?中文名稱:甲巰咪唑
中文別名:甲巰咪唑/他巴唑/2-巰基-1-甲基咪唑;它巴唑;甲巰咪唑D3;甲巰咪唑,1-甲基咪唑-2-硫醇,甲硫咪唑;甲巰咪唑/甲硫噻唑;甲巰咪唑/他巴唑;1-甲基-2-巰基咪唑;他巴唑(甲巰基咪唑)
英文名稱:Methimazole
英文別名:1-methyl-2-mercapto-imidazol;1-methyl-imidazole-2-thio;1-Metylo2merkaptoimidazolem;1-metylo2merkaptoimidazolem;LABOTEST-BBLT00033517;METHIAZOLE;METHIMAZOL;METHIMAZOLE
CAS號(hào):60-56-0
分子式:C4H6N2S
分子量:114.17
甲巰咪唑是一種硫代咪唑類小分子化合物,因其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)(含巰基和咪唑環(huán))及生物活性,被廣泛應(yīng)用于甲狀腺生理與病理機(jī)制研究、藥物開發(fā)、酶活性抑制機(jī)制探索、金屬離子配位化學(xué)研究等領(lǐng)域。作為經(jīng)典的抗甲狀腺藥物,其科研價(jià)值不僅限于臨床醫(yī)學(xué)延伸,還涉及分子生物學(xué)、藥理學(xué)、材料科學(xué)等交叉學(xué)科。
1. 甲狀腺功能與相關(guān)疾病機(jī)制研究
· 核心作用機(jī)制:
甲巰咪唑通過抑制甲狀腺過氧化物酶(TPO)活性,阻斷甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞中碘的氧化、酪氨酸的碘化及甲狀腺激素(T3、T4)的合成。在科研中,常作為工具藥用于構(gòu)建甲狀腺功能減退(甲減)細(xì)胞 / 動(dòng)物模型,或反向驗(yàn)證 TPO 在甲狀腺激素合成中的關(guān)鍵作用。
· 研究方向:
· 探究 TPO 基因突變或表達(dá)異常與甲亢 / 甲減的關(guān)聯(lián)性。
· 分析甲巰咪唑?qū)谞钕贋V泡細(xì)胞增殖、凋亡的影響,揭示藥物性甲狀腺損傷機(jī)制。
· 利用同位素標(biāo)記技術(shù)(如 12?I),動(dòng)態(tài)追蹤甲巰咪唑?qū)谞钕贁z碘能力的抑制過程。
2. 藥物開發(fā)與藥理學(xué)研究
· 抗甲狀腺藥物優(yōu)化:
以甲巰咪唑?yàn)槟阁w結(jié)構(gòu),通過結(jié)構(gòu)修飾(如引入不同取代基、改變雜環(huán)構(gòu)型)開發(fā)新型抗甲狀腺藥物,目標(biāo)是降低肝毒性、減少血液系統(tǒng)不良反應(yīng)。例如:
· 研究巰基衍生物(如酯類前藥)的緩釋特性,改善藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)。
· 設(shè)計(jì)雙靶點(diǎn)藥物(同時(shí)抑制 TPO 和血管內(nèi)皮生長因子 VEGF),用于治療 Graves 眼病等甲亢并發(fā)癥。
· 多藥理學(xué)作用挖掘:
· 抗氧化活性:巰基可清除自由基,用于研究其在非甲狀腺疾病(如糖尿病氧化應(yīng)激、神經(jīng)退行性疾?。┲械臐撛诒Wo(hù)作用。
· 金屬螯合能力:與銅、鋅等金屬離子配位,用于探索其在威爾遜?。ㄣ~代謝障礙)或炎癥性疾病中的輔助治療機(jī)制。
3. 酶活性抑制動(dòng)力學(xué)研究
· TPO 抑制機(jī)制解析:
甲巰咪唑與 TPO 的結(jié)合模式是科研熱點(diǎn),通過 ** 分子對(duì)接、X 射線晶體衍射、表面等離子共振(SPR)** 等技術(shù),證實(shí)其通過巰基與 TPO 活性中心的鐵離子(Fe3?)形成配位鍵,競爭性抑制碘的氧化。相關(guān)研究為設(shè)計(jì)高效酶抑制劑提供結(jié)構(gòu)生物學(xué)依據(jù)。
· 其他酶靶點(diǎn)探索:
