114年:藥學一(第2次)

下列cephalosporins 的前驅藥型式,何者最不易在體內活化?

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詳細解析

本題觀念:

本題考查的是 Cephalosporins (頭孢菌素類) 抗生素的 前驅藥 (Prodrug) 設計原理,特別是「酯類前驅藥」的體內活化機制。

核心觀念在於:

  1. Cephalosporins 本身水溶性高但脂溶性低,口服吸收差。為了增加口服吸收率,常將 C-4 位置的羧酸基 (-COOH) 酯化,製成脂溶性較高的前驅藥。
  2. 然而,Beta-lactam 環與 Dihydrothiazine 環的結構龐大,會對 C-4 羧酸基產生顯著的 立體障礙 (Steric hindrance)。
  3. 一般的 簡單酯類 (Simple alkyl esters,如 methyl 或 ethyl ester) 因為受到此立體障礙影響,體內的酯酶 (Esterases) 無法接近並進行水解,導致藥物無法還原成活性酸型態,因此在體內無效。
  4. 為了克服此問題,藥物化學上發展出了 雙酯基 (Double ester) 設計(如 Acyloxyalkyl esters)。這類結構將酯酶攻擊的位點移至遠離 Beta-lactam 母核的位置,使得酯酶能順利水解,隨後透過化學自發降解 (Spontaneous decomposition) 釋放出活性藥物。

影像分析:

  • 選項 A: *

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