Сульфонилмочевина
Сульфонилмочевины или сульфонилмочевины представляют собой класс органических соединений, используемых в медицине и сельском хозяйстве . Функциональная группа состоит из сульфонильной группы (-S(=O) 2 ), атом серы которой связан с атомом азота уреиленовой группы (N,N-дегидромочевина, дегидрированное производное мочевины ). Боковые цепи R 1 и R 2 отличают различные сульфонилмочевины. Сульфонилмочевины являются наиболее широко используемыми гербицидами. [1]
Сельскохозяйственное использование
[ редактировать ]Многие производные сульфонилмочевины также используются в качестве гербицидов , поскольку они могут препятствовать биосинтезу некоторых аминокислот в растениях . [2]
В качестве гербицидов сульфонилмочевины действуют, вмешиваясь в биосинтез аминокислот валина, изолейцина и лейцина, в частности, посредством ингибирования ацетолактатсинтазы . Соединения этого класса включают амидосульфурон, азимсульфурон, бенсульфурон-метил, хлоримурон-этил, хлорсульфурон , этаметсульфурон-метил, циносульфурон, этоксисульфурон, флазасульфурон , флупирсульфурон-метил-натрий, имазосульфурон, метсульфурон-метил , никосульфурон, [3] оксасульфурон, примисульфурон-метил , просульфурон, пиразосульфурон-этил , римсульфурон, сульфометурон-метил , сульфосульфурон, тифенсульфурон-метил , триасульфурон, трибенурон-метил и трифлусульфурон-метил. [4] Это гербициды широкого спектра действия, которые уничтожают сорняки и вредителей растений путем ингибирования фермента ацетолактатсинтазы . В 1960-х годах обычно применялось химикат для защиты растений в количестве более 1 кг/га (0,89 фунта/акр), в то время как сульфонилуреаты позволяют добиться того же эффекта всего лишь в 1% от количества материала. [5]
Медицинское использование
[ редактировать ]Лечение диабета 2 типа
[ редактировать ]Они широко используются в качестве противодиабетических препаратов при лечении сахарного диабета 2 типа . Они действуют за счет увеличения секреции инсулина - бета клетками поджелудочной железы . [6]
Производные сульфонилмочевины неэффективны при абсолютном дефиците продукции инсулина, например, при диабете 1 типа или после панкреатэктомии. [7]
Производные сульфонилмочевины можно использовать для лечения некоторых типов неонатального диабета . Исторически сложилось так, что у людей с гипергликемией и низким уровнем инсулина в крови по умолчанию диагностировали диабет 1 типа, но было обнаружено, что пациенты, получившие этот диагноз до 6-месячного возраста, часто являются кандидатами на получение препаратов сульфонилмочевины, а не инсулина на протяжении всей жизни. [8]
2011 года Кокрейновский систематический обзор оценил влияние на лечение латентного аутоиммунного диабета у взрослых (LADA) и обнаружил, что сульфонилмочевины не улучшают метаболический контроль глюкозы через 3 и 12 месяцев, даже ухудшая в некоторых случаях уровни HbA1c по сравнению с инсулином. [9] В том же обзоре не было обнаружено улучшения уровня С-пептида натощак после лечения сульфонилмочевиной. [9] Тем не менее, важно подчеркнуть, что исследования, доступные для включения в этот обзор, имели значительные недостатки в качестве и дизайне. [9]
Хотя предыдущие препараты сульфонилмочевины были связаны с худшими результатами, новые препараты, по-видимому, не увеличивают риск смерти, сердечных приступов или инсультов. [10] Это дополнительно подтверждается Кокрейновским систематическим обзором 2020 года , в котором не было обнаружено достаточных доказательств снижения смертности от всех причин, серьезных нежелательных явлений, смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, нефатального инфаркта миокарда , нефатального инсульта или терминальной стадии заболевания почек при сравнении метформина. монотерапия препаратами сульфонилмочевины. [11] В этом же обзоре также не было обнаружено улучшения качества жизни, связанного со здоровьем. [11]
Систематический обзор 2019 года у лиц с нарушенной толерантностью к глюкозе обнаружил только одно подходящее исследование, сравнивающее влияние сульфонилмочевины с метформином на снижение или замедление риска развития диабета 2 типа, однако в этом исследовании не сообщалось о результатах, значимых для пациентов. [12] Другой систематический обзор, завершенный в том же году, показал, что существуют ограниченные доказательства того, что комбинированное применение метформина с сульфонилмочевиной по сравнению с комбинацией метформина с другим сахароснижающим вмешательством обеспечивает пользу или вред в отношении смертности, серьезных нежелательных явлений, макрососудистых и микрососудистых осложнений. . [13] Комбинированная терапия метформином и сульфонилмочевиной действительно приводила к более высокому риску гипогликемии . [13]