· 抑制哺乳動(dòng)物硫氧還蛋白還原酶(TrxR),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡(在癌癥化療聯(lián)合用藥研究中具有潛在價(jià)值)。
· 調(diào)節(jié)蛋白酪氨酸磷酸酶(PTPs)活性,影響細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(如 MAPK、PI3K/Akt 通路)。
4. 金屬配位化學(xué)與材料科學(xué)
· 金屬離子檢測與吸附:
巰基對(duì)重金屬離子(如 Hg2?、Ag?)具有高親和力,甲巰咪唑可作為配體用于設(shè)計(jì):
· 熒光探針:通過與金屬離子配位引起熒光信號(hào)變化,實(shí)現(xiàn)環(huán)境或生物樣本中重金屬的可視化檢測。
· 吸附材料:修飾于納米顆粒(如 SiO?、Fe?O?)表面,用于水體中重金屬離子的高效去除。
· 功能化聚合物合成:
將甲巰咪唑引入高分子鏈,制備具有pH 響應(yīng)性或生物相容性的智能材料,例如:
· 可降解聚合物載體,用于甲狀腺靶向藥物遞送(利用甲狀腺細(xì)胞對(duì)含硫化合物的攝取特性)。
· 水凝膠敷料,通過巰基抗氧化作用促進(jìn)傷口愈合。
5. 毒理學(xué)與安全性評(píng)價(jià)
· 藥物毒性機(jī)制:
科研中通過體外肝細(xì)胞模型、斑馬魚胚胎毒性實(shí)驗(yàn)等,解析甲巰咪唑誘導(dǎo)肝損傷的分子機(jī)制(如線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激),或探究遺傳因素(如 CYP2C19 基因多態(tài)性)對(duì)藥物代謝及毒性的影響。
· 環(huán)境毒理學(xué)研究:
作為常見獸藥(用于畜禽甲亢治療),其在水體、土壤中的殘留及生態(tài)毒性(如對(duì)水生生物甲狀腺激素平衡的干擾)是環(huán)境科學(xué)的研究方向之一。
6. 生物標(biāo)志物與檢測方法開發(fā)
· 體液中藥物濃度監(jiān)測:
建立高效液相色譜(HPLC)、質(zhì)譜(LC-MS/MS)等方法,精準(zhǔn)測定血漿、尿液中甲巰咪唑及其代謝產(chǎn)物(如甲基咪唑硫醚)的濃度,用于藥代動(dòng)力學(xué)研究或臨床治療藥物監(jiān)測(TDM)。
· 自身抗體研究:
在自身免疫性甲狀腺疾?。ㄈ?nbsp;Graves ?。┠P椭校讕€咪唑可調(diào)節(jié)抗甲狀腺過氧化物酶抗體(TPOAb)、促甲狀腺素受體抗體(TRAb)的表達(dá),為免疫治療靶點(diǎn)提供線索。
科研工具與技術(shù)手段
· 細(xì)胞模型:FRTL-5 大鼠甲狀腺濾泡細(xì)胞、HTh7 人類甲狀腺癌細(xì)胞等,用于藥物作用機(jī)制研究。
· 動(dòng)物模型:甲亢小鼠(如通過注射 TSH 受體激動(dòng)劑構(gòu)建)、轉(zhuǎn)基因斑馬魚(表達(dá)甲狀腺特異性熒光蛋白)等,用于體內(nèi)藥效與毒性評(píng)估。
· 分析技術(shù):ELISA 檢測甲狀腺激素水平,Western blot 分析 TPO、TRα/β 受體表達(dá),PCR 芯片篩選藥物調(diào)控的差異基因。
總結(jié)
甲巰咪唑在科研領(lǐng)域是兼具經(jīng)典抗甲狀腺作用與多維度化學(xué)活性的多功能化合物,其研究不僅深化了對(duì)甲狀腺疾病病理機(jī)制的理解,還為跨學(xué)科應(yīng)用(如環(huán)境科學(xué)、材料工程)提供了創(chuàng)新靶點(diǎn)。未來研究可能聚焦于精準(zhǔn)藥物設(shè)計(jì)(如個(gè)性化給藥的基因標(biāo)志物)、納米遞送系統(tǒng)開發(fā)及非甲狀腺適應(yīng)癥拓展,進(jìn)一步挖掘其科學(xué)價(jià)值。
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