к-Строфантидин

к-Строфантидин
Имена
Название ИЮПАК
3β,5,14-Тригидрокси-5β-кард-20(22)-енолид-19-аль
Систематическое название ИЮПАК
(1 R ,3a S ,3b R ,5a S ,7 S ,9a S ,9b S ,11a R )-3a,5a,7-Тригидрокси-11a-метил-1-(5-оксо-2,5-дигидрофуран-3-ил)гексадекагидро-9a H -циклопента[ a ]фенантрен-9a-карбальдегид
Другие имена
3β,5,14-Тригидрокси-19-оксо-5β,20(22)-карденолид,
Цимаригенен,
Строфантидин
Идентификаторы
  • 66-28-4 [1] проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ChEMBL
  • ChEMBL111743 ☒Н
ChemSpider
  • 5950 ☒Н
Информационная карта ECHA100.000.569
МеШСтрофантидин
CID PubChem
  • 6185
УНИИ
  • W5O632DN33 ☒Н
  • DTXSID00903966
  • InChI=1S/C23H32O6/c1-20-6-3-17-18(4-8-22(27)11-15(25)2-7-21(17,22)13-24)23(20,28)9-5-16(20)14-10-19(26)29-12-14/h10,13,15-18,25,27-28H,2-9,11-12H2,1H3/t15-,16+,17-,18+,20+,21-,22-,23-/m0/s1 ☒Н
    Ключ: ODJLBQGVINUMMR-HZXDTFASSA-N ☒Н
  • ИнЧИ=1/C23H32O6/c1-20-6-3-17-18(4-8-22(27)11-15(25)2-7-21(17,22)13-24)23(20, 28)9-5-16(20)14-1 0-19(26)29-12-14/ч10,13,15-18,25,27-28Н,2-9,11-12Н2,1Н3/т15-,16+,17-,18+,20+ ,21-,22-,23-/м0/с1
    Ключ: ODJLBQGVINUMMR-HZXDTFASBJ
  • С[С@]12СС[С@Н]3[С@Н]([С@]1(СС[С@@Н]2С4=СС(=О)ОС4)О)СС[С@]5([С@@]3(СС[С@@Н](С5)О)С=О)О
Характеристики
С23Н32О6
Молярная масса404,5 г/моль
Плотность1,43 г/мл
Температура плавления169 °C (336 °F; 442 К)
Точка кипения620,7 °C (1149,3 °F; 893,9 К)
Опасности
Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH):
Основные опасности
Токсичный
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
☒Н проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

k-Строфантидин — это карденолид, встречающийся в видах рода Strophanthus . Это агликон k-строфантина, аналога уабаина . k - строфантин встречается в зрелых семенах Strophanthus kombé и в лилии Convallaria .

К-строфантидин можно разделить на [ требуется ссылка ] :

  • k-строфантин-α, h-строфантин, цимарин, строфантидин-D-цимарозид (CAS: 508-77-0)
  • к-строфантин-β, к-строфантин, строфозид, строфантидин-глюкоцимарозид (CAS: 560-53-2)
  • к-строфантин-γ, к-строфантозид, строфантидин-диглюкоцимарозид (CAS: 33279-57-1)
  • Конваллатоксин или строфантидин-L-рамнозид (CAS: 508-75-8)
  • Конваллосид или строфантидин-глюкорамнозид (CAS: 13473-51-3)

Строфантидин — сердечный гликозид, механизм действия которого аналогичен Digitalis, Ouabain и digitoxin. Он специфически ингибирует мембранный белок Na+/ K+ АТФазу в мышечной ткани (сердце), что может привести к перегрузке Ca2+, диастолической дисфункции, аритмиям и в конечном итоге к сердечной недостаточности и смерти. Коренные африканские племена использовали Строфантидин среди других токсинов в качестве яда для стрел.

История

1505

Яд для стрел растения Acokanthera schimperi был найден португальцами в Мелинде в Восточной Африке. Acokanthera schimperi, принадлежащая к семейству Apocynaceae, представляет собой небольшое дерево.

1858 – 1863

В 1858–1863 годах шотландский миссионер и исследователь доктор Дэвид Ливингстон возглавил экспедицию по реке Замбези в Центральной Африке. В дополнение к другим ядам для стрел доктор Меллер нашел среди холмов Манганджа образец Strophanthus kombe (вьющееся растение значительных размеров) в конце 1861 года. Это растение, образец семени и извлеченный яд для стрел были отправлены сэру У. Дж. Хокеру в гербарий садов Кью в Англии, а также в Европу. Несколько видов Strophanthus также использовались аборигенами Западной Африки в качестве источников яда для стрел, включая S.hispidus, S. kombe, S.sarmentosus и S. gratus. В 1862 году доктор Уильям Шарпей, профессор анатомии и физиологии в Университетском колледже Лондона, признал экстракт сердечным ядом.

