Кіріспе
Носкапин (Наркотин, Нектодон, Носпен, Анаркотин және (архаикалық) Опиан деп те аталады) – фталидеизохинолин құрылымдық тобына жататын бензилизохинолин алкалоиді, ол көбінесе маковтар (Papaveraceae) тұқымдасының көптеген түрлерінен бөліп алынған. Ол айтарлықтай ұйықтауға әсер ететін, қуаттандыратын немесе ауырсықты басатын қасиеттерінен айырылған, сондықтан оның құнарлылығы өте төмен. Бұл зат негізінен жөтелді басу үшін қолданылады.
Noscapine (also known as Narcotine, Nectodon, Nospen, Anarcotine and (archaic) Opiane) is a benzylisoquinoline alkaloid, of the phthalideisoquinoline structural subgroup, which has been isolated from numerous species of the family Papaveraceae (poppy family). It lacks significant hypnotic, euphoric, or analgesic effects affording it with very low addictive potential. This agent is primarily used for its antitussive (cough suppressing) effects.
Медициналық қолданыстар
Носкапин көбінесе жөтелді басатын дәрі ретінде қолданылады. Дегенмен, 2012 жылғы Нидерланд ережелерінде оны өткір жөтелге қолдану ұсынылмайды.
Өзара әрекеттесулер
Носкапин алкоголь және ұйықтау тудыратын заттар сияқты орталық жүйке жүйесін басаңдататын заттардың әсерін күшейтеді. Препаратты ешқандай МАОИ (моноамин оксидаза тежегіштері)мен бірге қабылдауға болмайды, себебі белгісіз және қатерлі салдар туындауы мүмкін. Носкапин варфаринмен бірге қолданылмауы тиіс, өйткені варфариннің қанды ұюға қарсы әсері күшейеді.
Биосинтез
P. somniferum-де носкапин биосинтезі хоризмикалық қышқылдан басталады, ол эритроза-4 фосфаты және фосфоенолпируваттан шикимат жолы арқылы синтезделеді. Хоризм қышқылы – бензилизохинолин алкалоидтарындағы азоттың көзі – тирозин аминқышқылының прекурсоры. Тирозин PLP-нің қатысуымен 4-гидроксифенилпируват қышқылына (4 HPP) трансаминацияланады, одан кейін TPP-нің қатысуымен 4-гидроксифенил ацетальдегидке (4 HPAA) декарбоксилденеді. Тирозин 3,4-дигидроксифенилаланин (DOPA) түзу үшін гидроксилденуі мүмкін, содан кейін PLP-нің қатысуымен допаминге декарбоксилденеді. Норкоклаурин синтетазасы (NCS) 4 HPAA мен допамин арасындағы Пикте-Шпенглер реакциясын катализдейді, нәтижесінде (S)-норкоклаурин синтезделеді, ол бензилизохинолиннің ерекше қаңқасын қамтамасыз етеді. (S)-Норкоклаурин кезегімен 6-O метилденеді (6OMT), N метилденеді (CNMT), 3-гидроксилденеді (NMCH) және 4′-O метилденеді (4′OMT), метилдену және гидроксилдену үшін S-аденозилметионин (SAM) және NADP+ кофакторлары қолданылады. Бұл реакциялар бензилизохинолин алкалоидтарының биосинтезіндегі маңызды аралық зат – (S)-ретикулинді құрайды. Носкапин биосинтезінің қалған бөлігі көбінесе бір биосинтездік 10 ген кластерімен басқарылады. Содан кейін SAM және O2/NADPH көмегімен N-метилдену (TNMT) және екі гидроксилдену (CYP82Y1, CYP82X2) жүзеге асырылады. C13 спирті ацетил-КоА қолданылып, ацетилтрансфераза (AT1) арқылы ацетилденеді. Тағы бір цитохром P450 ферменті (CYP82X1) C8 гидроксилдеуін катализдейді, ал жаңа пайда болған гемиаминаль спонтанды түрде ыдырайды, үшінші амин мен альдегидтің түзілуіне себеп болады. Метилтрансфераза гетеродимері (OMT2:OMT3) C4′-де SAM-мен катализделген O-метилденуін катализдейді. О-ацетил тобы карбоксилэстераза (CXE1) арқылы бөлінеді, нәтижесінде спирт түзіледі, ол бірден көршілес C1 альдегидімен реакцияласып, жаңа бес мүшелі сақинада гемиацеталь құрайды. AT1 және CXE1 арасындағы байқалатын өзара әрекеттестік ацетилденудің осы жағдайда қорғаныш тобы ретінде қолданылатынын көрсетеді, ол эфир ферменттік түрде ыдырағанша гемиацетальдың түзілуін болдырмайды. Соңында, NAD+-ға тәуелді қысқа тізбекті дегидрогеназа (NOS) гемиацетальды лактонға окистендіреді, осымен носкапин биосинтезі аяқталады. Носкапин және оның синтетикалық туындылары – носкапиноидтар – микротубулалармен өзара әрекеттеседі және қатерлі жасушалардың көбеюін тежейді.