Ингибиторы интерлейкина-1β
[ редактировать ]Производные сульфонилмочевины также используются экспериментально для ингибирования высвобождения интерлейкина 1 бета из NALP3 (или NLRP3) воспалительной сомы . [14]
Побочные эффекты
[ редактировать ]Производные сульфонилмочевины – в отличие от метформина , тиазолидиндионов , прамлинтида и других новых методов лечения – могут вызывать гипогликемию в результате избыточного производства и высвобождения инсулина. Гипогликемия чаще возникает при применении препаратов сульфонилмочевины, чем при применении других методов лечения. [15] Обычно это происходит, если доза слишком высока и пациент голодает. Некоторые люди пытаются изменить пищевые привычки, чтобы предотвратить это, однако это может оказаться контрпродуктивным.
Как и инсулин , производные сульфонилмочевины могут вызывать увеличение веса, главным образом в результате повышения уровня инсулина и, следовательно, использования глюкозы и других метаболических видов топлива. Другими побочными эффектами являются: желудочно-кишечные расстройства, головная боль и гиперчувствительности реакции .
Безопасность терапии сульфонилмочевиной во время беременности не установлена. Сообщалось о случаях длительной гипогликемии (от 4 до 10 дней) у детей, матери которых принимали препараты сульфонилмочевины во время родов. [16] Нарушение функции печени или почек повышают риск гипогликемии и являются противопоказаниями. Поскольку другие противодиабетические препараты также не могут быть использованы в этих обстоятельствах, инсулинотерапия обычно рекомендуется во время беременности, а также при печеночной и почечной недостаточности , хотя некоторые из новых препаратов предлагают потенциально лучшие варианты.
Кокрейновский обзор 2011 года обнаружил доказательства того, что лечение LADA препаратами сульфонилмочевины приводит к более ранней зависимости от инсулина примерно в 30% случаев. [9]
Кокрейновский обзор 2014 года обнаружил предварительные доказательства того, что у людей, получающих препараты сульфонилмочевины, наблюдается меньше несмертельных сердечно-сосудистых событий, чем у тех, кто лечится метформином (ОР 0,7), но более высокий риск тяжелой гипогликемии (ОР 5,6). Не было достаточно данных для определения риска смертности или смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. [17] Более ранний обзор, проведенный той же группой, обнаружил статистически значимое увеличение риска сердечно-сосудистой смерти при приеме сульфонилмочевины первого поколения по сравнению с плацебо (ОР 2,6), но не было достаточно данных для определения относительного риска при применении сульфонилмочевины первого поколения по сравнению с инсулином (ОР 1,4). ). Аналогичным образом не удалось определить относительный риск смертности при применении препаратов сульфонилмочевины второго поколения по сравнению с метформином (ОР 1,0), инсулином (ОР 1,0) или плацебо. [18] FDA требует, чтобы на этикетках сульфонилмочевины было предупреждение о повышенном риске смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. [16]
2020 года Кокрейновский систематический обзор , сравнивающий монотерапию метформином с препаратами сульфонилмочевины, не обнаружил достаточных доказательств снижения смертности от всех причин, серьезных нежелательных явлений, смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, нефатального инфаркта миокарда , несмертельного инсульта или терминальной стадии заболевания почек . [11]
Производные сульфонилмочевины второго поколения обладают большей эффективностью по массе по сравнению с сульфонилмочевиной первого поколения. Аналогичным образом, ACCORD (Действия по контролю сердечно-сосудистого риска при диабете) [19] и VADT (Исследование диабета по делам ветеранов) [20] исследования не показали снижения частоты сердечных приступов или смертности у пациентов, которым был назначен жесткий контроль уровня глюкозы с помощью различных препаратов.
