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
- 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。
- Atorvastatin:pyrrole 核心+二羥基羧酸側鏈。
- Pitavastatin:quinoline 雜環;rosuvastatin:pyrimidine 雜環;兩者都不是 pyrrole。
- 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。
- 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。