anti adrenaline compounds on actylcholine

8/4/2019 Anti Adrenaline Compounds on Actylcholine

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B r . J . P h a r m a c . ( 1 9 7 0 ) , 3 8 , 3 8 6 - 3 9 3 .

T h e e f f e c t o f a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d so n a c e t y l c h o l i n e r e s p o n s e s o f f r o gr e c t u s a b d o m i n i s m u s c l eN . D . EDGE*D e p a r t m e n t t o f P h l a r m a c o l o g y , S t . B a r t h o l o m e w ' s H o s p i t a l M e d i c a l S c h o o l , a n dD e p a r t m i e n i t o f P h a r m a c o l o g y , S c h o o l o f P h a r m n a c y , L o n c d o z

S u m m a r y1 . N i n e a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d s a n d e r g o m e t r i n e h a v e b e e n e x a m i n e d f o rt h e i r e f f e c t o n a c e t y l c h o l i n e ( A C h ) - i n d u c e d c o n t r a c t u r e s o f t h e f r o g i s o l a t e dr e c t u s a b d o m i n i s m u s c l e .2 . T o l a z o l i n e c a u s e d p o t e n t i a t i o n ( p P 2 4 - 1 4 a t 7 m i n ) . S l i g h t l y h i g h e r c o n -c e n t r a t i o n s o f t o l a z o l i n e c a u s e d a n t a g o n i s m ( p A 2 3 6 8 a t 3 7 m i n ) .3 . No p o t e n t i a t i o n o f ACh r e s p o n s e s w a s s e e n w i t h a n y o f t h e r e m a i n i n gc o m p o u n d s , w h i c h a l l a n t a g o n i z e d ACh r e s p o n s e s . P h e n o x y b e n z a m i n e g a v et h e h i g h e s t , a n d e r g o m e t r i n e t h e l o w e s t , p A 2 v a l u e s .4 . I n t h e c o n c e n t r a t i o n s n e e d e d t o d e t e r m i n e p A 2 , y o h i m b i n e a n d e r g o m e t r i n ea l s o h a d o t h e r e f f e c t s o n t h e m u s c l e .5 . T h e s e r e s u l t s a r e d i s c u s s e d i n t h e c o n t e x t o f p r e v i o u s f i n d i n g s .

I n t r o d u c t i o nP o t e n t i a t i n g a n d b l o c k i n g a c t i o n s o f a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d s o n t h e r e s p o n s e so f i s o l a t e d g u i n e a - p i g v a s d e f e r en s s t i m u l a t e d e i t h e r v i a t h e h y p o g a s t r i c n e r v e o r

b y a c e t y l c h o l i n e ( A C h ) h a v e b e e n d e s c r i b e d ( B o y d , C h a n g & R a n d , 1 9 6 0 ) . T h e s ea u t h o r s s u g g e s t e d t h a t t h e p o t e n t i a t i o n w a s a t t r i b u t a b l e t o a n a n t i c h o l i n e s t e r a s ea c t i o n o f t h e a n t i a d r e n a l i n e s a n d s h o w e d t h a t t h e s e c o m p o u n d s i n h i b i t e d t h ed e s t r u c t i o n o f ACh b y c r u d e e x t r a c t s o f g u i n e a - p i g v a s d e f e r e n s . T h e i r r e s u l t sa c c o r d e d w i t h o t h e r p r e v i o u s o b s e r v a t i o n s ( B a c q & F r e d e r i c q , 1 9 3 5 ; J a n g , 1 9 4 1 ;V a r a g i c , 1 9 5 6 ; H u k o v i c , 1 9 5 9 ) t h a t v a r i o u s a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d s p o t e n t i a t es e v e r a l s y m p a t h e t i c a l l y s t i m u l a t e d p r e p a r a t i o n s . Gowdey ( 1 9 4 8 ) a l s o s h o w e d t h a tt o l a z o l i n e p o t e n t i a t e d A C h - i n d u c e d c o n t r a c t u r e s i n b o t h t h e i s o l a t e d g u i n e a - p i gi l e u m a n d f r o g r e c t u s a b d o m i n i s m u s c l e , a n d B u r n & Ng ( 1 9 6 5 ) s h o w e d t h a t s e v e r a la n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d s p o t e n t i a t e d A C h - i n d u c e d c o n t r a c t u r e s o f t o a d r e c t u sa b d o m i n i s .

