Барбитураты [a] — класс депрессантов , которые химически получены из барбитуровой кислоты . [2] Они эффективны при медицинском использовании в качестве анксиолитиков , снотворных и противосудорожных средств , но имеют потенциал физической и психологической зависимости , а также потенциал передозировки среди других возможных побочных эффектов. Они использовались в рекреационных целях из-за их противотревожного и седативного действия и, таким образом, контролируются в большинстве стран из-за рисков, связанных с таким использованием.
Барбитураты в значительной степени были заменены бензодиазепинами и небензодиазепинами («Z-препараты») в повседневной медицинской практике, особенно при лечении тревожных расстройств и бессонницы , из-за значительно более низкого риска передозировки и отсутствия антидота при передозировке барбитуратов . Несмотря на это, барбитураты все еще используются для различных целей: при общей анестезии , эпилепсии , лечении острых мигреней или кластерных головных болей , острых головных болей напряжения , эвтаназии , смертной казни и помощи в самоубийстве . [3]
Барбитураты, такие как фенобарбитал , долгое время использовались в качестве анксиолитиков и снотворных средств . Барбитураты средней продолжительности действия сокращают время засыпания, увеличивают общее время сна и сокращают время быстрого сна. Сегодня их в значительной степени заменили бензодиазепинами для этих целей, поскольку последние менее токсичны при передозировке наркотиков . [4] [5] [6] Однако барбитураты по-прежнему используются в качестве противосудорожных средств (например, фенобарбитал и примидон ) и общих анестетиков (например, тиопентал натрия ).
Барбитураты в больших дозах используются для оказания медицинской помощи при умирании , а в сочетании с миорелаксантами — для эвтаназии и смертной казни посредством смертельной инъекции . [7] [8] Барбитураты часто используются в качестве средств для эвтаназии в ветеринарии мелких животных .
Тиопентал натрия — это барбитурат ультракороткого действия, который продается под названием пентотал натрия. Его часто путают с « сывороткой правды » или амиталом натрия , барбитуратом промежуточного действия, который используется для седации и лечения бессонницы, но также использовался в так называемых «интервью» с амиталом натрия, где ошибочно считалось, что допрашиваемый человек с большей вероятностью расскажет правду, находясь под воздействием препарата. [9] Растворенный в воде амитал натрия можно проглотить или ввести внутривенно. Препарат сам по себе не заставляет людей говорить правду, но, как полагают, снижает торможение и замедляет творческое мышление, делая субъектов более уязвимыми для допроса и увеличивая вероятность раскрытия информации субъектом посредством эмоциональных всплесков. Ложь несколько сложнее, чем говорить правду, особенно под воздействием седативно-снотворного препарата. [10]
Считается, что эффекты ухудшения памяти и когнитивные нарушения, вызванные тиопенталом натрия, снижают способность субъекта придумывать и запоминать ложь. Эта практика больше не считается юридически допустимой в суде из-за выводов о том, что субъекты, подвергающиеся таким допросам, могут формировать ложные воспоминания, ставя под сомнение надежность всей информации, полученной с помощью таких методов. Тем не менее, она по-прежнему используется в определенных обстоятельствах оборонными и правоохранительными органами как «гуманная» альтернатива пыткам, когда предполагается, что субъект обладает информацией, критически важной для безопасности государства или агентства, применяющего эту тактику. [11]
В 1988 году были опубликованы исследования синтеза и связывания искусственного рецептора, связывающего барбитураты шестью комплементарными водородными связями . [12] После этой первой статьи были разработаны различные виды рецепторов, а также различные барбитураты и цианураты , не для их эффективности в качестве лекарственных средств, а для применения в супрамолекулярной химии , в концепции материалов и молекулярных устройств.
