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130-95-0 / 奎寧的制備方法及用途

背景及概述[1][2]

奎寧俗稱金雞納堿或金雞納霜。存在于金雞納樹及其同屬植物的樹皮中的一種生物堿。含有奎寧的金雞納樹皮早在15世紀就已成為廣泛用于治療瘧疾的特效藥。1820年佩爾蒂埃和卡芳杜首次制得純品。拉伯首先提出奎寧的結構,1944年伍德沃德和多林完成了它的全合成,證實了拉伯提出的結構。

奎寧的主要用途是治療瘧疾。它能抑制原瘧蟲,中止瘧疾的急性發作。用金雞納樹皮制備時,可將干燥磨碎的樹皮以石灰和氫氧化鈉溶液處理,再以石油醚反復提取,在提取液中加硫酸或鹽酸使之變成硫酸鹽或鹽酸鹽析出。醫療所用都是奎寧的鹽類。硫酸鹽供口服,鹽酸鹽供注射。直到20世紀20年代,它一直是治療瘧疾的較好藥劑。但若使用不當,也會中毒,引起頭痛、耳鳴、腹瀉、皮疹、視力和聽力發生障礙等。它對原瘧蟲只有抑制作用,而無殺滅作用,患者病愈后仍易發作。為此仍在尋求療效更高的抗瘧藥物,現已應用的有阿的平、撲瘧喹啉、氯喹啉等。中國出產的植物常山中可提取一種常山堿,它的抗瘧作用比奎寧大100倍以上,但因毒性大而不能直接服用,正在研究常山堿的結構與藥理關系,以找出療效更高的抗瘧藥??鼘庍€有興奮子宮、抑制心肌和解熱鎮痛的作用。除藥用外,在分析化學上它可用作鉍、鉑等金屬離子的檢出劑,也可用于外消旋有機酸的析分劑。

作用與用途[3][4]

本品能殺滅或控制良性瘧及惡性瘧原蟲的紅內期裂殖體,對間日瘧的作用最強,對配子體和紅外期瘧原蟲無作用,故只能控制瘧疾正常發作而不能根治。另外,對中樞神經系統、體溫調節系統、心臟等有抑制作用,對子宮有興奮作用。生物活性研究表明,奎寧主要作用于寄生蟲生命周期中的紅內期,能通過多種途徑殺滅各種瘧原蟲紅內期裂殖體,有效控制癥狀??鼘幠芫奂诏懺x溶酶體內,結合H+使自身質子化,從而使溶酶體內pH 值升高,影響瘧原蟲的生長和繁殖。

奎寧可以抑制血紅素聚合酶作用,阻止血紅素從溶酶體轉移到細胞質,使血紅素游離于瘧原蟲體內,并攻擊膜系統,導致瘧原蟲死亡;奎寧能降低瘧原蟲氧耗量,抑制瘧原蟲內的磷酸化酶而干擾其糖代謝。奎寧能與瘧原蟲的DNA 結合形成復合物,抑制DNA 的復制和RNA的轉錄,從而抑制原蟲的蛋白質合成。但是,奎寧不能根治良性瘧疾,長療程可根治惡性瘧疾,但對惡性瘧疾的配體亦無直接作用,故不能中斷傳播。除了抗瘧作用外,奎寧還具有抑制免疫反應的作用[7],可用于治療免疫失調類疾病,如紅斑狼瘡、類風濕性關節炎。有研究者發現奎寧可能對卡波西肉瘤病(Kaposisarcoma)等也有一定療效,2004 年美國FDA 批準奎寧用于治療口腔和咽喉疾病以及癌癥。

不良反應[5]

1. 口服常見不良反應有頭痛、頭昏、眼花、食欲不振、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、皮膚瘙癢、皮疹、耳鳴和煩躁等。長期應用正常量或過量,可能會有較嚴重心臟反應。心電圖上出現QRS波增寬,QT延長,T波改變,傳導紊亂或室性心動過速,嚴重者可發生循環虛脫。腎衰竭可能由循環衰竭引所致。

2. 大劑量攝入中毒或靜脈投藥時,由于心肌抑制,外周血管擴張,可使血壓驟降,呼吸變慢變淺,發熱、煩躁不安或譫妄等。

3. 金雞納中毒綜合征:少數病人對本品過敏,小量就可引起本綜合征:耳鳴、頭痛、頭昏、視力障礙、眩暈綜合征。重者可引起心臟傳導紊亂、室性心動過速、腹痛、腹瀉、呼吸抑制、腎功能減退、暫時性耳聾等。

4. 奎寧黑蒙是最嚴重的不良反應。首先出現瞳孔擴大,對光反射存在。最明顯的表現是視野縮小,甚至視力喪失。眼底檢查可見動脈變窄,一般停藥后可恢復,少數病人為永久性失明。

5. 少數惡性瘧患者使用本品可發生急性血管內溶血,黑尿熱伴腎功能損害或腎衰竭致死。

6. 個別病人用藥中發生粒細胞減少或血小板減少。罕見過敏性休克發生。有刺激子宮壁的作用,引起孕婦流產。

制備[4]

方法1:從右旋奎寧辛(d-quinotoxine)通過3 步化學反應轉化成奎寧的方法

奎寧的制備方法及用途

方法2:以手性化合物 (S)-β-:乙烯基-γ-丁內酯 [(S)-4-vinylbutyrolactone] 為初始物,隨后的反應均圍繞該手性中心進行,在反應中運用了硅基保護、親電取代、親核加成、Wittig 反應、Mitsunobu 反應以及氧化還原反應等合成奎寧。

奎寧的制備方法及用途

主要參考資料

[1] 科學技術社會辭典·化學

[2] 臨床醫護用藥手冊

[3] 全科醫生藥物手冊

[4] 郭瑞霞, 李力更, 付炎, 等. 天然藥物化學史話: 奎寧的發現, 化學結構以及全合成[J]. 中草藥, 2014, 45(19): 2737-2741.

[5] 實用中毒急救數字手冊