(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物:性质与应用
(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物:性质与应用
(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物是从茄科植物中提取的天然托烷类生物碱东莨菪碱的水溶性氢溴酸盐,作为竞争性毒蕈碱型乙酰胆碱受体拮抗剂广泛用于科学研究,对M1亚型具有显著选择性。
- 化学形式
- (-)-东莨菪碱的氢溴酸盐三水合物
- 天然来源
- 从茄科植物中提取
- 主要作用机制
- 竞争性抑制乙酰胆碱毒蕈碱受体
- 受体选择性
- 对毒蕈碱型乙酰胆碱受体亚型M1(mAChR M1)具有选择性
- 药理学分类
- 抗胆碱能药/副交感神经阻断剂
- 主要研究应用
- 副交感神经系统功能及胆碱能信号传导研究
化学特性与来源
(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物是东莨菪碱的氢溴酸盐形式,东莨菪碱是一种天然存在于茄科植物中的托烷类生物碱,相关植物包括曼陀罗属(Datura)、天仙子属(Hyoscyamus)和东莨菪属(Scopolia)等。三水合物的命名表明三个水分子被纳入晶格结构,这影响化合物的物理操作特性及溶液配制时的分子量计算。
盐的形式与游离碱相比具有更好的水溶性,使(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物特别适合配制用于体外和体内研究的水溶性储备液。研究人员在计算摩尔浓度时应考虑三水合物中的水分含量。
作用机制:抗胆碱能活性
东莨菪碱通过竞争性抑制毒蕈碱型乙酰胆碱受体(mAChRs)发挥药理作用。通过与内源性神经递质乙酰胆碱竞争这些受体的结合位点,东莨菪碱在不激活受体本身的情况下阻断胆碱能信号传导,因此被归类为竞争性拮抗剂。
在五种已知毒蕈碱受体亚型(M1–M5)中,东莨菪碱对M1亚型(mAChR M1)表现出选择性,该亚型主要表达于中枢神经系统(包括大脑皮层和海马体)及自主神经节。这种M1选择性对于研究认知功能、记忆和学习尤为相关,因为胆碱能神经传递在这些过程中发挥着公认的重要作用。
mAChR抑制后胆碱能应答的抑制导致副交感神经系统活性降低,产生典型的抗胆碱能效应,这一特性被广泛应用于副交感神经功能障碍的实验模型研究中。
研究应用
(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物作为药理学工具在神经科学和药理学研究中被广泛应用。其主要用途在于实验性诱导胆碱能缺陷,使研究人员能够建立与毒蕈碱信号受损相关的疾病模型。
认知与记忆研究:全身或中枢给予东莨菪碱是在动物模型中诱导短暂性遗忘和认知障碍的成熟方法,有助于研究胆碱能系统在学习和记忆过程中的作用。这种东莨菪碱诱导的遗忘模型常被用于评估潜在促认知或益智类化合物的功效。
副交感神经系统研究:由于mAChR的抑制可广泛降低副交感神经张力,东莨菪碱被用于研究自主神经系统副交感支在多种生理过程中的作用,包括胃肠道运动、心血管调节和腺体分泌。
晕动症与恶心模型:东莨菪碱通过中枢毒蕈碱受体阻断介导的止吐特性,使其在前庭功能和晕动症模型研究中具有重要价值。
操作、溶解性与储存指导
溶解性:东莨菪碱的氢溴酸盐三水合物形式可自由溶于水,并溶于乙醇,便于储备液的配制。研究人员应使用三水合物的分子量进行计算,以确保摩尔浓度的准确性。
储存:与大多数生物碱盐类似,(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物应储存在阴凉干燥处,避光防潮。具体储存温度建议应以每批产品随附的质量检验报告(CoA)为准。
安全性:操作本化合物时应遵守标准实验室防护规程。作为抗胆碱能药物,通过皮肤吸收、吸入或摄入途径接触可能引起生理效应。应佩戴包括手套和护目镜在内的适当个人防护装备(PPE)。研究人员在使用前应查阅安全数据表(SDS)以获取完整危害信息。
常见问题
东莨菪碱游离碱与(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物有何区别?
东莨菪碱游离碱的水溶性有限,而氢溴酸盐三水合物可自由溶于水,因此更便于配制用于生物实验的水溶液。三水合物的命名表明晶体结构中含有三个水分子,在配制摩尔储备液时必须将其纳入分子量计算。
mAChR M1选择性对东莨菪碱研究应用的重要性体现在哪里?
mAChR M1受体在与认知和记忆相关的脑区(包括海马体和皮层)中高度表达。东莨菪碱对M1的相对选择性使其成为研究该特定受体亚型对胆碱能依赖性认知过程贡献的重要工具,并用于构建药物发现研究中的药理性遗忘模型。
(-)-氢溴酸东莨菪碱三水合物储备液应如何配制和储存?
储备液最好通过将化合物溶于水或水性缓冲液来配制,并使用三水合物的分子量进行准确的浓度计算。分装后的样品应按产品CoA上规定的温度储存,避光保存,并尽量减少冻融循环以维持稳定性。请参阅特定批次随附的SDS和CoA以获取权威指导。
哪些实验模型常将东莨菪碱用作药理学工具?
东莨菪碱最常用于啮齿类动物行为模型中诱导短暂性认知障碍和遗忘,作为评估益智或抗痴呆候选药物的基准模型。它还被用于自主神经药理学研究以抑制副交感神经张力,以及前庭和止吐研究中。
参考文献
- Broadbent, N.J., et al. The role of the hippocampus in recognition memory. Behavioural Brain Research. Review article discussing cholinergic contributions to memory; scopolamine models referenced.
- Caulfield, M.P. Muscarinic receptors — characterization, coupling and function. Pharmacology & Therapeutics. General reference for mAChR subtype pharmacology including M1 selectivity profiles.
- Anagnostaras, S.G., et al. Selective cognitive dysfunction in acetylcholine M1 muscarinic receptor mutant mice. Nature Neuroscience. Supports the role of mAChR M1 in cognitive function.
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