Предпочтительным названием IUPAC базового соединения, барбитуровой кислоты, является 1,3-диазинан-2,4,6-трион. Различные барбитураты имеют различные заместители в основной структуре, в основном в положении 5 на кольце. [13] В современной химии барбитураты часто представляются его поверхностными представлениями Хиршфельда, показывающими его межмолекулярные взаимодействия [1], рассчитанные с помощью программы CrystalExplorer . Барбитал натрия и барбитал также использовались в качестве буферов pH для биологических исследований, например, в иммуноэлектрофорезе или в фиксирующих растворах. [14] [15]
Барбитураты классифицируются по продолжительности действия. Примеры каждого класса включают: [16]
Показания к применению барбитуратов включают: [17]
Существуют особые риски, которые следует учитывать для пожилых людей и беременных женщин. Когда человек стареет, организм становится менее способным избавляться от барбитуратов. В результате люди старше шестидесяти пяти лет подвергаются более высокому риску испытать вредное воздействие барбитуратов, включая наркотическую зависимость и случайную передозировку. [19] Когда барбитураты принимаются во время беременности, препарат проходит через плаценту к плоду. После рождения ребенка у него могут возникнуть симптомы отмены и проблемы с дыханием. Кроме того, кормящие матери, принимающие барбитураты, могут передавать препарат своим детям через грудное молоко. [20] Редкой неблагоприятной реакцией на барбитураты является синдром Стивенса-Джонсона , который в первую очередь поражает слизистые оболочки.
При регулярном использовании развивается толерантность к эффектам барбитуратов. Исследования показывают, что толерантность может развиться даже при однократном приеме барбитурата. Как и в случае со всеми ГАМКергическими препаратами, отмена барбитуратов вызывает потенциально смертельные эффекты, такие как судороги, напоминающие белую горячку и отмену бензодиазепинов , хотя его более прямой механизм агонизма ГАМК делает отмену барбитуратов даже более серьезной, чем отмена алкоголя или бензодиазепинов. Это считается одним из самых опасных видов отмены любого известного наркотического вещества. Подобно бензодиазепинам, барбитураты длительного действия вызывают менее тяжелый синдром отмены, чем барбитураты короткого и ультракороткого действия. Симптомы отмены зависят от дозы, и более тяжелые потребители страдают сильнее, чем наркоманы с низкими дозами.
Фармакологическое лечение отмены барбитуратов — это длительный процесс, часто состоящий из перевода пациента на бензодиазепин длительного действия (например, валиум ) с последующим постепенным снижением дозы бензодиазепина. Психическая тяга к барбитуратам может длиться месяцами или годами в некоторых случаях, и специалисты по наркомании настоятельно рекомендуют группы консультирования/поддержки. Пациентам никогда не следует пытаться взяться за задачу прекращения приема барбитуратов без консультации с врачом из-за высокой летальности и относительно внезапного начала отмены. Попытка бросить «раз и навсегда» может привести к неврологическим повреждениям из-за эксайтотоксичности, тяжелым физическим травмам, полученным во время судорог, и даже смерти в результате аритмии во время больших припадков, параллельно смерти, вызванной белой горячкой. [ необходима цитата ]
Некоторые симптомы передозировки обычно включают вялость, потерю координации, затруднение мышления, замедленность речи, ошибочные суждения, сонливость, поверхностное дыхание, пошатывание и, в тяжелых случаях, кому или смерть. Летальная доза барбитуратов сильно варьируется в зависимости от толерантности и от одного человека к другому. Летальная доза сильно варьируется среди разных членов класса, причем сверхмощные барбитураты, такие как пентобарбитал, потенциально смертельны в значительно меньших дозах, чем слабомощные барбитураты, такие как буталбитал. Даже в стационарных условиях развитие толерантности по-прежнему остается проблемой, поскольку опасные и неприятные симптомы отмены могут возникнуть при прекращении приема препарата после того, как развилась зависимость. Толерантность к анксиолитическому и седативному эффекту барбитуратов имеет тенденцию развиваться быстрее, чем толерантность к их воздействию на гладкие мышцы, дыхание и частоту сердечных сокращений, что делает их в целом непригодными для длительного использования в психиатрии. Однако толерантность к противосудорожным эффектам, как правило, больше коррелирует с толерантностью к физиологическим эффектам, что означает, что они по-прежнему являются приемлемым вариантом для долгосрочного лечения эпилепсии.
