115年:藥學一(第2次)

下列何種HMG-CoA reductase 抑制劑同時具有吡咯(pyrrole)結構與酸基?

Asimvastatin
Bpitavastatin
Catorvastatin
Drosuvastatin

詳細解析

本題觀念

本題考查 statin 類藥物的化學骨架辨識,尤其是疏水性雜環與 HMG-CoA 類似片段的官能基。HMG-CoA reductase inhibitors(statins)共同具有可模仿 HMG-CoA 的酸性片段,常以開鏈的 3,5-dihydroxyheptanoic acid 形式提供與酵素作用的重要羧酸;不同藥物的另一端則由不同疏水性環系決定。看到「pyrrole 結構+酸基」時,應把兩個條件分開核對,而不是只憑 statin 的藥名或藥效判斷。

選項分析

  • A simvastatin 不正確。 simvastatin 是 lovastatin 類半合成 statin,具有部分氫化萘(hexahydronaphthalene)核心與可開環的內酯型前驅結構,並非以 pyrrole 作為疏水雜環。因此即使它屬於 HMG-CoA reductase inhibitor,也不符合題目要求的吡咯結構。
  • B pitavastatin 不正確。 pitavastatin 的疏水性雜環分類為 quinoline(喹啉),不是五元含氮的 pyrrole。它同樣具有可與 HMG-CoA 作用相關的酸性片段,但只具備「酸基」不能補足「pyrrole」這項必要條件。
  • C atorvastatin 正確。 atorvastatin 含有五取代 pyrrole 核心,另一端連接含羧酸的 heptanoic acid 片段;這個二羥基羧酸片段是 HMG-CoA 類似結構的重要部分。兩項條件都符合。
  • D rosuvastatin 不正確。 rosuvastatin 的疏水性含氮環是 pyrimidine(嘧啶),屬六元含氮雜環,與五元的 pyrrole 不同。雖然 rosuvastatin 也具有酸性作用片段,仍不能符合「吡咯結構與酸基同時存在」的完整描述。

答案解析

本題採公告答案 C,atorvastatin。從結構分類來看,atorvastatin 的疏水核心是 pentasubstituted pyrrole,並接有 3,5-dihydroxyheptanoic acid 片段;後者含羧酸,可作為 HMG-CoA 類似部分與 HMG-CoA reductase 的活性部位產生重要作用。比較四個選項時,simvastatin 屬氫化萘/內酯型,pitavastatin 屬 quinoline 型,rosuvastatin 屬 pyrimidine 型,只有 atorvastatin 具備題目指定的 pyrrole 與酸基組合。藥物結構題應先辨認核心雜環,再確認酸、酯或內酯等官能基的狀態。

核心知識點

  1. Statin 的藥效核心包含 HMG-CoA 類似的酸性片段,羧酸形式有助於和還原酶活性部位作用。
  2. Atorvastatin:pyrrole 核心+二羥基羧酸側鏈。
  3. Pitavastatin:quinoline 雜環;rosuvastatin:pyrimidine 雜環;兩者都不是 pyrrole。
  4. Simvastatin 為 lovastatin 類,具有氫化萘與內酯相關骨架,和 atorvastatin 的合成 pyrrole 核心不同。
  5. 判讀結構—活性關係時,須同時檢查雜環種類與酸性官能基,不能只因藥物同屬 statin 就視為結構相同。

參考資料

  1. Atorvastatin, PubChem CID 60823
  2. The Role of Structure and Biophysical Properties in the Pleiotropic Effects of Statins
  3. Statins—From Fungi to Pharmacy
  4. Atorvastatin (Lipitor) by MCR chemistry review
  5. Statin overview