I n r e v i e w i n g t h e v a l u e o f e x p e r i m e n t s u s i n g a n t i c h o l i n e s t e r a s e a n d a n t i a d r e n a l i n ec o m p o u n d s i n p r o v i d i n g e v i d e n c e f o r t h e p a r t i c i p a t i o n o f a c e t y l c h o l i n e i n a d r e n e r g i ct r a n s m i s s i o n , B u r n & Rand ( 1 9 6 5 ) p o i n t e d t o t h e n e e d f o r "a q u a n t i t a t i v e c o m -* P r e s e n t a d d r e s s : D e p a r t m e n t o f P h a r m a c o l o g y , S c h o o l o f P h a r m a c y , London W . C . 1 .


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A n t i a d r e n a l i n e s a n d ACh r e s p o n s e sp a r i s o n o f t h e a n t i c h o l i n e s t e r a s e a c t i o n o f p h y s o s t i g m i n e , n e o s t i g m i n e a n d s e v e r a lo f t h e a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d s , m a d e i n s e v e r a l i s o l a t e d o r g a n s " .

T h e p r e s e n t w o r k d e s c r i b e s t h e p A 2 ( S c h i l d , 1 9 4 7 ) a n d / o r p P 2 ( E d g e , 1 9 6 7 ) v a l u e so b t a i n e d w i t h a s e l e c t i o n o f c o m p o u n d s r e p r e s e n t a t i v e o f t h e m a i n c h e m i c a l g r o u p sw i t h b l o c k i n g a c t i v i t y a t a - a d r e n o c e p t o r s o n A C h - i n d u c e d c o n t r a c t u r e s o f f r o gr e c t u s a b d o m i n i s m u s c l e . T o l a z o l i n e w a s t h e o n l y c o m p o u n d o f t h e t e n e x a m i n e dw i t h w h i c h i t w a s p o s s i b l e t o o b t a i n a p P 2 v a l u e .M e t h o d s

T h e m e t h o d s w h i c h h a v e b e e n b r i e f l y d e s c r i b e d e l s e w h e r e ( E d g e , 1 9 6 7 ) c l o s e l yf o l l o w S c h i l d ' s ( 1 9 4 7 ) m e t h o d o f d e t e r m i n i n g p A , .

Rana t e m p o r a r i a w e r e k e p t a t 4 0 C u n t i l u s e d . Medium s i z e d ( 1 5 - 3 0 g ) a n i m a l so f e i t h e r s e x b u t m o s t l y m a l e s w e r e k i l l e d b y d e c a p i t a t i o n a n d b o t h r e c t u s a b d o m i n i sm u s c l e s w e r e p r e p a r e d a s d e s c r i b e d b y B u r n ( 1 9 5 2 ) a n d p l a c e d i n t w o 4 m l b a t h sc o n t a i n i n g o x y g e n - b u b b l e d f r o g - R i n g e r s o l u t i o n o f t h e f o l l o w i n g c o m p o s i t i o n i ng / l . : N a C l , 6 5 0 ; K C I , 0 - 1 4 ; C a C 1 2 , 0 4 1 2 ; N a H C O 3 , 0 - 2 0 ; N a H 2 P O 4 , 0 0 1 . T h epH w a s 8 - 8 . T h e e x p e r i m e n t s w e r e p er f o r m e d a t r o o m t e m p e r a t u r e w h i c h v a r i e db e t w e e n 1 9 a n d 2 4 0 C , b u t i n a n y o n e e x p e r i m e n t d i d n o t v a r y b y more t h a n2 0 C . T h e l i g h t l y w e i g h t e d ( 2 - 3 g ) f r o n t a l w r i t i n g l e v e r h a d a 5 5 t i m e s m a g n i f i c a -t i o n .

I n i t i a l l y a d o s e - r e s p o n s e r e g r e s s i o n t o ACh w a s o b t a i n e d u s i n g a d o s e r a t i o o ft w o i n o r d e r t o f i n d t h e d o s e r e q u i r e d t o p r o d u c e a n a p p r o x i m a t e l y 50% r e s p o n s e .T h i s d o s e w a s f r e q u e n t l y f o u n d t o d i f f e r b y a f a c t o r o f t w o o r m o r e i n p a i r e dm u s c l e s b u t u s u a l l y l a y b e t w e e n 2 a n d 8 u g . A 5 m i n c y c l e w a s a d o p t e d , AChb e i n g p r e s e n t f o r 1 m i n . A t t h e e n d o f e a c h 1 m i n r e s p o n s e , t h e k y m o g r a p h w a ss w i t c h e d o f f a n d t h e b a t h e m p t i e d a n d r e f i l l e d t w i c e w i t h f r e s h f r o g - R i n g e r s o l u t i o n .T h i s t o o k 1 2 - 1 5 s . R e l a x a t i o n o f t h e m u s c l e w a s m a n u a l l y a s s i s t e d d u r i n g t h ei n t e r v e n i n g 2 - 7 5 m i n b e f o r e r e s t a r t i n g t h e k y m o g r a p h . T h e k y m o g r a p h w a s s t a r t e d1 m i n b e f o r e t h e n e x t a d d i t i o n o f A C h .

T h e a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d w a s a d d e d , i n v o l u m e s o f 0 0 5 - 0 2 m l , t o t h e b a t h2 m i n b e f o r e t h e f i r s t f r a c t i o n a l o r m u l t i p l e ( f o r p P , o r p A . d e t e r m i n a t i o n s r e s p e c -t i v e l y ) d o s e o f ACh a n d i m m e d i a t e l y r e p l a c e d , u s u a l l y f o r t w e l v e c y c l e s ( 5 7 m i nc o n t a c t ) a f t e r e a c h d o u b l e w a s h . To o b t a i n p P 2 o r p A 2 v a l u e s , d i f f e r e n t c o n c e n t r a -t i o n s o f t h e a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d w e r e a p p l i e d t o t h e r i g h t a n d l e f t m u s c l er e s p e c t i v e l y , a n d t h e n , a f t e r a s u i t a b l e r e c o v e r y p e r i o d , e a c h m u s c l e r e c e i v e d t h ea l t e r n a t i v e c o n c e n t r a t i o n . I d e a l l y t h i s e n a b l e d f o u r e s t i m a t i o n s o f p P 2 o r p A 2 t ob e m a d e o n o n e p a i r o f m u s c l e s , b u t i f t h e r e w a s a n i n d i c a t i o n o f a v e r y p e r s i s t e n te f f e c t o f t h e a n t i a d r e n a l i n e , o n l y o n e v a l u e w a s o b t a i n e d f r o m o n e p a i r o f m u s c l e s .I n a f e w e x p e r i m e n t s w h e r e a c h a n g e i n s e n s i t i v i t y w a s n o t c o n s i de r ed t o b e a t t r i b u t -a b l e t o t h e p e r s i s t e n t a c t i o n o f t h e a n t i a d r e n a l i n e , t h e d o s e s o f ACh w e r e a d j u s t e db e t w e e n t h e t w o h a l v e s o f a n e x p e r i m e n t t o g i v e c o m p a r a b l e r e s p o n s e s .E s t i m a t i o n o f p P ,T h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e p o t e n t i a t i n g c o m p o u n d r e q u i r e d t o p o t e n t i a t e t h er e s p o n s e o f a o n e - h a l f d o s e o f ACh t o m a t c h e x a c t l y t h e p r e - p o t e n t i a t e d c o n t r o lr e s p o n s e w a s e s t i m a t e d b y p l o t t i n g r e s p o n s e s ( a s a p e r c e n t a g e o f t h e c o n t r o l ) a g a i n s t

0

3 8 7


3/8

c o n c e n t r a t i o n o f t h e p o t e n t i a t i n g c o m p o u n d o n s e m i - l o g a r i t h m i c g r a p h p a p e r . T h ec o n c e n t r a t i o n c o r r e s p o n d i n g t o t h e c o n t r o l ( a s s u m e d 50% m a x i m a l ) r e s p o n s e w a sr e a d o f f . T h i s d e r i v e d c o n c e n t r a t i o n e x p r e s s e d a s t h e n e g a t i v e l o g a r i t h m o f t h em o l a r c o n c e n t r a t i o n g a v e a s i n g l e p P 2 v a l u e . Mean v a l u e s w e r e o b t a i n e d f r o ms e v e r a l s u c h e s t i m a t i o n s .C o m p o u n d s

