스코폴라민

[ scopolamine ]

스코폴라민(scopolamine)은 멀미와 수술후 구역질과 구토 등의 예방 및 치료에 이용되는 약물로서, 히오스신(hyoscine)이라고도 불린다. 스코폴라민은 아세틸콜린의 무스카린 수용체(muscarinic acetylcholine receptor)에 경쟁적 억제자로 작용하여, 움직임에 대한 정보를 생성하는 전정기관들로부터 구토를 촉진하는 뇌간으로 정보가 전달되지 못하도록 하는 물질이다. 스코폴라민은 또한 외과 수술 전에 침 분비를 감소시키는 데 이용되기도 한다.

스코폴라민은 USAN(the United States Adopted Name)에 의해 명명되었고, 스코폴라민의 동의어인 히오스신은 INN(the International Nonproprietary Name)에 의해 규정된 명칭이다. 스코폴라민은 밤그늘(nightshade) 식물로도 불리우는 가지과(Solanaceae) 식물들에서 합성되는데, 스코폴라민은 미치광이풀(Scopolia japonica)에서, 그리고 히오스신은 사리풀(Hyoscyamus niger)에서 유래된 이름이다.

스코폴라민의 화학 구조 (출처: )

스코폴라민은 비극성의 벨라돈나 알칼로이드(belladonna alkaloid) 물질로서, IUPAC 화학명은 α-(hydroxymethyl) benzeneacetic acid 9-methyl-3-oxa-9-azatricyclo non-7-yl ester이다. 스코폴라민의 화학식은 C₁₇H₂₁NO₄이고, 분자량 303.35, pKa 값이 7.55-7.81이며, 상온에서 점성의 액체 상태로 존재한다. 인체에서 스코폴라민은 G단백질-결합 무스카린 수용체(G protein-coupled muscarinic receptor)에서 아세틸콜린과 경쟁적으로 결합하는 높은 친화성의 선택적인 경쟁적 억제제로서 작용하여, 부교감신경을 억제함으로써 진정제, 항구토제 등의 약리 효과를 나타낸다.¹⁾

스코폴라민 생합성

스코폴라민은 사리풀(henbane), 흰꽃 독말풀(jimson weed, 독말풀속; Datura), 천사의 나팔꽃(angel's trumpets, 천사의나팔속; Brugmansia), 코르크나무(corkwood, 두보이시아속; Duboisia) 등의 가지과 식물에서 생성되는 2차대사산물 중의 하나이다.

스코폴라민의 생합성은 L-오르니틴이 오르니틴 탈탄산효소에 의해서 푸트레신(putrescine)으로 전환되면서 시작된다. 이후 메틸화, 산화 등의 과정을 거쳐 하이그린(hygrine), 트로피논(tropinone), 트로핀(tropine), 리토린(littorine)으로 차례로 전환된다. 시토크롬 P450 단백질의 일종인 Cyp80F1은 리토린을 산화시키고 재배열시켜 히오스시아민 알데히드(hyoscyamine aldehyde)를 생성한다. 마지막 단계에서 히오스시아민(hyoscyamine)은 에폭시화(epoxidation) 과정을 거쳐 히오스신으로 전환된다.²⁾

스코폴라민의 약리 효과

스코폴라민은 다양한 약리 효과를 가지고 있어 수술후 구역질과 구토, 스쿠버 다이버에게 나타나는 잠수병, 멀미, 위장관 경련, 신장 및 담도 경련, 과민성장증후군, 외과수술시 과다 침분비, 장 복통, 눈 감염 등의 다양한 증상의 치료 및 완화를 위해 이용된다. 스코폴라민은 주사로 인체에 투여되었을 때, 약 20분에서 8시간까지 약효가 지속될 수 있으며, 경구용 또는 피부 패치 형태로도 이용된다. 대표적인 예로서 멀미를 방지하기 위해 귀밑에 붙이는 스코폴라민 패치를 들 수 있다.

스코폴라민 부작용

스코폴라민 부작용 중 일반적인 현상으로는 졸음, 흐린 시야, 동공 확장, 구강 건조 등을 들 수 있다. 또한 스코폴라민은 녹내장 또는 장폐색을 앓고 있는 사람들에게는 복용이 권장되지 않는다. 임신기에 스코폴라민 복용이 안전하지 여부는 아직 명확하지 않고, 모유 수유시 안전한 것으로 생각되지만 제조사에서는 주의를 기할 것을 추천하고 있다.

스코폴라민은 항콜린제이므로 관련된 부작용으로서 교감신경의 자극에 의해 가슴이 두근거리거나, 소변보기가 힘들어지거나, 중추신경계의 자극을 통한 불안, 혼란, 환각 등의 증상이 나타날 수도 있으나, 용법만 잘 지킨다면 심각한 부작용을 유발하지는 않는 약제로 분석된다.

참고문헌

1. Antor MA, Uribe AA, Erminy-Falcon N 등 (2014) The effect of transdermal scopolamine for the prevention of postoperative nausea and vomiting. Front Pharmacol 5: 55
2. Ziegler J, Facchini PJ (2008) Alkaloid biosynthesis: metabolism and trafficking. Annu Rev Plant Biol 59: 735–769

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