1865 – 1885

В 1865 году Пеликан из Санкт-Петербурга, а также британские доктора Фагге и Стивенсон признали, что действие строфанта было похоже на действие Digitalis, растения наперстянки. Томас Р. Фрейзер, профессор материальной медицины и терапии в Эдинбурге, также работал с лягушками, птицами и млекопитающими с этим «ядом стрел Комбе». Он обнаружил, что основное действие было на сердце, но отметил, что произвольные мышцы постепенно ослабевали. В 1885 году Фрейзер выделил гликозид из S. kombe и назвал его строфантином, результат, который он представил на заседании Британской медицинской ассоциации в Кардиффе. Галеновые препараты строфанта стали обычно назначаться сердечным больным. Немецкий фармаколог Освальд Шмидеберг определил глюкозидную природу наперстянки в 1874 году. Лишенные азота, гликозиды являются соединениями эфирного типа, полученными из сахаров и гидроксильных соединений. Агликон или генин является гликозидом с не-сахаром, в то время как глюкозид является гликозидом с сахаром, таким как глюкоза. Строфантин из семян S. Kombe стал называться строфантином-K, из семян S-hispidus — строфантином-H, а из семян S. gratus или древесины A. schimperi — строфантином-G.

1900 - 1960

Доктор Файльхенфельд из Берлина назначал строфант в качестве премедикации перед анестезией. Альберт Френкель, фармаколог из Гейдельберга , считал строфант терапевтическим средством при сердечной недостаточности (первоначально в экстренных случаях). Поэтому строфантин-К (Комбетин) использовался перорально и внутривенно. В 1925 году было признано, что всасывание строфанта из кишечника было менее полным, чем у дигиталиса. Как следствие, его пероральное использование было сокращено, тогда как внутривенное использование увеличилось. В период с 1910 по 1935 год Френкель сообщил о десятках тысяч внутривенных инъекций строфантина без осложнений. Бруно Киш (Нью-Йорк) отметил, что уабаин (строфантин-G) обладает положительной ионотропной активностью и более быстрым началом, чем дигиталис. Он также обнаружил, что использование сердечных стимуляторов может облегчить миокардиальную депрессию при наличии шока (первое лечение людей с шоком было в 1950 году). Уабаин начали использовать в анестезии в 1955 году в Великобритании. Но в 1960 году симпатомиметические препараты, такие как катехоламины, стали использоваться для лечения шока, поэтому использование строфантина сократилось.

Производство К-строфантидина

Строфантин может быть выделен из Acokanthera schimperi (семейство Apocynaceae), из африканских растительных источников (яды стрел). Строфантин-К может быть обнаружен в семенах S. kombe. Выделение k-строфантина может быть выполнено с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с последующим обнаружением с помощью масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением (ESI-MS) с использованием колонки RP-C-18 (1% муравьиной кислоты в воде/ацетонитриле в качестве подвижной фазы). Подробности см. в [17]. [5] [15]

Метаболизм в организме человека

K-строфантидин может попадать в организм пероральным путем или внутривенно. Между этими двумя вариантами существует значительная разница в выведении с мочой. Период полураспада k-строфантидина при приеме внутрь составляет 23,3 часа, тогда как период полураспада после внутривенной инъекции составляет всего 13,4 часа. Через 24 часа уже 80% этого соединения выводится из организма. Большая часть вещества выводится в виде конъюгированных метаболитов, только небольшое количество выводится в неизмененном виде. Для k-строфантидина возможны три пути метаболизма. Первый — расщепление остатка цимарозы цимарина (k-строфантидин-альфа), что приводит к k-строфантидину. Во-вторых, может происходить восстановление альдегидной группы C 19 цимарина или k-строфантидина. Это приводит к образованию цимарола и k-строфантидола. Третий важный путь — это конъюгация цимарина и его метаболитов с глюкуронатом и сульфатом в остатке сахара или C 3 генина. Это основной путь выведения с мочой. Пути метаболизма не различаются в зависимости от способа введения (перорально или внутривенно), поэтому до сих пор неясно, почему период полувыведения так сильно различается.

Медицинское применение и эффекты

Цимарин (или k-строфантидин) — это сердечный гликозид , который действует как ингибитор Na + /K + -АТФазы. Это ингибирование оказывает инотропное действие на сердечные мышцы, увеличивая их силу примерно на 100%. Ингибирование этого белка приводит к его основному эффекту, увеличению [Na + ] i . Это приводит к притоку Ca 2+ через Na + /Ca 2+ -обменник, управляемый возникшим градиентом Na + . Этот приток заставляет саркоплазматический ретикулум сердечных мышц поглощать и высвобождать Ca 2+ . Это приводит к упомянутому инотропному эффекту. Это происходит только между заданной дозой от 0,1 мкмоль/л до 0,5 мкмоль/л. Ниже минимальной дозы существенного эффекта нет. Выше максимальной дозы возникают токсические эффекты, такие как перегрузка Ca 2+ , диастолическая дисфункция и аритмии . На токсический эффект также влияет механизм действия белка, называемого фосфолемманом , который регулирует натриевый насос в сердце. В зависимости от эффективности этого белка токсические эффекты могут быть более серьезными, соответственно, наступать быстрее или могут быть им уменьшены. Инотропное и токсическое действие строфантидина уже испытано на миокарде человека, страдающем недостаточностью , где его можно использовать терапевтически для укрепления сердца, страдающего недостаточностью, при правильной дозировке.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Sigma-Aldrich . "Strophanthidin" . Получено 2 мая 2009 .

