Открыть сервис

Физостигмин

Физостигмин — это алкалоид, обратимый ингибитор ацетилхолинэстеразы, применяемый в медицине в качестве антидота при отравлениях антихолинергическими веществами, а также в качестве лекарственного средства для лечения глаукомы и некоторых других заболеваний. В чистом виде представляет собой белое кристаллическое вещество, растворимое в воде и спирте. Физостигмин является природным соединением, впервые выделенным из семян калабарского боба (Physostigma venenosum).

История открытия

Физостигмин был впервые выделен в 1864 году шотландскими химиками Томасом Фрейзером и Джобом Б. Харрисоном из семян калабарского боба, произрастающего в Западной Африке. Местные племена использовали эти семена в качестве «боба-судьи» — ордалии, при которой подозреваемого заставляли проглотить семя; выживание считалось доказательством невиновности. Фрейзер, изучая токсикологию растения, установил, что активным компонентом является алкалоид, вызывающий сужение зрачка и паралич дыхания. В 1867 году была определена его химическая формула, а в 1925 году — полная структура. Первое синтетическое получение физостигмина осуществил в 1935 году американский химик Перси Джулиан, что позволило наладить промышленное производство препарата.

Химические свойства

Физостигмин (C₁₅H₂₁N₃O₂) относится к классу индольных алкалоидов. Его молекула содержит карбаматную группу, которая обеспечивает обратимую связь с активным центром ацетилхолинэстеразы. В чистом виде физостигмин представляет собой белый или слегка желтоватый кристаллический порошок с температурой плавления около 105–106 °C. Он хорошо растворим в этаноле, хлороформе и диэтиловом эфире, но плохо — в воде. Водные растворы физостигмина нестабильны и быстро гидролизуются, особенно под действием света и щелочей, поэтому его обычно хранят в виде солей (например, физостигмина салицилат или физостигмина сульфат).

Фармакологическое действие

Физостигмин является обратимым ингибитором ацетилхолинэстеразы — фермента, расщепляющего нейромедиатор ацетилхолин в синаптической щели. Блокируя этот фермент, физостигмин повышает концентрацию ацетилхолина в синапсах, что приводит к усилению холинергической передачи. В отличие от необратимых ингибиторов (например, фосфорорганических соединений), действие физостигмина обратимо: связь с ферментом разрушается в течение нескольких часов.

Основные фармакологические эффекты:

  • Миотический эффект: сужение зрачка (миоз) за счёт стимуляции сфинктера радужки.
  • Усиление перистальтики кишечника и секреции слюнных, потовых и бронхиальных желёз.
  • Брадикардия (урежение частоты сердечных сокращений) и снижение артериального давления.
  • Стимуляция дыхательного центра в продолговатом мозге.

Физостигмин проникает через гематоэнцефалический барьер, что отличает его от неостигмина и других четвертичных аммониевых ингибиторов холинэстеразы, не способных преодолевать этот барьер.

Применение в медицине

Антидот при отравлениях антихолинергическими веществами

Основное клиническое применение физостигмина — в качестве антидота при отравлениях веществами, блокирующими мускариновые ацетилхолиновые рецепторы (антихолинергическими препаратами). К таким веществам относятся атропин, скополамин, димедрол, трициклические антидепрессанты (например, амитриптилин), а также некоторые галлюциногены (например, дитран). Физостигмин эффективно устраняет центральные и периферические антихолинергические синдромы: делирий, галлюцинации, тахикардию, сухость кожи, задержку мочи. Введение препарата обычно проводится внутривенно медленно под контролем ЭКГ и артериального давления.

Лечение глаукомы

Физостигмин используется в офтальмологии в виде глазных капель (0,25–0,5% раствор) для лечения открытоугольной глаукомы. Препарат вызывает сужение зрачка и улучшает отток внутриглазной жидкости через трабекулярную сеть, что снижает внутриглазное давление. Однако из-за побочных эффектов (спазм аккомодации, головная боль, снижение зрения в сумерках) его применение в настоящее время ограничено, и он чаще заменяется более современными препаратами (например, пилокарпином или аналогами простагландинов).

Другие применения

В прошлом физостигмин применялся для лечения миастении гравис, кишечной атонии и послеоперационной задержки мочи, однако в этих случаях его вытеснили более безопасные ингибиторы холинэстеразы (неостигмин, пиридостигмин). В экспериментальной медицине физостигмин изучается как потенциальное средство для лечения болезни Альцгеймера и когнитивных нарушений, однако его короткий период полувыведения (около 1–2 часов) и выраженные побочные эффекты ограничивают его применение.

Побочные эффекты и противопоказания

Передозировка физостигмина может вызвать холинергический криз: брадикардию, гипотензию, усиленное слюнотечение, слезотечение, потоотделение, тошноту, рвоту, диарею, мышечные подёргивания (фасцикуляции), а затем паралич дыхания. Лечение передозировки включает введение атропина (антагониста мускариновых рецепторов).

Противопоказания к применению физостигмина:

Физостигмин в культуре и истории

Калабарский боб, из которого получают физостигмин, имеет долгую историю использования в ритуалах и судебных процессах в Западной Африке. В XIX веке он был завезён в Европу, где использовался как средство для сужения зрачка в офтальмологии, а также как яд в криминалистике. В современной литературе физостигмин упоминается в романе Агаты Кристи «Таинственное происшествие в Стайлзе» (1920), где он используется в качестве антидота к отравлению стрихнином.

Интересные факты

  • Физостигмин является одним из немногих ингибиторов холинэстеразы, способных проникать через гематоэнцефалический барьер, что делает его уникальным для лечения центральных антихолинергических синдромов.
  • В 1920-х годах физостигмин использовался в качестве средства для лечения морской болезни, но позже был вытеснен более эффективными препаратами.
  • Синтез физостигмина Перси Джулианом в 1935 году стал важным этапом в развитии органической химии, так как это был один из первых полных синтезов сложных природных алкалоидов.

Источники

  1. Фармакология: учебник / под ред. Р. Н. Аляутдина. — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2022.
  2. Машковский М. Д. Лекарственные средства. — 16-е изд. — М.: Новая волна, 2012.
  3. Химическая энциклопедия: в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 5.
  4. Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics. — 13th ed. — McGraw-Hill, 2018.
  5. История открытия физостигмина: T. R. Fraser, J. B. Harrison. «On the Physiological Action of the Calabar Bean». — Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 1864.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →