무한서고

어원풀이(etymology): Salbutamol(살부타몰)(=Albuterol(알부테롤))[벤토린(Ventolin)] - 속효성 기관지 확장제, 속효성 베타-2 작용제, Short Acting Beta-2 adrenergic receptor Agonist(SABA)

Salbutamol: Sal(icyl)but(yl)am(ine)ol(-ol is suffix of alcohol)

albuterol: (s)al(icyl)bu(tyl)ter(tiary)[<-change order of tertiary butyl]ol

기관지 평활근에 있는 아드레날린성 수용체인 beta-2 adrenergic receptor에 작용하여 기관지의 확장을 일으키는 약물이다.

SABA계열이므로 특히 MDI(Metered Dose Inhaler)로 많이 쓰인다.

가장 많이 쓰이는 것은 벤토린 흡입기이다.

참고로 Albuterol은 Salbutamol과 완전히 같은 성분이다.

어원풀이(etymology): Epinephrine(에피네프린)[에피네프린(epinephrine), 아드레날린(adrenaline)] - 아나필락시스(anaphylaxis), 심정지, 표재성 출혈, 크루프(croup), 천식 치료제, 호르몬

epinephrine: epi(above, 위에)+nephr(-os(Greek)=kidney, 신장)+ine(질소 포함 화합물)
adrenaline: ad(to, ~에/~로)+renal(-is(Latin)=kidney, 신장)+ine(질소 포함 화합물)

이번에 볼 화합물을 에피네프린 혹은 아드레날린이라고 불리는 호르몬이자 약으로 쓰이는 물질이다.

예전 포스팅(링크)에서 말미에 살짝 nor-접두어를 설명하며 나왔었다.

사실 아드레날린이나 에피네프린이다 둘 다 같은 뜻이다.

에피네프린은 직접적으로 '신장 위에 있는 곳(부신)에서 나오는 화합물'을 칭하는 말이고,

아드레날린은 '신장으로 가는 길에 있는 곳(부신)에서 나오는 화합물'을 칭하는 말이다.

참고로 이 호르몬은 부신 수질(adrenal medulla)에서 나온다.

부신 피질(adrenal cortex)에서 나오는 호르몬은 부신피질호르몬이라고도 불리는 코티솔(cortisol, 코르티코스테로이드, corticosteroid)이다.

실제로 신체에서 사용되는 호르몬이다보니 몸에서 여러 역할을 하고 있고, 이것을 바탕으로 약으로 활용하고 있다.

가장 대표적으로 사용되는 곳은 아나필락시스성 쇼크와 심장이 멈추었을 때 사용된다.

(그래서 병원에서는 중환자실에서 가장 많이 나간다.)

생합성에 관해서는 도파민에서부터 시작하는데, 도파민까지의 생합성 과정은 이전 포스팅(링크)에 잘 나와있기 때문에 여기서는 도파민에서부터의 합성에 대해서 기술해볼까 한다.

먼저 신체에서 도파민이 생성되면 그 이후에는 DBH(dopamine β-hydroxylase)에 의해 노르에피네프린(norepinephrine)이 생성된다.

도파민과의 차이점은 페닐기가 붙은 탄소(β 탄소)에 수산화기가 붙었다는 것이다. 물론 입체중심탄소(chiral center, 카이럴 센터, 키랄 중심)이기 때문에 저기에 수산화기가 붙으면 R체와 S체가 생성된다.

R체와 S체를 구분하는 기준은 입체중심탄소(이 탄소는 무조건 4개의 잔기를 가져야 한다.)에 붙은 잔기들을 원소번호 기준으로 원소번호가 큰 것을 가장 순위가 높은 순서대로 순위를 매긴 뒤(탄소는 기본적으로 4개의 결합을 가지니 1등부터 4등까지의 순위가 나올 것이다.) 가장 낮은 순위의 잔기를 탄소 입체구조에서 가장 뒤쪽으로 보낸 뒤, 앞으로 튀어나온 세 잔기의 순위가 시계방향으로 정렬되면 R체, 반시계방향으로 정렬되면 S체이다.

또한, 화합물 안에서 입체중심 탄소가 두개 있는 경우, 두 개가 전부 S<->R이 바뀌면 enantiomer, 부분적으로 바뀌면 diastereomer라고 칭하는데, 입체화학은 나중으로 미루도록 하자.

이후에 이 노르에피네프린에 PMNT(Phenylethanolamine N-methyltransferase)가 아민기에 메틸기를 하나 붙여주면 에피네프린이 된다.

어원풀이(etymology): Donepezil(도네페질)[아리셉트(Aricept)] - 콜린에스터레이즈 저해제, 알츠하이머 치료제

donepezil: (in)d(en)one+(pi)pe(ridine)+(ben)z(y->)il

도네페질은 콜린에스터레이즈(콜린 분해효소)를 억제하여 뇌내 아세틸 콜린의 양을 증가시켜 치매 증상을 완화시켜 주는 약이다. 아리셉트로 잘 알려져있다.