Барбитураты в передозировке с другими депрессантами ЦНС (центральной нервной системы) (например, алкоголем, опиатами, бензодиазепинами) еще более опасны из-за аддитивного угнетающего воздействия на ЦНС и дыхание. В случае бензодиазепинов, они не только имеют аддитивные эффекты, барбитураты также увеличивают сродство связывания сайта связывания бензодиазепина, что приводит к преувеличенным эффектам бензодиазепина. (например, если бензодиазепин увеличивает частоту открытия каналов на 300%, а барбитурат увеличивает продолжительность их открытия на 300%, то объединенное воздействие препаратов увеличивает общую функцию каналов на 900%, а не на 600%).
Наиболее долгодействующие барбитураты имеют период полураспада в течение суток и более, и впоследствии приводят к биоаккумуляции препарата в организме. Терапевтические и рекреационные эффекты долгодействующих барбитуратов сходят на нет значительно быстрее, чем препарат может быть выведен, позволяя препарату достигать токсических концентраций в крови после повторного приема (даже при приеме в терапевтической или предписанной дозе), несмотря на то, что пользователь чувствует незначительные или не чувствует вообще никаких эффектов от концентраций препарата в плазме. Пользователи, которые употребляют алкоголь или другие седативные средства после того, как действие препарата прекратилось, но до того, как он вывелся из организма, могут испытывать значительно преувеличенный эффект от других седативных средств, который может быть инвалидизирующим или даже смертельным.
Барбитураты индуцируют ряд печеночных ферментов CYP (в первую очередь CYP2C9 , CYP2C19 и CYP3A4 ), [22] , что приводит к преувеличенным эффектам многих пролекарств и уменьшению эффектов лекарств, которые метаболизируются этими ферментами до неактивных метаболитов. Это может привести к фатальным передозировкам такими препаратами, как кодеин , трамадол и каризопродол , которые становятся значительно более сильными после метаболизма ферментами CYP. Хотя все известные члены класса обладают соответствующими возможностями индукции ферментов, степень индукции в целом, а также воздействие на каждый конкретный фермент охватывают широкий диапазон, при этом фенобарбитал и секобарбитал являются наиболее мощными индукторами ферментов, а буталбитал и талбутал являются одними из самых слабых индукторов ферментов в классе.
Известные люди, которые покончили с собой передозировкой барбитуратов, включают Стефана Цвейга , Шарля Буайе , Руана Линю , Далиду , Жаннин Декерс , Феликса Хаусдорфа , Эбби Хоффмана , Филлис Хайман , Ч. П. Рамануджама , Джорджа Сандерса , Джин Сиберг , Лупе Велес и членов культа «Врата рая» . Другие, кто умер в результате передозировки барбитуратов, включают Пьера Анджели , Брайана Эпштейна , Джуди Гарланд , Джими Хендрикса , Мэрилин Монро , Ингер Стивенс , Дину Вашингтон , Эллен Уилкинсон и Алана Уилсона ; в некоторых случаях предполагалось, что это были самоубийства. Среди тех, кто умер от сочетания барбитуратов и других наркотиков, были Райнер Вернер Фассбиндер , Дороти Килгаллен , Малкольм Лоури , Эди Седжвик и Кеннет Уильямс . Дороти Дэндридж умерла либо от передозировки, либо от несвязанной эмболии . Ингеборг Бахманн, возможно, умерла от последствий отмены барбитуратов (она была госпитализирована с ожогами, лечившие ее врачи не знали о ее зависимости от барбитуратов).