Құрылымдық талдау
Лактон сақинасы тұрақсыз және сілтілі ортада ашылады. Кері реакция қышқыл ортада жүзеге асырылады. Екі оптикалық белсенді көміртек атомдарын байланыстыратын (C1−C3') байланыс та тұрақсыз. Күкірт қышқылының сулы ерітіндісінде және қыздыру кезінде котарнинге (4 метокси-6 метил 5,6,7,8 тетрагидро[1,3]диоксоло[4,5 g]изохинолин) және опий қышқылына (6 формаль 2,3 диметоксибензой қышқылы) ыдырайды. Носкапин мырыш/ХҚҚ-мен (HCl) тотыққанда C1−C3' байланысы қанықтырылады және молекула гидрокотарнинге (2 гидроксикотарнин) және меконинге (6,7 диметоксиизобензофуран 1(3H)-он) диссоциацияланады.
Тарих
Носкапин алғаш рет 1803 жылы Парижде француз химигі Жан Франсуа Дерзне химиялық құрамын және қасиеттерін анықтап, "Наркотин" деп атады. 1831 жылы Пьер Жан Робике, тағы бір француз химигі, наркотин мен морфиннің ерекше алкалоидтар екенін дәлелдеді. Соңында, Пьер Жан Робике 1815 жылдан 1835 жылға дейін 20 жылдан астам морфин бөліп алу әдістерін жетілдіру бойынша зерттеулер жүргізді, сондай-ақ 1832 жылы шикі опиумнан тағы бір маңызды компонентті бөліп алды, оны кодеин деп атады – қазіргі таңда кеңінен қолданылатын опиумнан алынған зат.
Рекреациялық пайдалану
Бірнеше елде рецептсіз сатылатын дәрі-дәрмектерді ойын-сауық үшін қолдану туралы айтылатын деректер бар, оларды жергілікті дәріханалардан рецептсіз алу оңай. Әсері тұтынудан кейін 45-тен 120 минутқа дейін басталады және декстрометорфан мен алкогольдік мас болуға ұқсас. Декстрометорфаннан өзгеше, носкапин NMDA рецепторларының қарсы әсер ететін заты емес.
Героиндегі носкапин
Носкапин героин өндірісінің кезінде сақталып қалады және көшеде сатылатын героинде кездесе алады. Бұл құқық қорғау органдарына пайдалы, себебі қоспалардың мөлшері тәркіленген есірткінің қандай жерден алынғанын анықтауға мүмкіндік береді. 2005 жылы Бельгияның Льеж қаласында носкапиннің орташа концентрациясы шамамен 8% болды. Носкапин есірткі тұтынушыларды, көшедегі героинмен қатар тағайындалған диаморфинді де қабылдап жүргендерін анықтау үшін де қолданылған. Көшедегі героиндегі диаморфин дәрілік диаморфинмен бірдей болғандықтан, қоспаларды тексеру – көшедегі героин қолданылғандығын анықтаудың жалғыз жолы. Носкапинмен бірге зәр үлгілерінде анықталатын басқа қоспаларға папаверин және ацетилкодеин жатады. Носкапин организмде метаболизмге ұшырайды және зәрде сирек кездеседі, оның орнына негізгі метаболиттері – котарнин және меконин анықталады. Анықтау газ хроматография-массалық спектрометрия немесе сұйық хроматография-массалық спектрометрия (LCMS) арқылы жүзеге асырылады, сондай-ақ басқа да әртүрлі талдау техникаларын қолдануға болады.
Клиникалық сынақтар
Носкапиннің кейбір гематологиялық қатерлі ауруларды емдеудегі тиімділігі клиникада зерттелді. Носкапиннің адам лимфоциттерінде in vitro жағдайында жоғары дозаларда (>30 мкМ) полиплоидияны туындатуы байқалды; алайда, төмен деңгейдегі жүйелік әсер, мысалы, жөтелге қарсы дәрілер, генотоксикалық қауіп төндірмейді. Носкапиннің полиплоидияны туындату механизмі хромосомалық шпиндель аппаратына зақым келтіру немесе жасушалардың қосылуы арқылы жүзеге асырылуы мүмкін деп есептеледі.
