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膽鹼受體、直接型致效劑與pilocarpine安定性

科目:專技 - 藥理學與藥物化學|題數:12
膽鹼受體、直接型致效劑與pilocarpine安定性
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建立於 2026年10月21日

學習重點 區分蕈毒鹼受體(M1~M5)與尼古丁受體(Nm、Nn)的分布、訊息傳遞及器官反應。 熟記M1、M3、M5 → Gq → IP3、DAG 增加;M2、M4 → Gi/Go → cAMP 減少,心臟 M2 活化另可打開 K⁺ 通道。 掌握乙醯膽鹼類致效劑的結構特徵,理解β 位甲基與胺甲酸酯對選擇性及抗水解能力的影響。 認識 pilocarpine、cevimeline 的促唾液分泌作用,並區分直接型致效劑、neostigmine 與 atropine。 熟記 pilocarpine 的imidazole 環、兩個手性中心、鹼性下差向異構化及內酯水解,並注意眼用凝膠的冷藏保存要求。 核心觀念 一、膽鹼受體的分類與分布 乙醯膽鹼(acetylcholine,ACh)可作用於蕈毒鹼與尼古丁兩類受體。蕈毒鹼受體是 G 蛋白偶聯受體;尼古丁受體是配體閘控陽離子通道,活化後造成膜去極化。 受體訊息傳遞重要分布與作用 M1Gq → PLC → IP3、DAG 增加中樞神經、自主神經節等,參與神經訊息調節 M2Gi/Go → cAMP 減少;心臟 K⁺ 通道開啟心臟,降低心率及房室傳導速度 M3Gq → PLC → IP3、DAG 增加外分泌腺、平滑肌及血管內皮;促分泌、平滑肌收縮及內皮釋放 NO M4、M5M4 走 Gi/Go;M5 走 Gq主要參與中樞神經功能 Nm陽離子通道開啟、去極化骨骼肌神經肌肉接合處 Nn陽離子通道開啟、去極化自主神經節、腎上腺髓質及中樞神經系統 支氣管平滑肌的膽鹼性收縮主要由 M3 介導。與骨骼肌、自主神經節及中樞神經相比,支氣管平滑肌是尼古丁受體較少的選項;不要將「神經節有 Nn」誤套到其支配的平滑肌。 二、二級訊息的判讀 M1、M3 活化後,經 Gq 活化磷脂酶 C(PLC),分解膜上的 PIP2,產生IP3 與 DAG。IP3 促使細胞內鈣儲存釋放 Ca²⁺;DAG 參與蛋白激酶 C 的活化。因此,問 M1 或 M3 活化後增加何種二級訊息,應掌握IP3 增加。 M2 經 Gi 抑制腺苷酸環化酶,使 cAMP 減少;在心臟也可經 G 蛋白 βγ 次單元打開 K⁺ 通道,造成過極化並抑制心臟活動。不可選成 cAMP 增加或 Ca²⁺ 通道活化。 血管內皮 M3 活化可促進 NO 生成,NO 再使鄰近平滑肌的 cGMP 增加;這是間接下游效應。一般受體訊息配對仍應選 M3 → IP3、DAG,而非直接配成 cGMP。 三、縮瞳與眼部作用 作用部位受體活化結果 虹膜環狀肌,又稱瞳孔括約肌蕈毒鹼 M3肌肉收縮,造成縮瞳 虹膜輻射肌,又稱瞳孔放大肌α1肌肉收縮,造成散瞳 睫狀肌蕈毒鹼 M3促進近距離調節,並增加小樑網途徑的房水排出 膽鹼酯酶抑制劑中毒時,ACh 累積,刺激虹膜環狀肌的蕈毒鹼受體而縮瞳。Pilocarpine 則直接活化蕈毒鹼受體,可縮瞳並促進房水排出,用於降低眼壓。 四、膽鹼致效劑的構效關係 辨認乙醯膽鹼類結構時,可先看帶正電的銨基、兩碳連接鏈與酯基或胺甲酸酯。ACh 的骨架可寫成 CH3COO–CH2–CH2–N⁺(CH3)3。 銨基:乙醯膽鹼類以 N 上三個甲基的結構適合致效作用;改成較大取代基通常使致效活性降低。 兩碳橋:酯氧與銨基之間的兩個碳,是乙醯膽鹼類的重要間距特徵。 β 位甲基:methacholine、bethanechol 具有此特徵,可提高蕈毒鹼作用的選擇性,並增加對膽鹼酯酶水解的抵抗。 胺甲酸酯:carbachol、bethanechol 以胺甲酸酯取代乙酸酯,較不易被膽鹼酯酶水解,作用較持久。 結構辨識應綜合判斷。典型乙醯膽鹼類致效劑較精簡;atropine 等蕈毒鹼拮抗劑常帶有較大的疏水結構。然而,四級銨不是所有蕈毒鹼致效劑的必要條件,也不能僅憑有無環狀結構判定致效或拮抗;pilocarpine、cevimeline 都是不同骨架的直接型致效劑。 五、促唾液分泌藥的比較 藥物作用與辨識重點 Pilocarpine直接型蕈毒鹼致效劑;含 imidazole 環及內酯環。可促進唾液分泌,用於頭頸部放射治療後口乾及 Sjögren 症候群口乾;眼用可縮瞳。 Cevimeline直接型蕈毒鹼致效劑,具quinuclidine 骨架。對 M1、M3 有作用,促唾液分泌主要對應腺體 M3,可治療 Sjögren 症候群口乾。 Neostigmine膽鹼酯酶抑制劑,藉增加 ACh 間接促進唾液分泌;須區分藥理作用與臨床常規選藥。 Atropine蕈毒鹼拮抗劑,抑制唾液分泌,會造成或加重口乾,無法緩解此類口乾。 Cevimeline 的促分泌作用應連結到外分泌腺的 M3,不可把「中樞及上皮組織的 M1」當成其促唾液作用的正確定位。其 sulfoxide 與 N-oxide 代謝物不具活性,不可將 N-oxide 認作活性代謝物。 六、Pilocarpine 的結構與安定性 Pilocarpine 含N-甲基 imidazole 環、五員內酯環及兩個手性中心。Imidazole 是含兩個氮的五員芳香雜環,勿與 cevimeline 的 quinuclidine 混淆。 差向異構化:鹼性條件容易促進其中一個手性中心構形改變,形成 isopilocarpine,藥理活性降低。 水解:內酯環可開環水解,形成 pilocarpic acid,造成有效成分降解。 保存:偏酸性環境有利於安定;本單元涉及的眼用凝膠須冷藏保存。實際產品仍應依各自標示保存,不宜將凝膠的要求套用到所有劑型。 常考陷阱 「M1、M3 使 cAMP 增加」:錯。應為 IP3、DAG 增加;M2 則使 cAMP 減少並可開啟心臟 K⁺ 通道。 「縮瞳來自環狀肌的尼古丁受體」:錯。正確配對是環狀肌與蕈毒鹼受體;輻射肌 α1 活化造成散瞳。 「支氣管平滑肌富含尼古丁受體」:不合本單元比較重點,其膽鹼性收縮主要由 M3 介導。 「Cevimeline 主要作用於 M2、減少唾液、N-oxide 有活性」:均錯。應掌握 quinuclidine、腺體 M3、促唾液及代謝物無活性。 「Neostigmine 無法增加唾液」:錯。它能間接增加膽鹼性作用;會抑制唾液分泌的是 atropine。 「Pilocarpine 在酸性下差向異構化形成 isopilocarpine」:錯,應記鹼性促進此反應。也不要把異構化與水解混為一談:前者形成 isopilocarpine,後者形成 pilocarpic acid。 「所有有大環的結構都是拮抗劑」:不可如此概括。結構題須看完整骨架、官能基與空間配置。 記憶口訣 「奇 Q 偶 I」:M1、M3、M5 走 Gq;M2、M4 走 Gi。 「心二開鉀,腺三分泌;環肌收縮,瞳孔縮小」。 「皮咪二手,鹼異開酸,凝膠冷藏」:pilocarpine 含 imidazole、兩個手性中心;鹼性促進異構化,內酯開環成酸。

