(精品)11第十一章.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人民卫生出版社人民卫生出版社第二节第二节 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
2、织。n在这些器官或组织中存在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
3、失活。n只只有有结结构构、作作用用、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。过多:巨人症过多:巨人症过少:侏儒症过少:侏儒症过多:低血糖过多:低血糖过少:糖尿病过少:糖尿病激素的影响激素的影响过多:心悸、多汗过多:心悸、多汗过少:肥胖、嗜睡过少:肥胖、嗜睡生长激素生长激素胰岛素胰岛素甲状腺素甲状腺素肽类激素类: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
4、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
5、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;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
6、腺素类药物前列腺素类药物prostaglandin drugs常见的前列腺素类化合物常见的前列腺素类化合物 n20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
7、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
8、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,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
9、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。nPGs除了作为炎症介质外,还可以发挥神经保护作用,除了作为炎症介质外,还可以发挥神经保护作用,其主要作用机制包括上调具有神经保护作用的热休其主要作用机制包括上调具有神经保护作用的热休克蛋白和阻断核转录因子克蛋白和阻断核转录因子kB的激活;促进神经生长的激活;促进神经生长因子的合成;抑制肿瘤坏死因子因子的合成;抑制肿瘤坏死因子;增加细胞内的能;增加细胞内的能量供应,降低细胞内自由基的形成
10、;促进轴突生长量供应,降低细胞内自由基的形成;促进轴突生长和阻止神经元死亡;抑制谷氨酸盐的细胞毒性作用,和阻止神经元死亡;抑制谷氨酸盐的细胞毒性作用,通过减少钙内流而减少神经元损伤;抑制乳酸脱氢通过减少钙内流而减少神经元损伤;抑制乳酸脱氢酶的释放等。酶的释放等。n经研究发现,环氧化酶途径中的经研究发现,环氧化酶途径中的PGsPGs与导致炎症有与导致炎症有关,其中血栓素关,其中血栓素A2A2(thromboxane A2thromboxane A2,TXA2TXA2)是促)是促使血小板凝聚形成血栓的原因。这一发现不仅解释使血小板凝聚形成血栓的原因。这一发现不仅解释了非甾体抗炎药的作用机制,同时也
11、发现了阿司匹了非甾体抗炎药的作用机制,同时也发现了阿司匹林(林(aspirinaspirin)作为预防血栓的新用途。)作为预防血栓的新用途。化学名化学名:()-11a-11a,16-16-二羟基二羟基-16-16-甲基甲基-9-9-氧前列烷氧前列烷-13-13-(反式)烯酸甲酯(反式)烯酸甲酯 (11a,13E)-11,16-dihydroxy-16-methyl-9-oxoprost-13-en-1-oic acid methyl ester 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-16S-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
12、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中排泄物从尿中排泄。PGE1PGE1的代谢示意图的代谢示意图
13、n本品系防止本品系防止PGE1体内代谢快的结构改造类似物,当体内代谢快的结构改造类似物,当C-15羟基位移羟基位移到到C-16之后,同时又引入了甲基,使之后,同时又引入了甲基,使C-16上的羟基因位阻增加,上的羟基因位阻增加,这样一来不受这样一来不受15-羟前列腺素脱氢酶的影响而氧化。这不但使代谢羟前列腺素脱氢酶的影响而氧化。这不但使代谢失活的时间变慢及作用时间延长,而且口服有效。失活的时间变慢及作用时间延长,而且口服有效。PGE1米索前列醇米索前列醇第二节第二节 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
14、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
15、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
16、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
17、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。(3)肽链氨基端的第)肽链氨基端的第1个和第个和第7
18、个半胱氨基酸残基通过二硫个半胱氨基酸残基通过二硫键组成的环状似乎决定着降钙素的全部生物活性,尽管键组成的环状似乎决定着降钙素的全部生物活性,尽管二硫键不是必需的,而且它也可以断开或被另外的键合二硫键不是必需的,而且它也可以断开或被另外的键合形式(如形式(如Asu1,7-鳗鱼降钙素中的鳗鱼降钙素中的-CH2-CH2-连接)替代。连接)替代。(4)有研究表明,对)有研究表明,对“降钙素基本结构降钙素基本结构”进行的修饰可能进行的修饰可能不会引起特定降血钙活性的显著降低。不会引起特定降血钙活性的显著降低。(1)组成降钙素的)组成降钙素的32个氨基酸残基是必需的,其整个分子的个氨基酸残基是必需的,其整
19、个分子的形状和大小似乎完全决定着它的生物活性。形状和大小似乎完全决定着它的生物活性。(2)肽链羧基末端的酰胺是生物活性必需的。)肽链羧基末端的酰胺是生物活性必需的。降钙素的构效关系可归纳为:降钙素的构效关系可归纳为: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
20、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。甾体药物的发展概况甾体药物的发展概况n替补治疗:雌激素、雄激素和孕激素。替补治疗:雌激素、雄激素和孕激素。n19491949年发现肾上腺皮质激素及可的松能有效地治疗年发现肾上腺皮质激素及可的松能有效地治疗类风
21、湿关节炎,应用领域扩大至皮肤病、过敏性哮类风湿关节炎,应用领域扩大至皮肤病、过敏性哮喘等变态反应疾病、器官移植,进而发现许多皮质喘等变态反应疾病、器官移植,进而发现许多皮质激素新药。激素新药。n1950s-1960s,开发甾体避孕药,是人类生育控制的,开发甾体避孕药,是人类生育控制的划时代成就,促使孕激素化学的深入研究。划时代成就,促使孕激素化学的深入研究。n1980s,开发孕激素受体拮抗剂,抗早孕药物出现。,开发孕激素受体拮抗剂,抗早孕药物出现。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
22、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雌甾烷类 雄甾烷类雄甾烷类 孕甾烷类孕甾烷类结结 构构反反-反反-反、顺反、顺-反反-反、顺反、顺-反反-顺式顺式与环平面垂直的键称为与环平面垂直的键称为直立键或直立键或a a键键与环平面夹角较小即平行的键称为与环平面夹角较小即平行的键称为平伏键或平伏键或e e键键环平面以上环平面以上的取代基称的取代基称 位取代位取代,环平面以下环平面以下的取代基称为的取代基称为 位取代位取代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
23、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
24、.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
25、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
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