药物化学(第二版)
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第二节 抗癫痫药

癫痫是大脑局部病灶神经元兴奋过高,反复发生阵发性放电,并向周围扩散的短暂脑功能失调综合征。癫痫是神经系统常见疾病之一,患病率仅次于脑卒中。癫痫的发病率与年龄有关。一般认为1岁以内患病率最高,其次为1~10岁,10岁以后逐渐降低。我国男女之比为(1.15∶1)~(1.7∶1)。种族患病率无明显差异。按其发作时的表现分为大发作、小发作、神经运动性发作、局限性发作和癫痫持续状态。抗癫痫药主要用于防止和控制癫痫发作。

一、抗癫痫药的发展

抗癫痫药以1957年溴化钾的出现为开端。它是第一个真正意义上的对控制癫痫发作有用的药物。但是由于毒性大,很快被苯巴比妥所取代。苯巴比妥有控制癫痫大发作的作用,但是巴比妥类药物因为具有较多的生理活性,因而使用中伴有诸多的副作用。从1938年起对巴比妥类药物进行构效关系的研究,发现了苯妥英(Phenytoin)为有效的抗癫痫药。但是使用中发现,苯妥英在高浓度时会引起恶心、呕吐、厌食、巨成红细胞贫血等多种副作用。因而人们进一步研究发现多种类型的抗癫痫药。目前常用的抗癫痫药物有:二苯并二氮类的卡马西平(Carbamazepine)和奥卡西平(Oxcarbazepine)、脂肪羧酸类的丙戊酸钠(Sodium Valproate)。

二、典型药物

[通用名]苯妥英钠;Phenytoin Sodium。

[化学名]5,5-二苯基乙内酰脲钠盐。

提示:此化合物的母体结构是2,4-咪唑烷二酮,其结构为:

[CAS号]630-93-3。

M3-1 苯妥英钠的鉴别方法

[理化性质]本品为白色粉末;无臭,味苦;易溶于水,可溶于乙醇,不溶于乙醚或氯仿。Mp.95~96℃。本品具有吸潮性,水溶液放置于空气中易吸收二氧化碳而析出苯妥英沉淀,因而往往临床上将其制备成粉针剂使用。苯妥英钠水溶液与碱加热水解开环,最后生成α-氨基二苯乙酸和氨;与硝酸银试液反应生成白色沉淀。苯妥英钠与吡啶硫酸铜试液反应显蓝色(巴比妥类显紫色),此法可用于两者的区别。

[合成]以苯甲醛为原料,通过维生素B催化下生成安息香辅酶,再氧化生成二苯乙二酮,最后与尿素在碱性条件下环合得到苯妥英钠。

M3-2 苯妥英钠的制备

[代谢]本品主要在肝脏中代谢,代谢物无药理活性,其中主要为5-(4-羟基苯基)-5-苯乙内酰脲(占50%~70%)。存在肠肝循环,主要经肾排泄,碱性尿排泄较快。

[药理及临床作用]

①抗癫痫作用。本品是治疗癫痫强直阵挛性发作的首选药,对复杂部分性发作和单纯部分性发作有一定疗效,对失神发作无效。其作用机制是对细胞膜有稳定作用,能降低其兴奋性。a.与失活状态的钠通道结合,阻断Na+内流,阻止癫痫病灶异常放电的扩散,从而达到治疗作用,但对病灶异常高频放电无抑制作用;阻断L和N型钙通道,抑制Ca2+内流,但对哺乳动物丘脑神经元T型钙通道无阻断作用,这可能与治疗失神性发作无效有关;b.大剂量苯妥英钠还能抑制K+外流,延长动作电位时程和不应期。

②治疗外周神经痛。对三叉神经痛、舌咽神经痛等疼痛有效,可减少其发作次数。

③抗心律失常。本品为强心苷过量中毒所引起的心律失常的首选药。

[不良反应]①局部刺激。该药碱性较强,对胃肠道有刺激性,口服易引起食欲减退,恶心、呕吐、腹痛等症状,宜饭后服用。静脉注射易引起静脉炎。②牙龈增生。长期应用可引起牙龈增生,与胶原代谢改变影响结缔组织增生有关。多见于青年和儿童。③神经系统反应。出现眼球震颤、共济失调等小脑前庭功能障碍;大剂量可引起精神改变。④造血系统反应。 服用1~3周常出现巨幼红细胞性贫血,少数病人可出现血细胞和血小板减少,偶致再生障碍性贫血。必须定期检查血象。⑤其他。偶见男性乳房增大,女性多毛、皮疹等。妊娠早期用药偶致畸胎。

[通用名]卡马西平;Carbamazepine。

[化学名]5H-二苯并[bf]氮杂-5-甲酰胺。

提示:此化合物的母环为二苯并[bf]氮杂,其结构为:

[CAS号]298-46-4。

[理化性质]本品为白色结晶性粉末;具多晶形;几乎不溶于水,在乙醇中略溶,易溶于氯仿。Mp.189~193℃。本品在干燥状态及室温下较稳定。片剂在潮湿环境中易生成二水合物,使片剂硬化,从而降低药效至原来的1/3左右。本品对光照亦不稳定,长时间光照可生成橙黄色二聚合物或氧化成环氧化物,故卡马西平应该避光保存。

[合成]以亚氨基二苄为原料,在甲苯中与三光气回流反应10h,得到亚氨基二苄甲酰氯,然后经溴化,脱溴化氢高收率得到亚氨基芪甲酰氯,再与氨气反应得到目标产品卡马西平。

[代谢]本品主要在肝脏中代谢为环氧化物,该代谢物有一定的毒副作用,最终代谢为无活性的10,11-二羟基卡马西平。

[药理及临床作用]本品为广谱抗惊厥药,具有抗癫痫作用,对癫痫单纯和复杂部分性发作最有效。

小故事

抗癫痫药能延长寿命吗?

美国华盛顿大学的基因学家克里•科恩费尔德(Kerry Kornfeld)及其同事在秀丽线虫身上筛选抗衰老药物(秀丽线虫是一种寿命很短的长约1mm的小虫,一直以来被科学家们大量用于有关生物发育和凋亡的研究)。研究人员将秀丽线虫分成不同的组别,分别给予包括利尿药、类固醇和抗炎药在内的19种药物。结果发现,大部分药物均不能有效延长线虫的寿命,有的甚至还会导致线虫死亡。不过,抗癫痫药乙琥胺(苯妥英钠类似物)却能使线虫的平均寿命延长17%,达到19.6天。在随后进行的进一步研究中,研究人员发现还有两种抗癫痫药也能延长线虫寿命,其中,三甲双酮竟能将线虫寿命延长47%,而且,线虫正常的衰老体征出现的时间也因此而延迟了。此项研究成果发表在2004年1月份出版的《科学》杂志上。此项成果能否应用于哺乳动物身上还有待研究。