GBSN – Strukturformler och kemisk struktur · Farmakologi

Innehåll

Funktionella grupper
Struktur-aktivitetssamband
Lokalanestetika — struktur
Opioider — struktur

Funktionella grupper

Kemiska funktionella grupper avgör läkemedlets fysikokemiska egenskaper och biologisk aktivitet.

Grupp	Struktur	Effekt på egenskaper
Hydroxyl (−OH)	Alkohol/fenol	↑vattenlöslighet, kan konjugeras (fas II)
Amid (−CO−NH−)	Amidlänk	Stabil — hydrolyseras ej av esteraser
Ester (−CO−O−)	Esterlänk	Labil — hydrolyseras av esteraser (snabb metabolism)
Kvarternär ammonium (N⁺)	Positivt laddat N	Permanent katjon — passerar ej lipidmembran
Fenyl (C₆H₅−)	Bensenkärna	↑lipidlöslighet och proteinbindning

Struktur-aktivitetssamband (SAR)

Läkemedlets kemiska struktur bestämmer dess farmakologiska egenskaper. Principen att modifiera struktur för att optimera aktivitet/selektivitet/biverknignar kallas medicinalsk kemi.

Morfinstommen: modifiering av N-substituent → agonist, partiell agonist, antagonist (naloxon = N-allyl istf N-metyl)
Bensodiazepinerna delar 1,4-bensodiazepin-2-on-stam; substitutioner avgör halveringstid och potens
Propofol: fenolring med isopropylgrupper → lipidlöslighet, snabb onset/offset

Strukturformel för propofol (SG2 Fig 9.1) — Propofol: 2,6-diisopropyl-fenol. Fenolringen ger snabb membranpassage; isopropylgrupperna ger lipidlöslighet (SG2 Fig 9.1).

Strukturformler för barbiturater (SG2 Fig 9.2) — Barbituratstrukturer: tiopental (S-substitution vid C2 → snabb onset), metohexital (N-metyl). Substitutionerna vid C5 och C2 avgör lipidlöslighet och duration (SG2 Fig 9.2).

Strukturformler för inhalationsanestetika (SG2 Fig 9.3) — Inhalationsanestetika: halogenerade etrar (sevofluran, desfluran, isofluran) och halogenerad kolväte (halotan). Fluorsubstitution ger kemisk stabilitet och låg blod/gas-löslighet (SG2 Fig 9.3).

Katekolaminer och neuromuskulära medel

Strukturella variationer inom katekolamingruppen och vid neuromuskulär junktion:

Strukturformel för acetylkolin (SG2 Fig 9.4) — Acetylkolin: kvarternär ammoniumjon + esterlänk. Hydrolyseras snabbt av acetylkolinesteras (SG2 Fig 9.4).

Strukturformel för suxameton (SG2 Fig 9.5) — Suxameton (succinylkolin): två acetylkolinmolekyler sammanlänkade — depolariserande muskelrelaxans (SG2 Fig 9.5).

Strukturformel för adrenalin (SG2 Fig 9.6) — Adrenalin (epinefrin): katekol + β-hydroxyl + N-metyl. N-metylgruppen ger β-receptorselektivitet (SG2 Fig 9.6).

Strukturformel för noradrenalin (SG2 Fig 9.7) — Noradrenalin (norepinefrin): katekol + β-hydroxyl, saknar N-metyl → övervägande α-receptoraktivitet (SG2 Fig 9.7).

Strukturformel för dopamin (SG2 Fig 9.8) — Dopamin: katekol utan β-hydroxyl. Dosrelaterad effekt: D₁ (låg), β₁ (medel), α₁ (hög dos) (SG2 Fig 9.8).

Lokalanestetika — struktur

Lokalanestetika består av tre delar:

Aromatisk ring (lipofil) — bestämmer lipidlöslighet och proteinbindning
Länkgrupp — ester (−CO−O−) eller amid (−CO−NH−); avgör metabolismväg
Aminogrupp (hydrofil) — tertiär amin för lipidlöslighet; joniserad form (NH⁺) blockerar Na-kanalen inifrån

Estrar (kokain, prokain, klorprokain, amethokain/tetrakain): hydrolyseras av plasmaesteraser → PABA → allergirisk.
Amider (lidokain, bupivakain, ropivakain, levobupivakain, prilocain): metaboliseras av CYP450 i levern → lägre allergirisk.

Examen Minnesregel: amider har två i-vokaler i generiska namnet (lidokain, bupivakain, ropivakain, levobupivakain). Estrar har ett i (prokain, kokain, tetrakain, klorprokain).

Natriumkanalens struktur (SG2 Fig 9.9) — Natriumkanalens struktur: α-subenhet med fyra domäner (I–IV), vardera med sex transmembrana segment. S4 = spänningssensor, länken III–IV = inaktivationsgrind. Lokalanestetika binder vid S6 i domän IV (SG2 Fig 9.9).

Opioider — struktur

Morfin har den klassiska fenantrenstommen med: fenolhydroxyl (C3), alkoholhydroxyl (C6), tertiärt kväve (N-metyl), dubbeldubbelbindning (C7–C8) och oxidbrygga (C4–C5).

Kodein: 3-metylmorfin (O-metylering av fenolgruppen vid C3) → kräver demetylering av CYP2D6 för aktivering
Heroin: 3,6-diacetylmorfin → mer lipidlöslig, snabbare CNS-passage
Naloxon: N-allyl-normorfin → antagonist; allylgrupp på N ger antagonism istf agonism
Fentanyl: 4-anilidopiperidinstruktur (ej fenantrenskelett) → mycket lipidlöslig

Fallgrop Morfinallergi vs PABA-allergi: äkta morfinallergi är sällsynt. Histaminfrisättning (icke-IgE) är vanligare. Allergi mot estrar (prokain, klorprokain) medieras via PABA-metaboliten — amider korsar inte.

STRUKTURFORMLER OCH KEMISK STRUKTUR

Funktionella grupper

Struktur-aktivitetssamband (SAR)

Katekolaminer och neuromuskulära medel

Lokalanestetika — struktur

Opioider — struktur