β ー blockers
1 . 非選択性 propranolol など 2 . metoprolol 、 atenolol
3 . α 遮断作用も持つ labetalol, carvesilol
O 2 需要 ↓↓ 心拍数 心筋収縮力 ↓ ↓
心拍出量 ↓
慢性心不全治療における心保護効果が有益
Ca拮抗薬
Ca antagonists (German-Japan, ’60s-70s) Ca
2+channel blockers ( USA-UK , ’80s-90s)
フェニルアルキルアミン(PAA)系 verapamil など ジヒドロピリジン(DHP)系 nifedipine 、
ニカルジピン、ニトレンジピン、
シルニジピン、アムロジピン、アゼルニジピン など ベンゾチアゼピン(BTZ)系 diltiazem
その他 フルナリジン、ベプリジル
(作用機序) L 型Ca
2+チャネルの 遮断
→ Ca
2+流入の抑制 → [ Ca
2+]
i細胞
内 Ca
2+濃度 ↓ → 血管平滑筋 弛緩
ジヒドロピリジン系
ニフェジピン
NO H
N H
CH COO
2
H C3 3
H COOC3 CH3
シルニジピン ベシル酸アムロジピン
H
N H
CH OCH CH NH COOC H2
2 5 Cl
2 2 2
.
SO H 3
H COOC3
H C3
H
N H
COOCH2 NO
H C3 CH CH OOC2 2 CH O3
C=C H H
CH3 2
塩酸ジルチアゼム
ベンゾチアゼピン系
N S
O
OCH3
(CH3)2
3
CH2
H
CH2 N . HCl
H
OCOCH
塩酸ベラパミル
CH O3
CH O3
フェニルアルキルアミン系
C-(CH ) -2 2 2 CH3
. HCl
OCH3
OCH3 CH(CH )3 2
CN
N-(CH )
3
教科書 p.138
東北大学機関リポジトリ Ca拮抗薬の総説2つあります。
橋本虎六先生 nifedipine 1968 年
Arzneim.-Forsch. (Drug Res.) 22, 15 (1972).
http://www.adalat.jp/ja/home/products/history/1968/
摘出イヌ右心房血液灌流標本模式図 冠血流とともに心機能を同時測定
https://soar-ir.shinshu-u.ac.jp/dspace/bitstream/10091/9330/1/Shinshu_Med51-2-02.pdf
イヌ右心房 - 洞結節動脈内投与による作用
心拍数 (bpm)
0 1.0 2.0 3.0 100 150
血流量 (ml/min)
nifedipine 0.1 µg i.a.
5 min
薬理と治療 vol.31 no.7 2003 553-564 より改変
RA
IVC RV
SVC
定圧灌流
薬物投与
SA node
Ca拮抗薬の冠血管拡張作用に対する洞房結節自動能抑制・房室結節内伝導 抑制・心室内伝導抑制・心室自動能抑制・心室筋収縮力抑制作用の相対効力 比(選択性)を示す。パターンが正六角形に近ければ、冠血管と5種類の心臓機 能のいずれにもそのCa拮抗薬は選択性がないことを示す。逆に六角形の中心 に近ければ近いほど、そのCa拮抗薬は問題にしている心臓機能に対してよりも、
冠血管に選択性が高いことを示す。 2000.7 3. 平 則夫,柳澤輝行 心室自動能抑制作用
洞房結節自動能抑制作用
(心拍数低下作用)
心室内伝導抑制作用
(心室筋Na電流抑制作用)
房室結節内伝導抑制作用
(房室ブロックの生じやすさ)
(房室結節Ca電流抑制作用)
冠血流量増加作用
(血管拡張作用、血圧低下作用)
心室筋収縮力抑制作用
(心不全の生じやすさ)
( Purkinje 線維 自動能抑制作用)
Ca拮抗薬の心血管作用プロフィル
ベラパミル ジルチアゼム ベプリジル ニフェジピン ニカルジピン
Ca拮抗薬の心血管作用プロフィル
DHP 系Ca拮抗薬の血管選択性 vascular selectivity
膜電位 Vh (mV)
Ca チャ ネル利用率
血管平滑筋細胞
Test potential (+10 mV)
Vh (mV)
I
Ca心室筋細胞
膜電位 (mV)
Ca チャネル利用率
DHP 系Ca拮抗薬の血管選択性 vascular selectivity
(治療用量では心筋細胞にほとんど効果がない)
Rested
Open Inactivated
Rested
I
CaEffect of methoxyverapamil (D600, PAA 系 ) on Ca 2+ current
1
50
Control 1
Control
Use-dependent block Open channel block