Взаимодействия
[ редактировать ]К препаратам, которые потенцируют или продлевают действие препаратов сульфонилмочевины и, следовательно, повышают риск гипогликемии, относятся ацетилсалициловая кислота и ее производные, аллопуринол , сульфаниламиды и фибраты . К препаратам, ухудшающим толерантность к глюкозе , противоречащим действию противодиабетических средств, относятся кортикостероиды , изониазид , пероральные контрацептивы и другие эстрогены , симпатомиметики и гормоны щитовидной железы . Производные сульфонилмочевины имеют тенденцию взаимодействовать с широким спектром других препаратов, но это взаимодействие, а также их клиническое значение варьируются от вещества к веществу. [21] [22]
Структура
[ редактировать ]Сульфонилмочевины содержат центральную структуру S -арилсульфонилмочевины с p -заместителем в фенильном кольце ( R 1 мочевины ) и различные группы, оканчивающие концевую группу N ′ ( R 2 ). Химически эту функциональность можно легко установить путем реакции ( арилсульфонамидов R 1 -C 6 H 4 -SO 2 NH 2 ) с изоцианатами (R 2 - унтер-офицер).
- Хлорпропамид (1-го поколения)
- Толазамид (1-го поколения)
- Гликлазид (2-го поколения)
- Глимепирид (2-го поколения)
Классификация
[ редактировать ]По терапевтической эффективности противодиабетического действия препараты сульфонилмочевины разделяют на 3 класса:
- Препараты первого поколения:
К ним относятся ацетогексамид , карбутамид , хлорпропамид , глицикламид (толцикламид), метагексамид , толазамид и толбутамид .
- Препараты второго поколения:
К ним относятся глибенкламид (глибурид), глиборнурид , гликлазид , глипизид , глихидон , глиоксепид и гликопирамид .
- Препараты третьего поколения:
К ним относится глимепирид , хотя иногда его считают препаратом второго поколения. [23] [24]
Механизм действия
[ редактировать ]Производные сульфонилмочевины связываются и закрывают АТФ-чувствительный K. + (K АТФ ) каналы на клеточной мембране бета-клеток поджелудочной железы , которые деполяризуют клетку, предотвращая выход калия. Эта деполяризация открывает потенциалзависимый Ca 2+ каналы. Повышение внутриклеточного кальция приводит к усилению слияния гранул инсулина с клеточной мембраной и, следовательно, к увеличению секреции зрелого инсулина. [25]
Есть некоторые свидетельства того, что производные сульфонилмочевины также повышают чувствительность β-клеток к глюкозе, ограничивают выработку глюкозы в печени , уменьшают липолиз (расщепление и высвобождение жирных кислот жировой тканью ) и уменьшают клиренс инсулина печенью. [26]
K- АТФ- канал представляет собой октамерный комплекс калиевого ионного канала внутреннего выпрямителя K ir 6.x и рецептора сульфонилмочевины SUR, которые связаны со стехиометрией 4:4. [25]
Кроме того, было показано, что производные сульфонилмочевины взаимодействуют с фактором нуклеотидного обмена Epac2 . [27] [28] У мышей, у которых отсутствовал этот фактор, наблюдалось снижение эффекта снижения уровня глюкозы при лечении сульфонилмочевиной.
