泮库溴铵的制备和药理作用研究

背景及概述^[1-3]

泮库溴铵(pancuroniumbromide,1),化学名为二溴化(1,1′-[3α,17β-二乙酰氧基-5α-雄甾烷-2β,16β-二基]双[1-甲基哌啶]),为人工合成的双季铵甾类中长效非去极化型肌松药，是最早应用于ICU中的肌松药,主要作为全麻辅助用药，用于全麻时的气管插管及手术中的肌肉松弛。本品具有无组胺释放、无神经节阻滞、不引起低血压的特点。

制备^[3]

1、17-乙酰氧基-5α-雄甾烷-2,16-二烯(3)的合成

将5α-雄甾烷-2-烯-17-酮(2)100g(0.37mol)、乙酸异丙烯酯49mL和对甲苯磺酸8.67g(0.05mol)加入反应瓶中,加热搅拌回流37h,稍冷后蒸除乙酸异丙烯酯,加入二氯甲烷230mL使之溶解,然后用三乙胺调至溶液pH值为7.0～8.0,最后用水(300mL×3)洗涤至中性,无水硫酸镁干燥,蒸除溶剂得粗品95g,粗品用400mL乙醇精制,干燥得白色粉末3(93g,收率:80.0%,mp:86～88℃)。

2、2α,3α,16α,17α-二环氧-17β-乙酰氧基-5α-雄甾烷(4)的合成

将40g(0.13mol)白色粉末3及350mL乙醚加入反应瓶中,室温搅拌下滴加86%间氯过氧苯甲酸50.7g(0.25mol)及乙醚220mL配成的混合液,加毕,室温搅拌18h,析出白色沉淀,抽滤,干燥得白色固体4(29.3g,收率65.0%),mp:164～167℃(文献收率:55.0%,mp:164～167℃)。

3、2β,16β-二(1-哌啶基)-5α-雄甾烷-3α-羟基-17-酮(5)的合成

将29.3g(0.08mol)白色固体4,哌啶260mL,水29mL,加入反应瓶中,加热搅拌回流120h,稍冷后蒸除溶剂,得棕色胶状固体,加水1000mL,立即析出白色沉淀,室温下搅拌10min,抽滤,水洗得5的粗产品。再加入2molL-1盐酸溶液88mL,搅拌使其充分溶解,滤去不溶物,滤液缓慢加入2.5molL-1氢氧化钠溶液70mL,静置析晶,过滤得白色固体。将其溶于二氯甲烷,水洗至中性,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,用丙酮精制,干燥得白色粉末5(25.8g,收率70.5%),mp:176～180℃(文献收率:66.0%,mp:179～185℃)。

4、2β,16β-二(1-哌啶基)-5α-雄甾烷-3α,17β-二醇(6)的合成

将25.8g(0.056mol)白色粉末5,二氯甲烷33mL,甲醇100mL,加入反应瓶中,室温搅拌下缓慢加入硼氢化钾10.1g(0.19mol),加毕,室温搅拌18h,析出白色固体,抽滤,滤饼用水洗,干燥得白色固体6(24.6g,收率95.0%),mp:152～158℃(文献收率:94.0%,mp:155～158℃)。

5、2β,16β-二(1-哌啶基)-3α,17β-乙酰氧基-5α-雄甾烷(7)的合成

将24.6g(0.05mol)白色固体6及二氯甲烷234mL,加入反应瓶中,室温搅拌下迅速加入乙酰氯11.6mL,并进行氮气保护,室温反应25h。反应溶液中加入饱和碳酸钠溶液,直至无气泡放出,有机层用水洗涤3次,无水硫酸镁干燥,浓缩溶剂得黄色胶状固体,用乙腈-丙酮=5∶2的混合溶液精制,干燥得白色固体7(25.6g,收率94.3%),mp:136.6～138.8℃(文献收率:29.0%)。¹H-NMR(DMSOd6)δ:0.750(s,3H,C18-CH3),0.979(s,3H,C19-CH3),2.011(s,3H,COC21-CH3),2.197(s,3H,COC23-CH3),1.467(m,1H,5α-H),5.191(m,1H,NC2-CH),5.165(m,1H,OC3-CH),3.426(d,1H,OC17-CH),2.243(d,1H,NC16-CH),2.410(m,4H,NC24,NC28-2×CH2)。¹³C-NMR(DMSO-d6)δ:12.86,12.96,19.21,19.34,20.23,20.72,21.16,21.38,24.45,25.86,26.06,27.11,29.96,31.39,33.15,33.76,35.17,37.09,40.07,44.66,45.43,51.50,51.64,54.03,56.15,62.57,68.87,78.00,169.28,169.82。