Lidocaine on Na
+channel
Cf. chemical structures of both (Print 8)
Effect of DHP 系 (nitrendipine, nifedipine) on Ca 2+ current
Control 1
30
Control
1
State-dependent block
High affinity for inactivated state
nifedipine (DHP) 血管選択性強い
心筋より血管平滑筋の Ca チャネルに親 和性高い α1Cb: スプライスバリアント
心筋より血管平滑筋の方が静止膜電位 が脱分極 → 不活性化状態のチャ ネル多い
nifedipine が血管平滑筋の Ca チャネル
によく結合・遮断する
L 型Ca チャネルの3状態2+
活性化(開)状態 Ca 2+
Ca 2+
Vm= -85 mV
0 mV
Ca 結合部位
ポア領域に存在
DHP
結合部位
PAA
結合部位
静止状態 不活性化状態
Ca
2+電流
細胞外 細胞膜 細胞内
フェニルアルキルアミン(ベラパミル)による遮断様式
電位依存性解離
DHP系Ca拮抗薬による遮断様式
DHP高親和性
Ca拮抗薬はL型Caチャネル に結合して遮断する
verapamil チャネルが開いた時に細胞の内 側から結合 (open channel block)
nifedipine 不活性化状態のチャネルに細胞 の外側から結合して不活性化状態を保つ diltiazem verapamil とほぼ同じ結合部位
( nifedipine と verapamil の中間型)
心臓では
O 2 需要 ↓
O 2 供給 ↑
血管抵抗 ↓↓
心拍数 ↓ 心拍出量 ↓ (PAA,BTZ)
陰性変力作用(PAA)
注意 心拍数 ↑ 心拍出量 ↑ (DHP)
冠血流量 ↑ (スパスム防止)
Effects of diltiazem on the "double product"
in patients with angina of effort
副作用 (過剰な Ca
2+チャネル遮断作用)
反射性頻拍(特に DHP )、顔面紅潮、動 悸、血圧降下、浮腫、便秘;
徐拍、房室ブロック、心不全悪化( PAA 、 BTZ )
禁忌 妊婦(催奇形性あり、ただし妊娠 後期の高血圧には用いられている)
重篤な低血圧や心原性ショック
nitroglycerin 、 nifedipine 、 verapamil ・ diltiazem の循環動態に対する作用比較
前負荷 後負荷 心拍出量
nitroglycerin ↓↓ ↓ ↓↓
nifedipine ↑ ↓ ↑
verapamil ・ ↑ ( 少量) ↓ →
diltiazem ↓ (心筋抑制)
ニコランジル SG-75 の開発
• 橋本ー平ー柳澤 東北大学医学部 薬理学教室の流れの中で生まれた
• 血液潅流心標本を駆使して
• 新作用機序発見のセレンディピティ
平 則夫 三浦 傳 千葉茂俊 橋本敬太郎 遠藤政夫 佐藤 進 中山貢一 飯島俊彦
元村 成 今井 潤 佐藤慶佑 柳澤輝行 布木和夫 石井邦明
村上 学 横山 斉 助川 淳
境一成(中外製薬)
橋本虎六先生 Methoxamine Nifedipine
1911.3.2 1990.3.14
Pyridine: ニコランジル,
KRN2391
CONHCH2CH2ONO2
N
"N-K hybrid"
NO, cGMP↑
3
N
NH S
Cl O
CH
2
Benzothiadiazine:
ジアゾキサイド
"Nonspecific KCO"
minoxidil, LP 805
Pyrimidine:
O
N
N N H 2 H 2 N
N
発毛剤 Benzopyran:
レブクロマカリム
O H N C
O
C H 3 C H 3 N O
* *
K
+channel opener :
心筋 / 平滑筋 K ATP 開口
K
+チャネル開口薬 ( p.28,136; 225 ) の化学構造式
図 4-9 膜電位と血管径
K+チャネル
Ca2+チャネル
膜電位
平滑筋緊張度
血管径 抵抗大
抵抗小
K
+channel opener :心筋 / 平滑筋 K ATP 開口
ニコランジル(NKハイブリッド)
レブクロマカリム
ジアゾキシド (副作用、高血糖)
ミノキシジル ( 発毛剤)
K ATP チャネル 開口薬
Taira N: Am J Cardiol, 1989
Ca 拮抗薬と K + チャネル開口薬の比較
verapamil diltiazem nifedipine
Blood
pressure (mmHg) Coronary blood flow (ml/min)
Heart rate
(beats/min)