Применение барбитуратов противопоказано при следующих состояниях:
Барбитураты действуют как положительные аллостерические модуляторы и, в более высоких дозах, как агонисты рецепторов ГАМК А . [24] ГАМК является основным тормозным нейротрансмиттером в центральной нервной системе (ЦНС) млекопитающих . Барбитураты связываются с рецептором ГАМК А в нескольких гомологичных трансмембранных карманах, расположенных на интерфейсах субъединиц, [25] которые являются сайтами связывания, отличными от самого ГАМК , а также отличными от сайта связывания бензодиазепина . Подобно бензодиазепинам, барбитураты усиливают действие ГАМК на этот рецептор. В дополнение к этому ГАМКергическому эффекту барбитураты также блокируют рецепторы AMPA и каинатные рецепторы , подтипы ионотропных рецепторов глутамата . Глутамат является основным возбуждающим нейротрансмиттером в ЦНС млекопитающих. В совокупности выводы о том, что барбитураты потенцируют ингибирующие рецепторы ГАМК А и ингибируют возбуждающие рецепторы АМРА, могут объяснить превосходящие ЦНС-депрессантные эффекты этих агентов по сравнению с альтернативными потенцирующими агентами ГАМК, такими как бензодиазепины и хиназолиноны . При более высокой концентрации они ингибируют Ca 2+ -зависимое высвобождение нейротрансмиттеров, таких как глутамат , посредством воздействия на потенциал-зависимые кальциевые каналы типа P / Q. [26] Барбитураты оказывают свои фармакологические эффекты, увеличивая продолжительность открытия хлорид-ионного канала в рецепторе ГАМК А (фармакодинамика: это увеличивает эффективность ГАМК), тогда как бензодиазепины увеличивают частоту открытия хлорид-ионного канала в рецепторе ГАМК А (фармакодинамика: это увеличивает эффективность ГАМК). Прямое запирание или открытие хлорид-ионного канала является причиной повышенной токсичности барбитуратов по сравнению с бензодиазепинами при передозировке. [27] [28]
Кроме того, барбитураты являются относительно неселективными соединениями, которые связываются с целым суперсемейством лиганд-управляемых ионных каналов, из которых канал рецептора GABA A является лишь одним из нескольких представителей. Это суперсемейство ионных каналов рецепторов Cys-loop включает нейронный канал рецептора nACh , канал рецептора 5-HT 3 и канал рецептора глицина . Однако, в то время как токи рецептора GABA A увеличиваются барбитуратами (и другими общими анестетиками), лиганд-управляемые ионные каналы, которые преимущественно проницаемы для катионных ионов, блокируются этими соединениями. Например, нейронные каналы nAChR блокируются клинически значимыми концентрациями анестетика как тиопентала, так и пентобарбитала. [29] Такие результаты указывают на то, что (не ГАМК-ергические) лиганд-зависимые ионные каналы, например, нейрональный канал nAChR, участвуют в опосредовании некоторых (побочных) эффектов барбитуратов. [30] Это механизм, отвечающий за (слабый или умеренный) анестезирующий эффект барбитуратов в высоких дозах при использовании в анестезирующей концентрации.
Лекарственные взаимодействия с барбитуратами: [21]
Осторожность необходима людям, использующим: [21]
Осторожность также требуется у пациентов с:
Барбитуровая кислота была впервые синтезирована 27 ноября 1864 года немецким химиком Адольфом фон Байером . Это было сделано путем конденсации мочевины с диэтилмалонатом . Существует несколько историй о том, как вещество получило свое название. Наиболее вероятная история заключается в том, что Байер и его коллеги отправились отпраздновать свое открытие в таверну , где городской артиллерийский гарнизон также праздновал праздник Святой Варвары — покровительницы артиллеристов. Говорят, что артиллерийский офицер окрестил новое вещество, смешав Варвару с мочевиной . [31] Другая история гласит, что Байер синтезировал вещество из собранной мочи мюнхенской официантки по имени Барбара. [32] Однако до 1903 года не было обнаружено никаких веществ, имеющих медицинскую ценность, пока два немецких ученых, работавших в Bayer , Эмиль Фишер и Йозеф фон Меринг , не обнаружили, что барбитал очень эффективен для усыпления собак. Барбитал затем продавался компанией Bayer под торговым названием Веронал . Говорят, что Меринг предложил это название, потому что самым мирным местом, которое он знал, была итальянская Верона . [ 31 ] В 1912 году компания Bayer представила еще одно производное барбитуровой кислоты, фенобарбитал , под торговым названием Люминал, как седативное – снотворное . [33]