Noscapine Biosynthesis Реконструкциялау
Носкапин биосинтез жолындағы көптеген ферменттер HN1 деп аталатын 10 генді "операторға ұқсас кластер" табылу арқылы анықталды. 2016 жылы носкапиннің биосинтез жолы ашытқы жасушаларында қайта құрылды, бұл дәрі-дәрмекті өсімдік материалынан жинау және тазарту қажеттілігінсіз синтездеуге мүмкіндік берді. 2018 жылы носкапин жолының толығымен қайта құрылып, ашытқыда қарапайым молекулалардан өндірілуіне қол жеткізілді. Сонымен қатар, ашытқыдағы белок экспрессиясы оңтайландырылды, нәтижесінде носкапин өндірісі 18 000 есеге артты. Бұл технологияның көмегімен қазіргі уақытта өсімдіктерде өте төмен деңгейде өндірілетін носкапин сияқты фармацевтикалық алкалоидтарды массалық өндіріске енгізуге болады деп үміттенеді, осылайша оларды саудаға шығарылатын терапиялық дәрілерге айналдыруға болады.
Қатерлі ісікке қарсы туындылар
Носкапин өзі антимитоздық агент, сондықтан оның аналогтары жаңа қатерлі ісікке қарсы препараттар ретінде зор мүмкіндіктерге ие. Өзгертілген 1,3 бензодиоксол тобы арқылы күшті цитотоксикалық әсер ететін аналогтар жасалған. Сонымен қатар, носкапиннің N-алкил амин, 1,3 диинил, 9-винилфенил және 9-арилимино туындылары да әзірленді. Олардың әрекет ету механизмі – тубулинді тежеу.
Қабынуға қарсы әсері
Бір қызығы, түрлі зерттеулер носкапиннің қабынуға қарсы әсері бар екенін және интерлейкин 1β (IL 1β), IFN c және IL 6 сияқты қабынуға ықпал ететін факторлардың деңгейін айтарлықтай төмендететінін көрсетті. Осыған байланысты, басқа зерттеуде Khakpour және авторлар тобы егеуқұйрықтарда каргаененмен шақырылған қабынуға қарсы носкапиннің әсерін зерттеді. Олар носкапиннің дене салмағының 1 кг-на 5 мг дозада, инъекциядан кейін үш сағат ішінде ең көп қабынуға қарсы әсер ететінін анықтады. Сонымен қатар, олар носкапиннің осы дозасындағы қабынуды азайту мөлшері белгілі және стандартты қабынуға қарсы дәрі – индометацинмен шамамен тең екенін көрсетті. Шири және авторлар тобының зерттеулерінде носкапин брадикинин рецепторларына қарсы әрекет ету арқылы егеуқұйрықтың аяғындағы брадикининмен шақырылған қабынудың прогрессиясын тежейтіні анықталды. Zughaier және авторлар бромдалған носкапиннің қабынуға қарсы әсерін бағалады. Носкапиннің бромдалған түрі цитокин TNF α және химиокин IP 10/CXCL10 макрофагтардан бөлінуін тежеп, макрофагтардың тіршілік етуіне әсер етпей, қабынуды азайтады. Бромдалған носкапиннің туындысы носкапинге қарағанда шамамен 5-40 есе күшті әсер етеді. Бұл бромдалған туынды сонымен қатар адам және тышқан макрофагтарында тольдік рецепторға (TLR), ісікті некроз факторына α (TNF α) және NO-ға уытсыз әсер етеді. Бромдалған носкапин септикалық қабыну модельдерінде қабынуға қарсы белсенділік көрсетеді, қабыну факторларын дозаға тәуелді түрде тежейді және адам мен тышқан макрофагтарында TNF α және NO бөлінуін болдырмайды. Ішек қабыну аурулары (орыншалы колит) және ішек қатерлі ісігі туралы басқа зерттеуде носкапиннің тамаша қабынуға қарсы әсері бар екендігі анықталды, ол бақылау тобымен салыстырғанда IL 1β, IFN c және IL 6 сияқты қабынуға ықпал ететін факторлардың деңгейін едәуір төмендетуге қабілетті. Сонымен қатар, бромдалған носкапин туындыларын қамтитын хитозан нанобөлшектері IL 1β, IFN c және IL 6 сияқты қабынуға ықпал ететін цитокиндерді және ішек қабыну тініндегі қабынуды азайта алатыны анықталды.