История
[ редактировать ]Сульфонилмочевины были открыты в 1942 году химиком Марселем Жанбоном и его сотрудниками во Франции. [29] которые изучали сульфонамидные антибиотики и обнаружили, что соединение сульфонилмочевины вызывает гипогликемию у животных. [30]
Исследования и разработки ( трансляционные исследования и разработка коммерческого применения) сульфонилмочевины в качестве фармацевтических препаратов (в качестве диагностических и терапевтических средств при предиабете и диабете) проводились в 1950-х и 1960-х годах, как показано в разделе « История толбутамида» .
Исследования и разработки (трансляционные исследования и разработка коммерческого применения) сульфонилмочевины в качестве гербицидов проводились в 1970-х и 1980-х годах, как описано, например, в томе серии Sloan Technology Series, посвященном социально-технологическим аспектам сельского хозяйства (Canine 1995); [31] Экспериментальная станция DuPont возглавила эту разработку. [31]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Костелло, Райан А.; Николас, Самар; Шивкумар, Абхиджит (2024 г.), «Сульфонилмочевины» , StatPearls , Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing, PMID 30020597 , получено 1 августа 2024 г.
- ^ Дагглби Р.Г., МакКорт Дж.А., Гуддат Л.В. (март 2008 г.). «Структура и механизм ингибирования синтазы ацетогидроксикислот растений». Физиология и биохимия растений . 46 (3): 309–324. Бибкод : 2008PlPB...46..309D . дои : 10.1016/j.plaphy.2007.12.004 . ПМИД 18234503 .
- ^ «Никосульфурон» . ЭКТОКСНЕТ . Проверено 9 мая 2013 г.
- ^ Арнольд П. Эпплби, Франц Мюллер, Серж Карпи «Борьба с сорняками» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a28_165
- ^ Ламберт С., Жанмар С., Лукш Т., Завод А (август 2013 г.). «Текущие проблемы и тенденции в открытии агрохимикатов». Наука . 341 (6147): 742–6. Бибкод : 2013Sci...341..742L . дои : 10.1126/science.1237227 . ПМИД 23950530 . S2CID 206548681 .
- ^ Сейно С (август 2012 г.). «Передача сигналов в клетках при секреции инсулина: молекулярные мишени АТФ, цАМФ и сульфонилмочевины». Диабетология . 55 (8): 2096–2108. дои : 10.1007/s00125-012-2562-9 . ПМИД 22555472 . S2CID 7146975 .
- ^ «Сульфонилмочевины» , LiverTox: клиническая и исследовательская информация о лекарственном повреждении печени , Bethesda (MD): Национальный институт диабета, заболеваний органов пищеварения и почек, 2012 г., PMID 31643682 , получено 1 августа 2024 г.
- ^ Грили С.А., Такер С.Е., Нейлор Р.Н., Белл Дж.И., Филипсон Л.Х. (август 2010 г.). «Неонатальный сахарный диабет: модель персонализированной медицины» . Тенденции в эндокринологии и обмене веществ . 21 (8): 464–472. дои : 10.1016/j.tem.2010.03.004 . ПМЦ 2914172 . ПМИД 20434356 .
- ^ Jump up to: а б с д Брофи С., Дэвис Х., Маннан С., Брант Х., Уильямс Р. (сентябрь 2011 г.). «Вмешательства при латентном аутоиммунном диабете (LADA) у взрослых» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2011 (9): CD006165. дои : 10.1002/14651858.cd006165.pub3 . ПМК 6486159 . ПМИД 21901702 .
- ^ Радос Д.В., Пинто Л.К., Ремонти Л.Р., Лейтан CB, Гросс Дж.Л. (июнь 2016 г.). «Коррекция: связь между использованием сульфонилмочевины и общей и сердечно-сосудистой смертностью: метаанализ с последовательным анализом рандомизированных клинических исследований» . ПЛОС Медицина . 13 (6): e1002091. дои : 10.1371/journal.pmed.1002091 . ПМЦ 4920361 . ПМИД 27340828 .
- ^ Jump up to: а б с Гнесин Ф., Туезен А.С., Келер Л.К., Мадсбад С., Хеммингсен Б. и др. (Кокрейновская группа по метаболическим и эндокринным расстройствам) (июнь 2020 г.). «Монотерапия метформином у взрослых при сахарном диабете 2 типа» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2020 (6): CD012906. дои : 10.1002/14651858.CD012906.pub2 . ПМЦ 7386876 . ПМИД 32501595 .
