5.7: 직접 작용하는 콜린성 작용제: 화학 및 구조-활성 관계

콜린성 작용제 또는 콜린유사제는 부교감 신경계를 자극하는 아세틸콜린의 작용을 모방합니다. 직접작용제와 간접작용제로 분류됩니다. 직접 작용하는 콜린성 약물은 무스카린 수용체나 니코틴 수용체에 직접 결합하여 부교감 신경 반응을 유도합니다. 이에 비해 간접적으로 작용하는 콜린성 약물은 아세틸콜린 가수분해를 방지하여 간접적으로 부교감 신경 반응의 확장에 기여합니다.

직접 작용하는 콜린성 작용제는 자연적으로 발생하는 식물 알칼로이드와 합성 콜린 에스테르로 구성됩니다. 자연 발생 알칼로이드의 예로는 필로카르핀, 아레콜린, 무스카린이 있습니다. 필로카르핀은 남아메리카의 필로카르푸스 관목 속에서 발견되는 주요 알칼로이드이며, 무스카린은 광대버섯에서 처음 분리되었습니다. 아레콜린은 야자나무 아레카 카테츄의 아레카 너트에서 발견됩니다. 합성 콜린 에스테르에는 메타콜린, 카르바콜, 베타콜이 포함됩니다.

콜린 에스테르는 아세틸콜린에스테라제에 의한 효소 가수분해에 저항성을 갖게 하는 구조적 특성을 갖고 있어 아세틸콜린에 비해 효과가 연장됩니다. 카르바모일기를 함유한 카르바콜은 니코틴 수용체에 대한 특이성을 높이고 무스카린 수용체에 대한 친화력은 상대적으로 낮습니다. 그러나 카르바콜은 아세틸콜린에스테라제 가수분해에 대한 저항성이 증가했습니다. 대조적으로, 메틸기를 가진 메타콜린은 무스카린 활성은 더 높고 니코틴 활성은 더 낮으며, 효소에 의해 천천히 가수분해됩니다. 반면, 카바모일기와 메틸기를 모두 함유한 베테네콜은 무스카린 활성만 가지며 효소 가수분해에 대한 저항성이 높습니다.

콜린성 작용제는 ACh의 작용을 모방하며, 이러한 콜린모미메틱은 직접 또는 간접 작용제입니다.

직접 작용 작용제는 무스카린 수용체와 니코틴 수용체에 결합하여 활성화하고 ACh보다 더 긴 반응을 유도합니다.

그것들은 콜린 에스테르 및 그들의 합성 유도체 및 자연적으로 발생하는 알칼로이드로 분류됩니다.

내인성 콜린 에스테르인 ACh는 하전된 4차 암모늄을 에스테르기에 연결하는 에틸렌 브리지를 특징으로 하여 수용체에 대한 ACh 결합을 용이하게 합니다.

그러나 에스테르기는 ACh를 가수분해하고 그 작용을 종료하는 AChE 효소에 취약합니다.

합성 콜린 에스테르는 ACh에서 파생됩니다. 그들은 아형 선택성을 가지며 효소 가수분해에 내성이 있습니다. 링커에 추가적인 –_CH3 group이 존재하면 muscarinic receptor에 대한 선택성이 향상됩니다.

자연적으로 발생하는 알칼로이드에는 3차 및 4차 아민이 포함되며, 이는 수용체 특이성을 나타내고 AChE 효소의 영향을 받지 않습니다.