Только в 1950-х годах были признаны поведенческие нарушения и потенциальная физическая зависимость от барбитуратов. [34]
С 1970-х годов большинство барбитуратов были заменены бензодиазепинами . [35]
Сама по себе барбитуровая кислота не оказывает прямого воздействия на центральную нервную систему , и химики вывели из нее более 2500 соединений, обладающих фармакологически активными свойствами. Широкий класс барбитуратов далее подразделяется и классифицируется в соответствии со скоростью наступления и продолжительностью действия. Барбитураты сверхкороткого действия обычно используются для анестезии , поскольку их чрезвычайно короткая продолжительность действия обеспечивает больший контроль. Эти свойства позволяют врачам быстро вводить пациента в состояние «под» в экстренных хирургических ситуациях. Врачи также могут вывести пациента из состояния анестезии так же быстро, если во время операции возникнут осложнения. Средние два класса барбитуратов часто объединяют под названием «короткого/среднего действия». Эти барбитураты также используются в анестезиологических целях, а также иногда назначаются при беспокойстве или бессоннице . Однако это больше не является общепринятой практикой из-за опасностей длительного использования барбитуратов; их заменили бензодиазепины и Z-препараты , такие как золпидем, залеплон и эсзопиклон для сна. Последний класс барбитуратов известен как барбитураты длительного действия (наиболее известный из них — фенобарбитал, период полураспада которого составляет около 92 часов). Этот класс барбитуратов используется почти исключительно как противосудорожные средства , хотя в редких случаях их назначают для дневной седации. Барбитураты этого класса не используются при бессоннице, потому что из-за их чрезвычайно длительного периода полураспада пациенты просыпаются с остаточным эффектом «похмелья» и чувствуют себя сонными.
Барбитураты в большинстве случаев могут использоваться либо в виде свободной кислоты, либо в виде солей натрия, кальция, калия, магния, лития и т. д. Разработаны соли барбитуровой кислоты на основе кодеина и дионина .
Во время Второй мировой войны военнослужащим в Тихоокеанском регионе давали «goofballs» для улучшения переносимости жары и влажности в повседневных рабочих условиях. Goofballs снижали нагрузку на дыхательную систему, а также поддерживали артериальное давление. Многие солдаты возвращались с зависимостями, которые требовали нескольких месяцев реабилитации перед увольнением. Это приводило к растущим проблемам зависимости, часто усугубляемым безразличными врачами, которые назначали высокие дозы ничего не подозревающим пациентам в 1950-х и 1960-х годах. [ необходима цитата ]
В конце 1950-х и 1960-х годов все большее число опубликованных отчетов о передозировках барбитуратов и проблемах с зависимостью заставило врачей сократить выписываемые рецепты, особенно по ложным запросам. Это в конечном итоге привело к внесению барбитуратов в список контролируемых препаратов.
В Нидерландах Закон об опиуме классифицирует все барбитураты как наркотики Списка II , за исключением секобарбитала , который включен в Список I.
Существует небольшая группа препаратов Списка II, для которых врачи должны выписывать рецепты в соответствии с теми же, более жесткими правилами, что и для препаратов Списка I (написание рецепта полностью буквами, указание имени пациента и обязательное указание имени и инициалов, адреса, города и номера телефона лицензированного врача, выписывающего рецепты, а также имени и инициалов, адреса и города лица, которому выписан рецепт). К этой группе препаратов относятся барбитураты амобарбитал , буталбитал , циклобарбитал и пентобарбитал .