- ^ Мэдсен К.С., Чи Ю., Метцендорф М.И., Рихтер Б., Хеммингсен Б. и др. (Кокрейновская группа по метаболическим и эндокринным расстройствам) (декабрь 2019 г.). «Метформин для профилактики или замедления развития сахарного диабета 2 типа и связанных с ним осложнений у лиц с повышенным риском развития сахарного диабета 2 типа» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2019 (12): CD008558. дои : 10.1002/14651858.CD008558.pub2 . ПМК 6889926 . ПМИД 31794067 .
- ^ Jump up to: а б Мадсен К.С., Келер П., Келер Л.К., Мадсбад С., Гнесин Ф., Метцендорф М.И. и др. (апрель 2019 г.). Кокрейновская группа по метаболическим и эндокринным расстройствам (ред.). «Комбинированная терапия метформином и производными сульфонилмочевины второго или третьего поколения для взрослых с сахарным диабетом 2 типа» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 4 (4): CD012368. дои : 10.1002/14651858.CD012368.pub2 . ПМЦ 6472662 . ПМИД 30998259 .
- ^ Колл Р.К., Робертсон А.А., Че Дж.Дж., Хиггинс С.С., Муньос-Планильо Р., Инсерра М.С. и др. (март 2015 г.). «Низкомолекулярный ингибитор воспаления NLRP3 для лечения воспалительных заболеваний» . Природная медицина . 21 (3): 248–255. дои : 10.1038/нм.3806 . ПМЦ 4392179 . ПМИД 25686105 .
- ^ Шьяндан Д.С., Ройл П., Клар С., Шарма П., Во Н., Снэйт А. (октябрь 2011 г.). «Аналоги глюкагоноподобных пептидов при сахарном диабете 2 типа» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2011 (10): CD006423. дои : 10.1002/14651858.cd006423.pub2 . ПМК 6486297 . ПМИД 21975753 .
- ^ Jump up to: а б «Таблетки Диасета (глибурид) USP» (PDF) . ООО «Санофи-Авентис США» . Управление по контролю за продуктами и лекарствами США. 2009.
- ^ Хеммингсен Б., Шролл Дж.Б., Веттерслев Дж., Глууд С., Вааг А., Зонне Д.П. и др. (июль 2014 г.). «Сульфонилмочевина по сравнению с монотерапией метформином у пациентов с диабетом 2 типа: Кокрейновский систематический обзор и метаанализ рандомизированных клинических исследований и последовательный анализ исследований» . Открытие CMAJ . 2 (3): Е162–Е175. дои : 10.9778/cmajo.20130073 . ПМК 4185978 . ПМИД 25295236 .
- ^ Хеммингсен Б., Шролл Дж.Б., Лунд С.С., Веттерслев Дж., Глууд С., Вааг А. и др. (апрель 2013 г.). Хеммингсен Б. (ред.). «Монотерапия сульфонилмочевиной у больных сахарным диабетом 2 типа». Кокрановская база данных систематических обзоров . 4 (4): CD009008. дои : 10.1002/14651858.CD009008.pub2 . ПМИД 23633364 . (Отозвано, см. дои : 10.1002/14651858.CD009008.pub3 , PMID 26222249 , Часы втягивания )
- ^ Герштейн Х.К., Миллер М.Э., Байингтон Р.П., Гофф Д.С., Биггер Дж.Т., Бус Дж.Б. и др. (июнь 2008 г.). «Эффекты интенсивного снижения уровня глюкозы при диабете 2 типа» . Медицинский журнал Новой Англии . 358 (24): 2545–2559. doi : 10.1056/NEJMoa0802743 . ПМЦ 4551392 . ПМИД 18539917 .