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  1. 46.根據結構活性關係(SAR),下列藥物結構何者為 cholinergic agonist? (A) (B) (C) (D)
  2. 46.根據結構活性關係(SAR),下列藥物結構何者為 cholinergic agonist? (A) (B) (C) (D)
  3. 27.一位頭頸癌病患接受合併手術切除與放射治療後,產生顯著唾液分泌減少與口乾副作用,下列藥物何者無法 緩解該副作用? (A)pi...
  4. 25.膽鹼酯酶抑制劑中毒,可觀察到病患產生縮瞳症狀,其藥理機制為活化下列何種受體所導致? (A)眼睛虹膜環狀肌毒蕈鹼受體 (B)...
  5. 64.下列有關cevimeline之敘述,何者錯誤? (A)含quinuclidine之結構 (B) 可作用於中樞及上皮組織之M1受體 (C)其sulfoxide之...
  6. 3.Acetylcholine作用於M1和M3受體會導致下列何種二級訊息因子的增加? (A)Arachidonic acid (B)IP3 (C)cAMP (D)cGMP
  7. 3.Acetylcholine作用於M1和M3受體會導致下列何種二級訊息因子的增加? (A)Arachidonic acid (B)IP3 (C)cAMP (D)cGMP
  8. 49.下列有關cevimeline之敘述,何者正確? (A)具有quinuclidine結構 (B)主要作用於蕈毒鹼(muscarinic)M2受體 (C)可減少唾...