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【概述】
單硝酸異山梨酯(Isosorbide Mononitrate)是 1,4:3,6-二脫水-D-山梨醇-5單硝酸酯的通用名,又名5-硝酸異山梨酯,是二硝酸異山梨酯的主要生物活性代謝物。主要藥理作用是松弛血管平滑肌,臨床使用劑型有:普通片劑、緩釋制劑和注射劑,主要用于:冠也病的長期治療;心絞痛的預防;心肌梗死后持續必絞痛的治療;與洋地黃或利尿劑聯合應用,治療慢性充血性心力衰竭;治療老年單純性收縮期高血壓、高血壓危象和圍手術期的急性高血壓。
【藥代動力學】
單硝酸異山梨酯又稱5-單硝酸異山梨酯,注射用單硝酸異山梨酯是一種強效、長效抗心絞痛藥物,經靜脈給藥,迅速分布至全身,無肝或腸道不良反應,有完全而絕對的生物利用度,其t1/2為4-5h,有效血藥濃度時間長達8-9h,是硝酸甘油的10多倍;普通片劑口服吸收快,服藥后1h血藥濃度達峰值,胃腸吸收完全,無肝臟首過效應,生物利用度可達90%-100%,與靜脈用藥一致,可精確預計其血藥濃度值,t1/2為4-5h,血漿蛋白結合率<4%,持續作用達8h;緩釋片劑口服給藥后,約5h血藥濃度達到峰值,口服吸收完全,生物利用度接近100%,為12h,血漿蛋白結合率為13%,有效血藥濃度穩定,持續時間長。肝病患者不出現蓄積現象,本品在腎功能受損者和健康人體內消除無明顯區別。本品脫硝后形成異山梨醇(約37%)和右旋山梨醇(約7%),由尿排出。此外,本品的25%以葡萄糖醒酸形式排出,2%以原形排出,糞便中排出不足1%,其代謝產物均無血管擴張作用。
【藥理學】
單硝酸異山梨酯在血管平滑肌與細胞內琉基結合,產生NO或S-亞硝基巰基化合物,兩者可激活鳥苷酸環化酶,使環鳥苷酸(cGMP)增多,加速鈣離子從細胞內釋出,抑制鈣離子內流,使細胞內鈣離子降低,從而舒張血管平滑肌。單硝酸異山梨酯的血管舒張作用呈劑量依賴性,隨著劑量的增加,依次擴張靜脈血管、冠狀動脈和阻力小動脈。
其主要作用機制為:
①靜脈擴張使血液潴留在外周,減少回必血量,降低必臟前負荷,降低室壁張力;擴張動脈血管,降低外周血管阻力,使收縮期動脈壓和平均動脈壓(后負荷)下降,降低心肌耗氧量,提高必排出量;
②擴張冠狀動脈,使冠脈血流重新分布,改善心肌供血,增強心肌負荷順應性和收縮力,促進衰竭心肌細胞功能恢復,增加心排血量;在臨床常用劑量范圍內,不擴張微動脈,避免發生"冠狀動脈竊血"的現象;
③擴張肺血管,降低肺血管床壓力,降低肺毛細模壓,改善肺淤血,同時降低體循環阻力,改善心功能;
④能有效促進機體的血管內皮細胞合成前列腺素(PG),抑制合成血小板血栓素A2,同時抑制血小板的功能,避免血管內形成粥樣斑塊,進而減少血管狹窄的發生。上述作用,共同促使降低心肌耗氧量,增加供氧量,增強心肌收縮力,改善缺血組織器官的灌注量,使心絞痛、心力衰竭及高血壓的癥狀得到明顯緩解。
【毒理學】
小鼠ig、靜注和腹腔注射給藥,LD50分別為3231.7、2215.5和2224.6mg/kg。狗的長期毒性試驗中,單硝酸異山梨酯每日50mg/kg口服,持續6月,未出現任何毒性癥狀;每日500mg/kg為狗的中毒劑量。
【制備方法】
合成路線:首先使山梨醇(1)脫水,生成1,4,3,6-二脫水山梨醇(2),然后酯化,生成2,5-二硝酸異山梨酯(3),進一步還原,得到產物5-單硝酸異山梨酯(4),
圖1為單硝酸異山梨酯的合成路線圖
制備過程如下: 1.將400mL山梨醇(1)和22mL濃硫酸加入500mL的三口瓶中,加熱蒸餾,當蒸餾速度變慢時,溫度達到140℃停止加熱。冷卻至100℃以下,用w(NaOH)為50%氫氧化鈉水溶液調至pH=7,繼續減壓蒸餾收集(195℃/1.33kPa)餾分,即1,4,3,6-二脫水山梨醇(2),收率76%。
2.將100mL濃硝酸和10mL發煙硫酸加入200mL的三口瓶中。冰浴至0℃時,在攪拌下加入50g(2),加完后,在0℃保持1h。然后將反應物緩慢的加入500mL冰水中,析出白色結晶。用活性碳脫色、重結晶、干燥,得白色針狀結晶即2,5-二硝酸異山梨酯(3),收率82%。
3.將50g(3)和30g鋅粉放入250mL的三口瓶中,然后加入100mLv(乙醇)/v(水)=70/30的乙醇水溶液和2mL冰醋酸攪拌7h。然后加入1mL冰醋酸,3g鋅粉和25mL乙醇。混合物在攪拌下保持-15℃反應7h后,反應混合物過濾,濃縮濾液體積到30~40mL后加入200mL二氯甲烷,混合后過濾。然后加入50mL水,分出有機相,使用無水硫酸鈉干燥后濃縮、結晶,得產品5-單硝酸異山梨酯(4),純度97%(質量),精品收率65%。
【臨床應用】
1.心腦血管疾病方面,該藥有改善心肌缺血程度,減少心肌耗氧,改善心功能等作用,不良反應少且輕微。
2.肝硬化治療上,在消化性潰瘍治療基礎上加用單硝酸異山梨酯治療肝性潰瘍,結果表明,其愈合率和有效率明顯優于不用單硝酸異山梨酯。
【應用】
主要用于:冠也病的長期治療;心絞痛的預防;心肌梗死后持續必絞痛的治療;與洋地黃或利尿劑聯合應用,治療慢性充血性心力衰竭;治療老年單純性收縮期高血壓、高血壓危象和圍手術期的急性高血壓。
【主要參考資料】
[1]劉文. 單硝酸異山梨酯鼻腔噴霧劑的研究[D].廣東藥學院,2009.
[2]盧淑貞. 單硝酸異山梨酯臨床療效的Meta分析及不良反應監測[D].廣州中醫藥大學,2015.
[3]鄭連義,李振亞,田寶勇.5-單硝酸異山梨酯的合成[J].河北科技大學學報,2002(04):25-27.