6、泮库溴铵(1)的合成

将25.6g(0.047mol)白色固体7、溴甲烷90.88g(0.96mol)、乙腈250mL的混合液中,氮气保护下,于40℃左右搅拌30h,减压浓缩,产物经酸化氧化铝柱层析,用异丙醇-乙酸乙酯=1∶1洗脱得油状物,经丙酮精制,干燥得白色固体1(23.2g,收率67.4%),mp:212～214℃(文献mp:212～215℃)。HPLC测纯度≥99.0%(归一化法)。¹H-NMR(DM-SO-d6)δ:0.779(s,3H,C18-CH3),0.881(s,3H,C19-CH3),2.090(s,3H,COC23-CH3),2.191(s,3H,COC25-CH3),3.145(s,3H,N+C20-CH3),2.939(s,3H,N+C21-CH3),1.415(m,1H,5α-H),5.170(m,1H,NC2-CH),5.145(m,1H,OC3-CH),3.391(d,1H,OC17-CH),2.241(d,1H,NC16-CH),2.349(m,4H,NC26,NC30-2×CH2)。¹³C-NMR(DMSO-d6)δ:12.961,17.081,19.518,19.639,19.708,19.838,20.839,21.163,21.569,22.999,26.231,26.592,30.866,33.768,34.077,34.517,36.217,37.364,37.543,43.393,44.799,45.537,45.812,53.605,59.861,61.676,62.183,67.488,68.826,77.818,169.314,169.394。

药理作用研究^[1-2]

报道一、

赵雪莲等人研究了泮库溴铵对肾上腺嗜铬细胞(PC12细胞)烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)的作用,探讨其是否与该药的不良反应有关。方法：以DMEM培养液培养PC12细胞。采用全细胞电压钳技术,记录以不同浓度乙酰胆碱(Ach)(10、30、100、300、1000μmol／L)所诱发PC12细胞nAChR的内向电流和不同浓度泮库溴铵(0.01、0.1、1、10、100、1000μmol／L)对PC12细胞nAChR的内向电流的抑制率。结果：PC12细胞可为不同浓度Ach激动,其电流大小呈浓度依赖性,93.7％的nAChR可被1mmol／LAch激活。泮库溴铵可逆性抑制1mmol／LAch所诱发的电流,并呈浓度依赖性。1mmol／L泮库溴铵能完全抑制1mmol／LAch对PC12细胞nAChR的激动作用。结论：泮库溴铵能竞争性抑制PC12的uAChR,阻断儿茶酚胺的分泌。

报道二、

颜涛等人研究了泮库溴铵对大鼠颈上交感神经元细胞N型钙通道电流的影响。方法：酶-机械法急性分离大鼠颈上交感神经元(SCG)细胞。采用全细胞膜片钳技术,记录N型钙通道电流。通过自制“Y”型加药系统将以标准细胞外液稀释的泮库溴铵灌流至细胞周围。记录灌流前、灌流30s后和冲洗30s后的N型钙电流。在细胞内液内加入非水解性G蛋白抑制剂GDP·βS,然后再以10μmol/L泮库溴铵灌流后观察N型钙电流的变化。结果:1、4、10、40μmol/L的泮库溴铵可以使钙电流分别增强12.6%、24.2%、56.6%和21.9%,而100和400μmol/L的泮库溴铵则分别使N型钙电流减少14.1%和25.5%。在电极内液中加入G蛋白的非水解性竞争性拮抗剂GDP·βS后,10μmol/L的泮库溴铵对N型钙电流的增强作用消失。结论:较低浓度的泮库溴铵通过抑制G蛋白调控机制增强交感神经元N型钙通道电流,这可能是其交感神经兴奋作用的机制之一。

参考文献

[1]赵雪莲,庄心良,杨保仲,李世通,徐国辉.泮库溴铵对肾上腺嗜铬细胞乙酰胆碱受体的作用[J].中华麻醉学杂志,2005(01):45-47.

[2]颜涛,李士通,庄心良,徐国辉.泮库溴铵对大鼠颈上交感神经元全细胞N型钙通道电流的影响及其机制的探讨[J].复旦学报(医学版),2004(05):473-476.

[3]王玉成,陈玉芳,顾菲,等.泮库溴铵的合成[J].中国新药杂志,2007,16(19):1599-1602.