲑鱼降钙素用的人和鲑
14、鱼降钙素均用合成法制得。均用合成法制得。n不同种属的降钙素,不同种属的降钙素,具有相同的氨基酸个具有相同的氨基酸个数,仅种类有所不同。数,仅种类有所不同。第三节甾体激素第三节甾体激素Steroidal HormonesSteroidal Hormones 雄性激素和蛋白同化激素雄性激素和蛋白同化激素4简介简介1甾体雌激素甾体雌激素2非甾体雌激素及抗雌激素非甾体雌激素及抗雌激素3孕激素和抗孕激素孕激素和抗孕激素5第三节甾体激素第三节甾体激素(Steroidal HormonesSteroidal Hormones)肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素6一、简介一、简介n甾体激素是指含有甾体激素是指含有甾
15、体母核甾体母核结构的激素。结构的激素。n是维持生命,调节机体物质代谢、细胞发是维持生命,调节机体物质代谢、细胞发育分化、促进性器官发育、维持生殖的重育分化、促进性器官发育、维持生殖的重要的活性物质。要的活性物质。n治疗多种疾病,并且也是计划生育及免疫治疗多种疾病,并且也是计划生育及免疫抑制等不可缺少的药物。抑制等不可缺少的药物。甾体甾体n四环脂烃化合物:四环脂烃化合物:环戊烷并多氢菲母核环戊烷并多氢菲母核n甾体激素甾体激素-生理分类生理分类性激素性激素n雄激素雄激素n雌激素雌激素n孕激素孕激素皮质激素皮质激素n糖皮质激素糖皮质激素n盐皮质激素盐皮质激素甾体激素甾体激素-结构分类结构分类雌甾烷类
16、雌甾烷类 雄甾烷类雄甾烷类 孕甾烷类孕甾烷类甾体激素的生产甾体激素的生产n20世纪世纪30年代,分离得到天然甾体激素年代,分离得到天然甾体激素处理过程:处理过程:15000升尿升尿 15mg雄甾酮雄甾酮20000个母猪卵巢个母猪卵巢 20mg黄体酮黄体酮500kg小牛肾上腺小牛肾上腺 20mg醛固酮醛固酮n1946年,经年,经30步合成路线,加工步合成路线,加工575kg胆汁胆汁酸,才可得到酸,才可得到938mg可的松可的松时价时价$1200万万/kg生产原料生产原料-薯蓣皂苷元薯蓣皂苷元n在在5 5年的短时间内,将孕酮的年的短时间内,将孕酮的价格降低到原来的价格降低到原来的1%1%,从而,从
17、而使所有的病人都能用上它,使所有的病人都能用上它,这就是我的贡献。这就是我的贡献。-杜塞尔杜塞尔.马克尔马克尔4040年代,杜塞尔年代,杜塞尔.马克马克尔发明了用尔发明了用薯蓣皂苷薯蓣皂苷元元作为甾体激素类药作为甾体激素类药物的原料,合成各种物的原料,合成各种激素的工业方法,使激素的工业方法,使甾体激素药物的普遍甾体激素药物的普遍应用成为现实。应用成为现实。氢化可的松成本氢化可的松成本n19461946年,经年,经3030步合成路线,加工了步合成路线,加工了575kg575kg胆汁胆汁酸,才可得到酸,才可得到938mg938mg可的松可的松$1200$1200万万/kg/kg19491949年
18、每克价值年每克价值200200多美元多美元19511951年每克年每克1010美元美元19551955年每克年每克3.53.5美元美元目前,每克¥目前,每克¥4.54.5元元n归功于合成方法的改进归功于合成方法的改进甾体激素的生物合成甾体激素的生物合成n胆固醇是甾体激素生物合成的主要前体胆固醇是甾体激素生物合成的主要前体从血浆中摄取,从血浆中摄取,从乙酸开始进行合成。从乙酸开始进行合成。n性激素分别在两性的性腺中合成;在肾性激素分别在两性的性腺中合成;在肾上腺皮质部分,既可合成肾上腺皮质激上腺皮质部分,既可合成肾上腺皮质激素,也合成少量性激素。素,也合成少量性激素。二、甾体雌激素二、甾体雌激素
19、n促进雌性附性器官及副性征的发育和维持;促进雌性附性器官及副性征的发育和维持;n最早被发现的甾体激素;最早被发现的甾体激素;n19231923年从卵巢提取物中发现;年从卵巢提取物中发现;n属于属于A A环芳香类甾体化合物。环芳香类甾体化合物。雌二醇雌二醇天然雌激素天然雌激素n雌二醇雌二醇(Estradiol)(Estradiol)、雌酮、雌酮(Estrone)(Estrone)和雌三醇和雌三醇(EstriolEstriol)n雌二醇雌二醇 雌酮雌酮 雌三醇:活性比雌三醇:活性比1:0.3:0.11:0.3:0.1nA A环芳香类甾体化合物环芳香类甾体化合物雌酮雌酮雌三醇雌三醇 在酶的作用下三者