여기서 앞부분의 done부분은 인덴(indene)이라는 구조에 산소 이중결합이 붙을 때 붙는 +one이라는 어미가 붙어 인데논(indenone)이 되었고, 거기서 부분 차용해와서 쓴 말이다.

그 아래 피페리딘 기가 붙어있고,

거기에 벤질기(benzyl)기가 붙어있다. 페닐기에서 탄소하나가 더 붙은 채로 기능기로 붙으면 벤질기, 탄소가 다른데에 붙은채로 기능기로 붙으면 톨릴기가 된다.

어원풀이(etymology): Oxybutynin(옥시부티닌)[디트로판(Ditropan)] - 항무스카린제, 항부교감신경제, 과민성 방광 치료제

Oxybutynin: Oxy+butyn(e)+-in(e)

사실 이 약의 어원은 정말 단순하다.

다른 약들처럼 전체 구조를 약 이름 안에 넣으려고 하지 않고, 특별한 작용기들만으로 이름을 지었는데, 일단 산소가 구조에서 세개나 들어가기 때문에 Oxy를 붙이고(그리고 그 안에서 이름을 딴 다른 기능기와 연결되는 산소가 가장 가능성이 크다), 그 안에서 탄소 네개짜리 에서 but-, 그리고 탄소탄소 삼중결합에서 yn, 그리고 질소 포함 화합물이라 -in을 붙인 것이다.

가운데 중앙에 있는 기능기들만을 써서 이름을 만들고, 좌 우에 붙은 기능기들은 그냥 과감하게 생략해서 만들었을 것 같다는 추측이다.

어원풀이(etymology): Ipratropium Bromide(이프라트로피움)[아트로벤트(Atrovent)] - 기도확장제

Ipratropium Bromide: I(so)pr(opyl)atrop(ine)ium Bromide

지금까지의 포스팅을 차근히 봐 왔다면 사실 이 구조는 구조와 이름을 보는 순간 빡 느낌이 왔을 것이다.

아트로핀 모핵에 이소프로필기를 붙이고, 이것을 통하여 질소가 양이온이 되는 것과, 그것을 맞춰주기위하여 브롬을 붙여 salt로 만들었기 때문이다.

그래서 이름도 구조에서 이소프로필에서 ipr을 따오고, 아트로핀에서 atrop, 그리고 4가 양이온을 뜻하는 ium을 붙여 이프라트로피움을 만들고 거기에 양이온에 음이온인 브롬 음이온을 붙여 염 형태로 나타낸 것이다.

어원풀이(etymology): Atropine(아트로핀)[황산아트로핀, 아트로핀주사(atropine sulfate, atropine injection)] - 부교감신경 차단제, 항콜린제

Atropine: Atrop(a belladonna)+-ine

사실 어원은 맥이 빠질 정도로 쉽다.

이 물질 자체가 벨라돈나풀(학명: Atropa Belladonna, 영명: deadly nightshade)에서 발견된 알칼로이드이기 때문에 앞에 Atrop-를 가져오고 뒤에 알칼로이드 어미 -ine를 붙여서 아트로핀이다.

여담으로 많은 판타지 게임 혹은 소설에서 쓰이는 '나이트셰이드(nightshade)'는 사실 가짓과(흐물흐물한 가지나물할때 그 가지)의 식물들을 총칭하는 말이다.

그래서 평상시에는 구조에서 화합물의 이름을 짓지만, 반대로 아트로핀은 워낙에 초기에 발견된 화합물이라 이 아트로핀이라는 화합물 이름에서 구조이름이 파생된 부분이 있다.

첫번째는 tropane구조이다.

아트로핀에서는 3번 탄소의 axial 수소가 떨어지고 다른 구조와 연결되어 있다.

참고로 cyclohexane 구조부터 입체구조상 위의 A모양처럼 의자모양(chair)과 C모양처럼 보트모양(boat)을 가질 수 있다.(그 중간 과정에 대해서는 생략해보자)

그리고 그 잔기가 붙은 방향을 축방향(axial)과 적도방향(equatorial)으로 나누어 볼 수 있다.

따라서 위의 의자-보트 그래프에서는 양 끝의 A가 같다고 나와있지만, 사실 잔기가 붙게되면 왼쪽의 A와 오른쪽의 A의 잔기 방향이 axial<->equatorial 전환이 된다. 이것을 ring flip이라고 한다.

잔기에 따라 입체구조상 axial 혹은 equatorial이 안정한 정도가 달라 실제 입체구조는 여러 요인에 따라 결정된다.

두번째는 tropic acid이다.

이 트로픽산의 경우 카보닐기의 수소가 떨어지고 그 자리에 tropane잔기가 붙은 것을 알 수 있다.

이 두 화합물 모두 atropine이름이 모체가 되어 명명된 것을 알 수 있다.

참고로

실제 아트로핀의 입체구조는 위와 같이 생겼는데, tropane과 tropic acid가 결합하게 되면서 tropic acid의 hydroxy methyl기가 입체구조를 가지게 되는데, atropine의 경우 l체든 d체는 상관없이 약리작용을 발휘하기 때문에 앞으로 나오는 진한 삼각형이나 뒤로 들어가는 점선표시 대신 저렇게 물결모양으로 '두 입체구조 전부'를 표현한다.

