學習重點 captopril 與 lisinopril 本身即有活性,不需要生物活化;本單元其餘常見藥物多為酯類前驅藥。 enalapril 含乙酯,經酯酶水解成活性代謝物 enalaprilat;活化後極性增加、親脂性降低,考試判斷為 logP 下降。 lisinopril 親水性大,在十二指腸可形成雙偶極離子(di-zwitterion),但仍口服有效。 fosinopril 為含磷前驅藥,活化後具有肝膽與腎臟雙重排除途徑,是排泄途徑比較的重點。 結構判讀先辨認自由羧酸、酯基與胺基,再比較可解離基團及親脂骨架,避免只憑藥名猜活性或水溶性。 核心觀念 一、結構分類與前驅藥的判斷 ACE 是含鋅離子的金屬蛋白酶。ACE 抑制劑可依活性型與鋅結合的基團,分為硫氫基類、二羧酸類及含磷類。判讀時要區分「服用的前驅藥」與「實際抑制酵素的活性型」:前驅藥可能先將重要的酸性基團酯化,進入體內後才水解恢復。 類別代表藥物活化重點 硫氫基類captopril以硫氫基(-SH)與鋅結合,本身有活性 二羧酸類的前驅藥enalapril、benazepril、quinapril、ramipril、perindopril酯水解後形成相應的活性二酸型 二羧酸類的直接活性藥lisinopril本身具有自由羧酸,不需先活化 含磷類fosinopril水解成 fosinoprilat,由活性型的含磷酸性基團參與鋅結合 前驅藥不等於所有名稱以「-pril」結尾的藥物。本單元中,captopril、lisinopril 是不需活化的重點;enalapril、fosinopril、perindopril、benazepril、ramipril、quinapril 都需要活化。也不能把所有前驅藥都說成「水解後形成二羧酸」,因為 fosinopril 屬於含磷類。 二、enalapril:乙酯化改善口服吸收 enalaprilat 是 enalapril 的活性代謝物,具有兩個自由羧酸。這些基團在腸道環境容易解離,使分子極性高、經膜吸收不佳,因此 enalaprilat 的口服吸收差,臨床採靜脈給藥。 將 enalaprilat 的其中一個羧酸製成乙酯(-COOCH₂CH₃),可得到 enalapril。酯化遮蔽酸性基團,提高親脂性並改善口服吸收。本單元應掌握 enalapril 的口服生體可用率約 60%。 enalapril 吸收後受酯酶(esterase)作用,乙酯水解為自由羧酸,生成 enalaprilat,這就是生物活化(bioactivation)。方向可記為:酯變酸 → 可解離性與極性增加 → 親脂性降低。因此,考試若說活化後 logP 上升,應判為錯誤;本單元的比較方向是 logP 下降。 三、從結構辨認 enalaprilat 結構圖的關鍵是只將 enalapril 的乙酯改回羧酸,保留其餘骨架及立體配置,而不是任選一個具有兩個羧酸的分子。 找出原本的-COOCH₂CH₃,確認它已變為-COOH;若畫成鹽或離子型,也可能呈現-COO⁻。 確認脯胺酸端原有的羧酸仍保留,活性產物因此具有兩個自由羧酸。 苯環、連接側鏈、醯胺與脯胺酸環等主要骨架應維持不變。 若仍保有乙酯,便不是完成該水解反應的 enalaprilat;若多出離胺酸型的末端胺基側鏈,則要考慮 lisinopril。 四、lisinopril:高親水性,仍可口服 lisinopril 可視為 enalaprilat 的離胺酸(lysine)類似物,其相應位置帶有胺基丁基側鏈。它本身即有抑制 ACE 的活性,不是酯類前驅藥,也不需要先經酯酶活化。 分子具有兩個羧酸、一個二級胺及一個一級胺。在十二指腸的酸鹼環境下,羧酸可帶負電、胺基可帶正電,形成雙偶極離子(di-zwitterion)。即使整體淨電荷接近零,分子仍具有多個帶電部位,不能因此判定為低極性或高親脂性。 高親水性不代表一定無法口服。lisinopril 雖然吸收不完全,仍能口服發揮作用;它不經明顯代謝,吸收的藥物以原形由腎臟排出。應與口服吸收差、採靜脈給藥的 enalaprilat 分清楚。 五、fosinopril:活化與排除是兩件事 fosinopril 為含磷的酯類前驅藥,水解成 fosinoprilat 才發揮主要作用。「是否需要活化」描述的是藥效如何產生;「經肝或腎排除」描述的是藥物如何離開體內,兩者不能混為一談。 比較項目fosinopril/fosinoprilat本單元常見對照藥物 排除特色具有腎臟與肝膽雙重排除途徑captopril、enalapril、lisinopril、ramipril、quinapril 以腎臟排除為主 腎功能下降時肝膽排除可提供代償,使總清除受影響的程度較小需注意腎清除下降造成的蓄積 看到「除了腎臟,肝臟亦為主要途徑」或在上述藥物間比較「主要排出途徑不是腎臟」,應抓住fosinopril 的肝腎雙重排除。這不表示它完全不經腎臟,也不表示腎功能不全時一定不必評估劑量。 六、水溶性的結構判讀 比較相近骨架時,先看可解離的自由羧酸與胺基:在適當 pH 下,帶電部位通常有利於與水作用。羧酸酯化會遮蔽可解離的酸性基團,因此 enalaprilat 相較於 enalapril,通常更親水。 其次比較苯環、烴鏈及大型疏水環等骨架。親脂部分增加,通常不利於水溶性;但不能單憑官能基數目排出所有藥物的固定順序,還要考慮 pH、鹽型與整體結構。結構選項未呈現時,不宜僅由答案位置推定化合物名稱。 常考陷阱 「enalapril 活化後 logP 上升」:錯。乙酯水解成羧酸後,極性增加、親脂性下降。 「ACE 抑制劑都必須先活化」:錯。captopril 與 lisinopril 本身即有活性;判斷時仍須逐一辨認選項。 「lisinopril 親水性高,所以不能口服」:錯。雙偶極離子、高親水性與口服有效可同時成立。 「淨電荷為零就表示沒有帶電基團」:錯。雙偶極離子同時具有正、負電荷,仍高度親水。 「fosinopril 不經腎臟排泄」:錯。它的特色是肝膽與腎臟雙重排除。 「有兩個羧酸就是 enalaprilat」:錯。還必須核對側鏈與其餘骨架,避免與 lisinopril 混淆。 記憶口訣 「卡、麗直接上」:captopril、lisinopril 本身有活性,不需先活化。 「酯變酸,logP 往下滑」:記住 enalapril 轉為 enalaprilat 的性質變化。 「麗辛雙偶極,口服仍有效」:連結 lisinopril 的結構與給藥特色。 「福辛有福,肝腎兩路」:fosinopril 具有雙重排除途徑。