Дальнейшее чтение

  • Bolognesi R, Cucchini F, Giaroli P, Manca C (июль 1991 г.). «Различные эффекты острого внутривенного введения k-строфантидина и преналтерола на диастолическую фазу функции левого желудочка у пациентов с ишемической болезнью сердца». Международный журнал кардиологии . 32 (1): 29–34. doi :10.1016/0167-5273(91)90041-M. PMID  1864667.
  • Ferrier GR, Moe GK (ноябрь 1973 г.). «Влияние кальция на вызванную ацетилстрофантидином транзиторную деполяризацию в ткани Пуркинье у собак». Circulation Research . 33 (5): 508–15. doi : 10.1161/01.RES.33.5.508 . PMID  4752852.
  • Strobach H, Wirth KE, Rojsathaporn K (декабрь 1986 г.). «Всасывание, метаболизм и выведение гликозидов строфанта у человека». Архивы фармакологии Наунин-Шмидеберга . 334 (4): 496–500. doi :10.1007/bf00569392. PMID  3821940. S2CID  1092125.
  • Fricke U, Klaus W (1981). «Влияние сниженного уровня калия в сыворотке на токсичность некоторых карденолидов у морских свинок». Basic Research in Cardiology . 76 (1): 62–78. doi :10.1007/bf01908163. PMID  7236178. S2CID  31319066.
  • McKenzie AG (декабрь 2002 г.). «Взлет и падение строфантина». Серия международных конгрессов . 1242 : 95–100. doi :10.1016/S0531-5131(02)00729-X.
  • Morgan JP (ноябрь 1985 г.). «Влияние дигиталиса на внутриклеточные кальциевые транзиты в рабочем миокарде млекопитающих, обнаруженное с помощью экворина». Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 17 (11): 1065–75. doi :10.1016/S0022-2828(85)80122-X. PMID  3908693.
  • Qi YJ, Su SW, Li JX, Li JH, Guo F, Wang YL (ноябрь 2008 г.). «Различные пути сигнала Na+/K+-АТФазы были вовлечены в увеличение [Ca2+]i, вызванное строфантидином в нормальных и неисправных изолированных желудочковых миоцитах морской свинки». Acta Pharmacologica Sinica . 29 (11): 1313–8. doi : 10.1111/j.1745-7254.2008.00897.x . PMID  18954525.
  • Bolognesi R, Cucchini F, Javernaro A, Zeppellini R, Manca C, Visioli O (январь 1992 г.). «Влияние острого введения K-строфантидина на релаксацию и фазу наполнения левого желудочка при ишемической болезни сердца». Американский журнал кардиологии . 69 (3): 169–72. doi :10.1016/0002-9149(92)91298-I. PMID  1731453.
  • Song H, Karashima E, Hamlyn JM, Blaustein MP (март 2014 г.). «Антагонизм уабаина-дигоксина в артериях и нейронах крыс». Журнал физиологии . 592 (5): 941–69. doi :10.1113/jphysiol.2013.266866. PMC  3948557. PMID  24344167 .
  • Aceto E, Vassalle M (октябрь 1991 г.). «О механизме положительной инотропии низких концентраций строфантидина». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 259 (1): 182–9. PMID  1920115.
  • Iacono G, Vassalle M (апрель 1990 г.). «О механизме различной чувствительности волокон Пуркинье и миокарда к строфантидину». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 253 (1): 1–12. PMID  2329497.
  • von Lewinski D, Bisping E, Elgner A, Kockskämper J, Pieske B (ноябрь 2007 г.). «Механистическое понимание функциональных и токсических эффектов строфантидина при недостаточности миокарда человека». European Journal of Heart Failure . 9 (11): 1086–94. doi : 10.1016/j.ejheart.2007.08.004 . PMID  17956764.
  • Altamirano J, Li Y, DeSantiago J, Piacentino V, Houser SR, Bers DM (сентябрь 2006 г.). «Инотропный эффект кардиоактивных гликозидов в желудочковых миоцитах требует функции обмена Na+-Ca2+». Журнал физиологии . 575 (3): 845–54. doi :10.1113/jphysiol.2006.111252. PMC  1995692. PMID  16825310 .
  • Berret E, Nehmé B, Henry M, Toth K, Drolet G, Mouginot D (февраль 2013 г.). «Регулирование центрального обнаружения Na+ требует кооперативного действия канала NaX и α1 изоформы Na+/K+-АТФазы в популяции нейронов сенсора Na+». The Journal of Neuroscience . 33 (7): 3067–78. doi : 10.1523/JNEUROSCI.4801-12.2013 . PMC  6619214 . PMID  23407962.
  • Grosa G, Allegrone G, Del Grosso E (июнь 2005 г.). "LC-ESI-MS/MS характеристика строфантина-K". Журнал фармацевтического и биомедицинского анализа . 38 (1): 79–86. doi :10.1016/j.jpba.2004.12.008. PMID  15907623.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=K-Strophanthidin&oldid=1249686240"