- ^ Дакворт В., Абрайра С., Мориц Т., Реда Д., Эмануэле Н., Ривен П.Д. и др. (январь 2009 г.). «Контроль глюкозы и сосудистые осложнения у ветеранов с сахарным диабетом 2 типа» . Медицинский журнал Новой Англии . 360 (2): 129–139. doi : 10.1056/NEJMoa0808431 . ПМИД 19092145 . S2CID 16608858 .
- ^ Хаберфельд Х, изд. Австрийский кодекс (на немецком языке) (изд. 2009/2010 г.). Вена: Издательство австрийского фармацевта. ISBN 978-3-85200-196-8 .
- ^ Диннендал В., Фрике У., ред. (2010). Профили лекарств (на немецком языке). Том 4 (23-е изд.). Эшборн, Германия: Govi Pharmazeutischer Verlag. ISBN 978-3-7741-9846-3 .
- ^ Триплитт К.Л., Риснер, Калифорния (2011). «Глава 83: Сахарный диабет». В ДиПиро Дж.Т., Талберт Р.Л., Йи Г.К., Мацке Г.Р., Уэллс Б.Г., Поузи Л.М. (ред.). Фармакотерапия: патофизиологический подход (8-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 1274. ИСБН 978-0-07-170354-3 .
- ^ Дэвидсон Дж (2000). Клинический сахарный диабет: проблемно-ориентированный подход . Штутгарт: Тиме. п. 422. ИСБН 978-0-86577-840-5 .
- ^ Jump up to: а б Прокс П., Рейманн Ф., Грин Н., Гриббл Ф., Эшкрофт Ф. (декабрь 2002 г.). «Сульфонилмочевина стимуляция секреции инсулина» . Диабет . 51 (Приложение 3): S368–S376. doi : 10.2337/diabetes.51.2007.S368 . ПМИД 12475777 .
- ^ Ю, Мин; Фэн, Сяо-Ю; Яо, Шуай; Ван, Чанг; Ян, Пин (16 сентября 2022 г.). «Некоторые препараты сульфонилмочевины увеличивают содержание свободных жирных кислот в сыворотке крови у пациентов с диабетом: систематический обзор и метаанализ» . Всемирный журнал клинических случаев . 10 (26): 9524–9535. дои : 10.12998/wjcc.v10.i26.9524 . ISSN 2307-8960 . ПМЦ 9477688 . ПМИД 36159441 .
- ^ Чжан С.Л., Като М., Шибасаки Т., Минами К., Сунага И., Такахаши Х. и др. (июль 2009 г.). «Сенсор цАМФ Epac2 является прямой мишенью противодиабетических препаратов сульфонилмочевины». Наука . 325 (5940): 607–610. Бибкод : 2009Sci...325..607Z . дои : 10.1126/science.1172256 . ПМИД 19644119 . S2CID 8923842 .
- ^ Такахаши Т., Сибасаки Т., Такахаши Х., Сугавара К., Оно А., Иноуэ Н. и др. (октябрь 2013 г.). «Противодиабетические препараты сульфонилмочевины и цАМФ совместно активируют Epac2A». Научная сигнализация . 6 (298): ра94. doi : 10.1126/scisignal.2004581 . hdl : 20.500.14094/D1005987 . ПМИД 24150255 . S2CID 27711862 .
- ^ Джанбон М., Чаптал Дж., Ведель А., Шаап Дж. (1942). «Тяжелые гипогликемические происшествия, вызванные сульфамидотиодиазолом (ВК 57 или 2254 РП)». Монпелье Мед . 441 : 21–22.
- ^ Патлак М. (декабрь 2002 г.). «Новое оружие в борьбе с древней болезнью: лечение диабета» . Журнал ФАСЭБ . 16 (14): 1853. doi : 10.1096/fj.02-0974bkt . ПМИД 12468446 . S2CID 35412249 .
- ^ Jump up to: а б Собака С (1995). «Война с сорняками». Жнец снов: история старомодного изобретателя в высокотехнологичном мире современного сельского хозяйства с высокими ставками . Серия Слоановых технологий. стр. 189–213. ISBN 9780517472378 .