115年:藥學一(第1次)

抗原蟲藥(結構如下圖),其名稱為: 圖片

Ametronidazole
Btinidazole
Cnitazoxanide
Ddiloxanide furoate

詳細解析

本題觀念:

本題考查抗原蟲藥物(Antiprotozoal Agents)的化學結構辨識,特別是 Nitroimidazole(硝基咪唑)類藥物的結構差異。這類藥物是治療厭氧菌及原蟲感染(如陰道滴蟲、賈第鞭毛蟲、阿米巴痢疾)的主力藥物。考生需具備從官能基(Functional Group)區分同類藥物的能力。

影像分析:

提供的圖片顯示一個化學結構式,我們可以觀察到以下特徵:

  1. 母核結構:包含一個五元雜環,環上有兩個氮原子(1,3-位置),且具有雙鍵,確認為 Imidazole(咪唑) 環。
  2. 硝基取代基:在環的 5 號位置上有一個硝基(NO2-\text{NO}_2,圖中寫為 O2N\text{O}_2\text{N})。
  3. 2位取代基:在兩個氮原子之間的碳(C2)上有一個甲基(CH3-\text{CH}_3)。
  4. N1 側鏈(關鍵特徵):在 1 號氮原子上連接了一條側鏈。側鏈結構為乙基連接一個 Sulfonyl(磺醯基,SO2-\text{SO}_2-,末端再連接一個乙基。具體路徑為:CH2CH2SO2CH2CH3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{SO}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3(Ethylsulfonylethyl group)。
    • 註:圖片中的 SO2\text{SO}_2 基團非常明顯(S\text{S} 雙鍵連接兩個 O\text{O}),這是區分此藥物與其他 Nitroimidazole 類藥物的最大特徵。

選項分析:

  • (A) Metronidazole:錯誤。

    • 結構特徵:Metronidazole 的 N1 側鏈是 Hydroxyethyl(CH2CH2OH-\text{CH}_2\text{CH}_2\text{OH},末端是羥基(醇),不含硫(Sulfur)
    • 區別點:題目圖片中有明顯的磺醯基(SO2-\text{SO}_2-),故排除。
  • (B) Tinidazole:正確。

    • 結構特徵:Tinidazole 的化學名為 1-[2-(ethylsulfonyl)ethyl]-2-methyl-5-nitroimidazole。其 N1 側鏈正是 Ethylsulfonylethyl(CH2CH2SO2CH2CH3-\text{CH}_2\text{CH}_2\text{SO}_2\text{CH}_2\text{CH}_3
    • 吻合度:圖片中的結構完全符合 Tinidazole 的特徵(含 SO2-\text{SO}_2- 基團及延長的碳鏈)。
  • (C) Nitazoxanide:錯誤。

    • 結構特徵:屬於 Thiazolide 類藥物。結構包含一個 Thiazole(噻唑)環和一個苯環,通過 Amide(醯胺)鍵連接,並不具備 Nitroimidazole 母核。
    • 區別點:骨架完全不同,圖片明顯是咪唑環而非噻唑-醯胺結構。
  • (D) Diloxanide furoate:錯誤。

    • 結構特徵:屬於 Dichloroacetamide 衍生物。結構包含苯環、Furan(呋喃)環(來自 Furoate 酯)和二氯乙醯胺基團。
    • 區別點:結構中無硝基咪唑環,且含有苯環,與題目圖片不符。

答案解析:

題目顯示的結構為 1-[2-(ethylsulfonyl)ethyl]-2-methyl-5-nitroimidazole。 在所有選項中,只有 (B) Tinidazole 擁有 Sulfonyl(磺醯基) 側鏈。 (A) Metronidazole 為醇基側鏈;(C) 與 (D) 為非 Nitroimidazole 類藥物,骨架差異巨大。 因此,正確答案為 (B) Tinidazole

核心知識點:

  1. Nitroimidazole 類藥物結構記憶法
    • 共同核心:2-methyl-5-nitroimidazole(2-甲基-5-硝基咪唑)。
    • Metronidazole:側鏈為 CH2CH2OH-\text{CH}_2\text{CH}_2\textbf{OH} (Metronidazole has a Mono-alcohol like group, easy to remember as the "standard" alcohol).
    • Tinidazole:側鏈含 Sulfonyl (SO2-\text{SO}_2-) (Tinidazole has a Two-oxygen Sulfur group? Or just remember Sulfur/Sulfone).
    • Secnidazole:側鏈為 CH2CH(OH)CH3-\text{CH}_2\text{CH}(\text{OH})\text{CH}_3(含有一個手性中心的二級醇)。
  2. 藥理與代謝差異
    • Tinidazole 的半衰期(T1/212-14T_{1/2} \approx 12\text{-}14 小時)較 Metronidazole(T1/28T_{1/2} \approx 8 小時)長,因此臨床上通常可以每日給藥一次(QD),而 Metronidazole 常需每日多次給藥(TID 或 QID)。
    • 兩者皆為 Prodrug,需在厭氧生物體內經由 Ferredoxin 還原硝基(NO2-\text{NO}_2)產生自由基來破壞 DNA。

參考資料

  1. Foye's Principles of Medicinal Chemistry, Antiprotozoal Agents.
  2. PubChem Compound Summary for CID 5479: Tinidazole.
  3. DrugBank Online: Tinidazole (DB00911).