20、互相可转化在酶的作用下三者互相可转化体内合成体内合成 n睾酮经芳构化酶将睾酮经芳构化酶将A A环芳构化而成;环芳构化而成;n局部雌激素的产生对肿瘤的增生具有重要局部雌激素的产生对肿瘤的增生具有重要作用,芳构化酶抑制剂可减少雌激素的合作用,芳构化酶抑制剂可减少雌激素的合成并且可以抑制肿瘤细胞的生长。成并且可以抑制肿瘤细胞的生长。n可用来治疗乳腺癌。可用来治疗乳腺癌。天然雌激素的吸收和代谢天然雌激素的吸收和代谢n可从皮肤、黏膜、胃肠道等途径吸收,口服后在胃肠道可从皮肤、黏膜、胃肠道等途径吸收,口服后在胃肠道受微生物降解,并且在肝脏中迅速代谢失活。受微生物降解,并且在肝脏中迅速代谢失活。n口服无效口
21、服无效,可做成霜剂或透皮贴剂通过皮肤吸收,也可,可做成霜剂或透皮贴剂通过皮肤吸收,也可做成栓剂用于阴道经黏膜吸收。做成栓剂用于阴道经黏膜吸收。n在体内以在体内以硫酸酯钠盐硫酸酯钠盐或或葡萄糖醛酸苷葡萄糖醛酸苷的形式,成为水溶的形式,成为水溶性化合物从尿中排出。性化合物从尿中排出。雌二醇的结构改造雌二醇的结构改造n雌二醇有极强的生物活性:雌二醇有极强的生物活性:1010-8-81010-10-10mol/Lmol/L对靶器官即能表现出活性。对靶器官即能表现出活性。n在肝及胃肠道中迅速失活,口服无效。在肝及胃肠道中迅速失活,口服无效。n改造目的:使用方便、能够口服、能够长效。改造目的:使用方便、能
22、够口服、能够长效。炔基化炔基化成醚、成酯成醚、成酯成酯成酯炔雌醇炔雌醇-3-3-环戊醚环戊醚n口服及注射长效雌激素;口服及注射长效雌激素;n醚化产物的脂溶性增大醚化产物的脂溶性增大 能在体内脂肪小球中贮能在体内脂肪小球中贮存,慢慢降解后离解出存,慢慢降解后离解出3-3-羟基化合物而起作用。羟基化合物而起作用。炔雌醇(乙炔雌二醇)炔雌醇(乙炔雌二醇)口服有效,口服活性是口服有效,口服活性是EstradiolEstradiol的的10102020倍。倍。因因1717 位引入乙炔基后,位引入乙炔基后,在肝脏中在肝脏中1717 羟基的硫酸羟基的硫酸酯化代谢受阻,并且在酯化代谢受阻,并且在肠胃道中可抵御
23、微生物肠胃道中可抵御微生物的降解作用。的降解作用。n乙炔雌三醇的环戊醚乙炔雌三醇的环戊醚(我国自行研制开发的我国自行研制开发的);n雌激素活性小于炔雌醚,雌激素活性小于炔雌醚,口服一片口服一片5mg5mg可延效一个月,可延效一个月,药物进入体内后缓慢地进行脱烷基,产生药物进入体内后缓慢地进行脱烷基,产生3-3-羟基后发挥作用。羟基后发挥作用。n苯甲酸雌二醇是苯甲酸雌二醇是3-3-位酯;戊酸雌二醇是位酯;戊酸雌二醇是1717-位酯化衍生位酯化衍生物。物。n能在植物油中溶解制成长效针剂,注射后在体内酯酶水能在植物油中溶解制成长效针剂,注射后在体内酯酶水解的作用下,缓慢水解释放出雌二醇发挥作用。解的
24、作用下,缓慢水解释放出雌二醇发挥作用。酯化产物酯化产物作用作用n促进和维持女性生殖器官和副性征的发育。促进和维持女性生殖器官和副性征的发育。n治疗更年期综合症、卵巢功能不全、闭经、晚期治疗更年期综合症、卵巢功能不全、闭经、晚期乳腺癌、放射病及骨质疏松症等。乳腺癌、放射病及骨质疏松症等。n用作女性避孕药的配伍成分。用作女性避孕药的配伍成分。n主要副作用是恶心,其他不良反应包括呕吐、厌主要副作用是恶心,其他不良反应包括呕吐、厌食和腹泄。如果开始用小剂量,逐渐加大剂量,食和腹泄。如果开始用小剂量,逐渐加大剂量,可避免大多数副作用。剂量过大可加速骨闭合,可避免大多数副作用。剂量过大可加速骨闭合,抑制年
25、青患者的骨骼发育。抑制年青患者的骨骼发育。三、非甾体雌激素及抗雌激素三、非甾体雌激素及抗雌激素1.1.非甾体雌激素非甾体雌激素n二苯乙烯类化合物二苯乙烯类化合物 己烯雌酚己烯雌酚n反式反式己烯雌酚有效,己烯雌酚有效,顺式无效,分子中两个顺式无效,分子中两个苯环取代相对称苯环取代相对称 雌激素结构活性的基本要求雌激素结构活性的基本要求nSchuelerSchueler(19461946年)提出:年)提出:刚性甾体母核两端的富电子基团刚性甾体母核两端的富电子基团 (-OH-OH、=O=O、-NH-NH等)之间的距离应在等)之间的距离应在0.855 nm0.855 nm;分子宽度应为分子宽度应为0.
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- 第十一 激素类 药物 化学 第七 课件
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