В Соединенных Штатах Закон о контролируемых веществах 1970 года классифицировал большинство барбитуратов как контролируемые вещества — и они остаются таковыми по состоянию на август 2023 года [обновлять]. Барбитал , метилфенобарбитал (также известный как мефобарбитал ) и фенобарбитал обозначены как наркотики списка IV , а «любое вещество, которое содержит любое количество производного барбитуровой кислоты или любую соль производного барбитуровой кислоты» [36] (все остальные барбитураты) были обозначены как находящиеся в списке III . Согласно первоначальному CSA, ни один барбитурат не был включен в список I, II или V; [37] однако, амобарбитал, пентобарбитал и секобарбитал теперь являются контролируемыми веществами списка II, если только они не находятся в форме суппозиториев. [38]
В 1971 году в Вене была подписана Конвенция о психотропных веществах . Разработанная для регулирования амфетаминов , барбитуратов и других синтетических веществ, 34-я версия договора от 25 января 2014 года регулирует секобарбитал как список II, амобарбитал, буталбитал, циклобарбитал и пентобарбитал как список III, а аллобарбитал , барбитал , бутобарбитал , мефобарбитал , фенобарбитал , бутабарбитал и винилбитал как список IV в своем «Зеленом списке». [39] Однако комбинированный препарат Фиорицет , состоящий из буталбитала, кофеина и парацетамола (ацетаминофена), специально освобожден от статуса контролируемых веществ, в то время как его родственный препарат Фиоринал , который содержит аспирин вместо парацетамола и может содержать фосфат кодеина , остается препаратом списка III.[обновлять]
Рекреационные пользователи сообщают, что барбитуратный кайф дает им чувство расслабленного удовлетворения и эйфории . Физическая и психологическая зависимость также может развиться при повторном использовании. [40] Хроническое злоупотребление барбитуратами связано со значительной заболеваемостью. Одно исследование показало, что 11% мужчин и 23% женщин, злоупотребляющих седативными и снотворными средствами , умирают от самоубийства. [41] Другие эффекты интоксикации барбитуратами включают сонливость , боковой и вертикальный нистагм , невнятную речь и атаксию , снижение тревожности и потерю торможения. Барбитураты также используются для смягчения неблагоприятных или абстинентных эффектов употребления запрещенных наркотиков, аналогично бензодиазепинам длительного действия, таким как диазепам и клоназепам . [42] [43] Часто происходит употребление нескольких веществ, и барбитураты употребляются вместе или заменяются другими доступными веществами, чаще всего алкоголем.
Люди, употребляющие вещества, как правило, предпочитают барбитураты короткого и среднего действия. [44] Наиболее часто используются амобарбитал (амитал), пентобарбитал (нембутал) и секобарбитал (секонал). Комбинация амобарбитала и секобарбитала (называемая туиналом ) также широко используется. Барбитураты короткого и среднего действия обычно назначают в качестве седативных и снотворных средств. Эти таблетки начинают действовать через пятнадцать-сорок минут после проглатывания, и их эффект длится от пяти до шести часов.
Сленговые термины для обозначения барбитуратов включают в себя: «барби», «барби», «синие птицы», «куклы», «стенбэнгеры», «желтые», «даунеры», «гофболы», «спящие», «красные и синие» и «тути». [45]
Тиопентал — это барбитурат , в котором одна из двойных связей C=O (углерод обозначен цифрой 2 на соседней диаграмме) заменена на двойную связь C=S, R1 — это CH2CH3 ( этил ), а R3) — это CH (CH3 ) CH2CH2CH3 ( сек - пентил). Тиопентал больше не доступен в Соединенных Штатах. [ 47]
Барбитураты, таким образом, способствуют переходу каналов, активируемых ГАМК, в долговременное открытое состояние, тогда как [бензодиазепины] увеличивают только частоту открытия каналов в исходное открытое состояние. Эти механистические исследования раскрывают интересные детали изменений в воротном механизме каналов, вызванных барбитуратами, но пока не дали никакого представления о молекулярных участках действия. Дополнительным интересным эффектом барбитуратов является прямое воротное механизм канала, т. е. барбитураты могут открывать канал даже в отсутствие ГАМК. Это обычно происходит при значительно более высоких концентрациях, чем те, которые усиливают действие ГАМК; эти концентрации также, как правило, выше, чем те, которые требуются для клинически эффективной анестезии.