學習重點 機轉:磺醯脲類(sulfonylureas,SU)結合胰臟β細胞的 SUR1,關閉 ATP 敏感性鉀離子通道(K_ATP),經去極化與鈣離子內流,促進 insulin 釋放。 分類與效價:SU 為口服降血糖藥,主要用於第二型糖尿病;glyburide 的效價高於 tolbutamide。Glimepiride 在本單元採第二代分類。 藥動與代謝:chlorpropamide 半衰期長;第一代藥物中 tolbutamide 作用最短。Acetohexamide 主要經還原,tolazamide 記住 4′-hydroxytolazamide。 Glimepiride:主要經 CYP2C9 代謝,每日一次,低劑量即可有效;老年人及心臟疾病患者須謹慎使用。 結構辨識:掌握 SU、biguanide、thiazolidinedione 的骨架,並分清 glipizide 的 pyrazine 與 pioglitazone 的 pyridine。 核心觀念 一、SU 如何促進胰島素釋放 β細胞的 K_ATP 通道包含形成孔道的 Kir6.2 與調節次單元 SUR1(sulfonylurea receptor type 1)。SU 結合 SUR1 後,產生下列變化: 關閉 K_ATP 通道,減少鉀離子外流。 細胞膜去極化。 電位依賴型鈣離子通道開啟,鈣離子進入細胞。 促使分泌顆粒胞吐,增加 insulin 釋放。 Glyburide、glipizide、glimepiride 都可循此途徑作用。SU 需要仍有分泌功能的β細胞,主要用於第二型糖尿病,不適合作為第一型糖尿病的胰島素替代治療。此類藥物可口服,主要不良反應為低血糖與體重增加。 Repaglinide、nateglinide 也能關閉β細胞 K_ATP 通道、促進胰島素釋放,但不具有磺醯脲結構。因此,作用機轉相近不等於化學分類相同。 二、共同骨架與世代分類 SU 的辨識核心是 Ar–SO2–NH–CO–NH–R,即芳香磺醯基連接尿素基。判斷結構時,應找完整的 –SO2–NH–CO–NH–,不能只看到含硫或含氮就認定是 SU。 分類代表藥辨識重點 第一代Tolbutamide、chlorpropamide、acetohexamide、tolazamide苯環對位取代基較簡單,通常需要較大劑量。 第二代Glyburide、glipizide、glimepiride具有延伸側鏈,可增加受體結合力,通常以較低劑量發揮作用。 第二代常見苯環對位的醯胺乙基延伸側鏈,教材常以 p-(β-arylcarboxamidoethyl) 描述其受體結合特徵;個別藥物的末端環系仍須依實際結構辨識,不宜一律畫成相同芳環。Glimepiride 部分教材另稱第三代,本單元採第二代 SU。 效價高表示達到一定效果所需劑量較低,不代表最大降血糖效果必然更大。因此,glyburide 的效價高於 tolbutamide,不能倒置。 三、第一代藥物:時間與代謝一起記 藥物結構或代謝重點時間特色 Tolbutamide苯環對位為甲基,可氧化形成較極性的代謝物。在這四種第一代藥物中,藥效作用時間最短。 Chlorpropamide苯環對位為氯,尿素末端接 propyl。與 acetohexamide、glyburide、glimepiride 比較時,半衰期最長,須注意持續低血糖。 Acetohexamide對位乙醯基的酮基經還原形成醇,生成活性代謝物 hydroxyhexamide。原形藥消除後,活性代謝物仍可延續藥效。 Tolazamide具有七員含氮環;主要代謝物記為 4′-hydroxytolazamide。具有活性代謝物,不能只依原形藥半衰期推算作用時間。 半衰期與藥效持續時間是不同概念:前者描述血中藥物濃度下降的速度,後者還受活性代謝物及受體作用等因素影響。 四、Glimepiride 的完整考點 分類與作用:屬 SU,可結合 SUR1,促進 insulin 釋放。 結構:保有磺醯脲骨架,苯環對位具有增加受體結合力的延伸醯胺乙基側鏈。 給藥:每日一次;1 mg 為可使用的低起始劑量,實際劑量依血糖反應調整。 代謝酶:主要為 CYP2C9,不是 CYP3A4。 代謝物:先形成羥基代謝物 M1,再形成羧酸代謝物 M2;M2 無活性。M1 在動物研究中具有藥理活性,其在人類的臨床貢獻未明,不能概括為所有代謝產物都完全無活性。 使用注意:老年人較易發生低血糖,須低劑量起始並監測;「適用於老年人」不能當作無條件的優點。心臟疾病患者亦宜審慎評估。 五、其他降血糖藥與結構鑑別 藥物或類別結構辨識作用重點 MetforminBiguanide(雙胍);富含氮,無芳香環。降低肝臟葡萄糖生成、改善胰島素敏感性;傳統考題常以其為第二型糖尿病第一線代表藥。 Pioglitazone、rosiglitazoneThiazolidinedione(TZD)五員環,環內有硫、氮與兩個羰基。PPAR-γ 致效劑,增加胰島素敏感性。 Glipizide具有 pyrazine:六員芳香環含兩個位於 1,4 位置的氮。第二代 SU。 Pioglitazone具有 pyridine:六員芳香環只含一個氮。屬 TZD,並非 SU。 Nateglinide、repaglinide前者為 D-phenylalanine 衍生物;後者為 benzoic acid 衍生物。非 SU 類胰島素促泌劑。 DPP-4/DPP-IV 抑制劑不同藥物骨架不同,常見名稱字尾為 -gliptin。抑制腸泌素分解,延長 GLP-1 等作用。 DPP-4 抑制劑的結構可分別記憶:sitagliptin 具有三氟取代苯環、β-胺基醯胺及含氮雜環;vildagliptin、saxagliptin 具有含腈基的吡咯烷片段;linagliptin 具有 xanthine 骨架。這些是個別代表藥的辨識點,並非全類共同必備結構。 Liraglutide 為 GLP-1 受體致效劑;pramlintide 為 amylin 類似物。兩者皆不是直接結合 SUR1 的 SU。Metformin 的第一線地位屬傳統基礎考點,臨床選藥仍須考量共病與個別情況。 常考陷阱 「打開鉀通道」錯:SU 是關鉀、去極化、開鈣,最後釋放胰島素。 「主要用於第一型」「只能注射」錯:SU 為口服藥,作用依賴仍有功能的β細胞。 「直接抑制腸道葡萄糖吸收」不是 SU 的主要機轉;也不能將降低肝糖生成或增加胰島素敏感性,誤當成 SU 的直接作用。 時間長短須看比較範圍:chlorpropamide 記半衰期長;tolbutamide 記第一代比較中作用短,不能推論為所有口服降血糖藥最短。 還原與氧化勿混:acetohexamide 的酮變醇是還原;tolazamide 的主要羥化位置記 4′。 Glimepiride 勿混淆:CYP2C9、每日一次、低劑量有效;老年人仍有低血糖風險。最終代謝物無活性,不等於所有中間產物均無活性。 環與類別分開判斷:glipizide 有 pyrazine,pioglitazone 有 pyridine;rosiglitazone 屬 TZD,metformin 屬 biguanide,nateglinide 不屬 TZD。 記憶口訣 「關鉀、去極、鈣進、胰島素出。」 「Tolbu 短、Chlor 長;Aceto 還原、Tolaza 四羥。」 「Glipi 配 pyrazine,Pio 配 pyridine。」 「Glime 一日一次、二九代謝;老人低糖要留意。」