어원풀이(etymology): Levodopa(레보도파)[시네메트, 스타레보(Sinemet, Starlevo)] - 파킨슨병 치료제

L-DOPA: Levo-Dihydroxyphenylalanine

사실 중요한 내용들이나 어원에 관해서는 >어제 포스팅<을 통해 DOPA의 전체적인 내용에 대하여 정리하였다.

그 중에는 레보도파에 대한 내용도 정리되어있었기 때문에 이번 포스팅에서는 저번 포스팅에서 적지 못했던 내용을 하나 적어볼까한다.

저번 포스팅에서 도파민의 전구체인 이 레보도파를 넣어주어 뇌 내에서 도파민 수치를 높여 파킨슨 병의 증상을 완화한다고 하였는데, 그럼 사실 도파민을 직접 넣어주면 되지 않나?

라고 생각이 들지만, 사실 도파민은 뇌에 있는 혈관-뇌 장벽(Blood Brain Barrier, BBB)을 통과하지 못한다. 사실 이 BBB는 뇌에 왠만한 화학물질을 쉽게 투과되지 못하게 설계된 하나의 뇌를 보호하는 장치인데, 반대로 이 장치 때문에 많은 약물들이 뇌로 이행하는데 문제를 겪고는 한다.

파킨슨 병도 비슷한 예로, 도파민은 BBB를 통과하지 못하는데, 이 L-DOPA는 통과가 가능하여 이 L-DOPA를 쓰는 것이다.

어원풀이(etymology): Carbidopa(카비도파, 카르비도파)[시네메트, 스타레보, 로도신(Sinemet, Starlevo, Lodosyn)] - 파킨슨병 치료제

Carbidopa: Carb(o)+(h)(y->)i(drazine)dopa

or Carb(o)+(am)i(ne)dopa [better]

카르비도파는 직접적인 파킨슨병 치료제라기 보다는 말초에서 레보도파가 대사되는 것을 막아주어 중추신경계에 더 많이 분포하게 해주는, 파킨슨병 치료제에 도움을 주는 약제이다.

L-DOPA모핵에 말 그대로 탄소 하나, hydrazine(혹은 아민기 하나)하나가 붙은 구조이다. 여기서 탄소에 직접붙은 N을 dopa 모핵으로 본다면 amine의 i라고 볼 수 있으며, N-N 결합 전체를 잔기로 볼 경우 hydrazine으로 볼 수 있다.

그러나 후에 서술하겠지만, 어차피 L-DOPA를 구성하는 Phenylalanine기가 애초에 질소를 포함하고 있으므로 여기서는 amine기라고 보는 것이 좋다.

여기서 dopa라는 것이 그대로 쓰이는데, 이 dopa라는 것은 dihydroxyphenylalanine의 약자이다.

다음 포스팅에 나오겠지만, 알라닌에 페닐기가 붙은 것이 페닐알라닌.

이 페닐알라닌에 히드록시기가 하나 붙으면 티로신.

여기서 다시 히드록시기가 하나 더 붙으면 L-DOPA가 된다.

그리고 다시 L-DOPA는 체내에서 도파민으로 전환된다.

여담으로 도파민은 dihydroxyphenylethylamine에서 따왔다.

그리고 여기서 L은 levo를 뜻하는데, 화학식은 같지만 입체구조상 서로 다른 것을 지칭할 때 붙이는 것이다. 상단의 L-DOPA에서 아민기가 앞으로 튀어나오듯이 그려진 까만 삼각형이 Levo이다.

또한 이렇게 점선으로 뒤로 들어가듯이 그려진 것이 D-DOPA이다.

위에서 보이듯이 생체 내에서는 도파민 합성에 L체만 가지고 대사를 진행하기때문에 D체는 사실상 체내에서 필요가 없으며, 그래서 치료제로 넣어주는 것이 L-DOPA인 것이다. 직접적으로 전구체를 넣어주어, 강제로 파킨슨 병에서 부족한 도파민의 농도를 높여주는 것이다.

어원풀이(etymology): Fentanyl(펜타닐)[펜타닐, 듀로제식, 펜토라(Durogesic, Fentora)] - 마약성 진통제

fentanyl: (ph->)fen(yl)(e)t(hyl)anyl(ine)

모르핀의 4환 고리에서 잔기와 탄소를 하나씩 빼가며 아편수용체에 작용하는 최소단위를 알아내며 알게된 최소 단위인 phenylaminopiperidine계열을 모핵으로 삼고, 거기에 페닐에틸기가 붙은 화합물이다.

그만큼 페닐에틸기를 따서 phent를 가져오고, 흔히 하는 변환인 F와 ph를 변환하여 Fent-를 만들었다.

뒤에 anyl은 anyline을 말하는 것인데, phenylaminopiperidine의 구조를 다시보면 가운데 구조가 aniline이기 때문에 어미로 쓰기 좋은 이 부분을 어미로 가져온 것이라 추정된다. 또한 흔히 하는 변환인 i->y가 쓰였다.