药物化学/抗组织胺与抗溃疡药/H2 抗组织胺药物/Cimetidine 的发展

历史背景

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  • 在 1960 年代,没有 X 射线衍射法、分子模拟和基因工程等现代科技
  • 在那年代,还没确定有 H2受体存在(更别说将该受体分离出来)
  • 体外试验发现,组织胺虽能刺激胃酸分泌,但传统的抗组织胺却无法抑制胃酸分泌
  • 承上,因此很多研究者认为胃壁细胞上没有组织胺受体,组织胺能刺激胃酸分泌被解释为巧合地启动胃泌素或胆碱性受体
  • 研究员亦认为,即便胃壁细胞上面有组织胺受体,但阻断组织胺受体造成的效果很小
  • 1964 年时,抗溃疡药物的研发方向走向比较可能成功的道路:阻断胃泌素,使很多研究团队在这领域上积极投入

然而,SmithKline 和 French (SKF)公司却没有跟着大家的风潮,冒着风险和经济压力下,坚持朝向抗组织胺的道路。在当时的实验发现,传统的抗组织胺药物没办法抑制当时已知组织胺所有的生理活性,例如无法抑制组织胺引起的血管松弛作用,因此 SKF 团队大胆假设有两个不同的组织胺受体亚型,这假设也暗示著,1960 年代早期所使用的传统组织胺药物已经可以选择性地抑制 H1受体,而不会抑制另一个假想受体却与胃酸分泌有关(H2受体)。

虽然这假设很合理,却在当时仍没有已知的拮抗剂作用在假想受体上

寻找一个先导化合物

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Histamine

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计划一开始,SKF 团队就有一个明显的问题,他们有假设却没有先导化合物,那么只能先从天然受质-组织胺开始。如果假想受体存在,那么组织胺一定能与这受体互相键结,然后改变组织胺的结构,使其能被组织胺受体锁辨识,但键结方式为拮抗剂而非作用剂,因此,一开始便对组织胺做构校关系研究,参见组织胺受体

4-Methylhistamine

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当我们对组织胺的构效关系了解清楚后,现在就便设计一个可以被 H2受体辨认但不会活化他的分子,也就是说将一个作为促进剂的组织胺做成拮抗剂。

所以 SKF 团队寻找在其他药物领域中,作用剂与拮抗剂在构造上的不同,然后尝试将这样的变化应用在组织胺身上,测试是否能刺激或抑制胃酸分泌。

将一个芳香环加入正肾上腺素中,是一个成功设计出肾上腺素拮抗剂的方法,同样的策略应用在组织胺上,得到如图的类似物,可惜,这些化合物没有一个具有拮抗剂作用

 

在开发出胆碱性药物的案例中,加入非极性或亲脂性取代,应用于组织胺中,却也无一化合物具有拮抗作用。然而,却得到一个有趣的东西:4-methylhistamine

 

在测试实验中,发现它可以刺激胃酸分泌,但对于其他组织胺的生理活性实验,都显得活性较弱,究竟是怎么发生的。

研究团队认为 4-methylhistamine 具有两种构型(如图),其中构型 I 不存在,因为甲基造成较大的立体障碍,因此团队认为,假想受体需要像 II 构型,而 H1需要的是像 I 构型

 

除了这结果外,SKF 团队对于假想受体拮抗剂的研究毫无进展,至此总共合成200多个化合物,但没有一个显示或暗示任何拮抗剂作用

Nα-Guanylhistamine

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