I n t h e t e x t , d r u g c o n c e n t r a t i o n s a r e e x p r e s s e d i n t e r m s o f t h e s a l t . A l l c o m p o u n d sw e r e d i s s o l v e d o r d i l u t e d a f r e s h i n f r o g - R i n g e r s o l u t i o n , ACh f r o m a 10% w/vs o l u t i o n i n e t h a n o l k e p t a t - 1 8 0 C . T h e c o m p o u n d s u s e d w er e : A c e t y l c h o l i n ec h l o r i d e ( K o c h L i g h t L a b o r a t o r i e s L t d . ) ; a z a p e t i n e p h o s p h a t e ( I l i d a r , k i n d l ys u p p l i e d b y D r . A . L . M o r r i s o n , R o c h e P r o d u c t s L t d . ) ; d i h y d r o e r g o t a m i n e m e t h a n e -s u l p h o n a t e ( a m p o u l e s - S a n d o z P r o d u c t s ) ; e r g o m e t r i n e m a l e a t e a n d e r g o t a m i n et a r t r a t e ( b o t h k i n d l y s u p p l i e d b y B u r r o u g h s W e l l c o m e & C o . ) ; p h e n t o l a m i n em e t h a n e s u l p h o n a t e ( a m p o u l e s - C i b a ) ; a n d t h e h y d r o c h l o r i d e s o f p h e n o x y b e n z -a m i n e ( S m i t h , K l i n e & F r e n c h L a b o r a t o r i e s L t d . ) , p i p e r o x a n a n d p r o s y m p a lR h o n e - P o u l e n c , k i n d l y s u p p l i e d b y M r . A . C r i c h t o n , Ma y & B a k e r L i m i t e d ) ,t o l a z o l i n e ( a m p o u l e s - C i b a ) , a n d y o h i m b i n e ( C o a t e s & C o o p e r ) .R e s u l t s

T h e l o w e s t c o n c e n t r a t i o n o f e a c h c o m p o u n d t e s t e d i s s h o w n i n T a b l e 1 . E x c e p ta s i n d i c a t e d , e a c h c o m p o u n d w a s t e s t e d i n t h e p r e s e n c e o f f o u r r e p e a t e d c o n s t a n td o s e s ( g i v i n g a p p r o x i m a t e l y 50% o f maximum r e s p o n s e ) o f ACh t o f i n d t h e a p p r o x i -m a t e c o n c e n t r a t i o n n e e d e d t o p r o d u c e e i t h e r p o t e n t i a t i o n o r a n t a g o n i s m .T o l a z o l i n e w a s t h e o n l y c o m p o u n d w h i c h p o t e n t i a t e d ACh r e s p o n s e s a n d o n w h i c hi t w a s t h e r e f o r e p o s s i b l e t o d e t e r m i n e p P 2 v a l u e s . W i t h c o n c e n t r a t i o n s s l i g h t l yh i g h e r t h a n - t h o s e n e e d e d t o d e t e r m i n e p P 2 v a l u e s , h o w e v e r , t h e p o t e n t i a t e d AChr e s p o n s e s b e g a n t o d e c l i n e a f t e r a b o u t f o u r c y c l e s ( 1 7 m i n c o n t a c t ) . I t w a s t h e r e -f o r e p o s s i b l e t o o b t a i n p P 2 v a l u e s f o r c o n t a c t t i m e s u p t o 1 7 m i n a n d p A 2 v a l u e s w i t hh i g h e r c o n c e n t r a t i o n s a f t e r l o n g e r c o n t a c t t i m e s . R e c o v e r y f r o m b o t h t h e p o t e n t i a t i n ga n d a n t a g o n i s t i c e f f e c t s w a s f a i r l y r a p i d w h e n t h e d r u g w a s r e m o v e d f r o m t h e b a t hs o t h a t b o t h p P 2 a n d p A 2 d e t e r m i n a t i o n s c o u l d b e r e a d i l y o b t a i n e d i n s u c c e s s i o n o nT A B L E 1 . R a n g e o f c o n c e n t r a t i o n s o f a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d s t e s t e d o n f r o g r e c t u s a b d o m i n i s m u s c l ec o n t r a c t u r e s i n d u c e d w i t h ACh

C o n c e n t r a t i o n o f s a l t ( t z g / m l )L o w e s t w i t h f o u rCompound c o n s t a n t d o s es o f ACh H i g h e s t

P h e n o x y b e n z a m i n e 01 * 1 0T o l a z o l i n e 5 0 t 8 0P h e n t o l a m i n e 1 - 0 2 0P r o s y m p a l 0 - 0 2 5 2 5P i p e r o x a n 1 - 2 5 t 3 0A z a p e t i n e 0 - 2 5 1 0Y o h i m b i n e 0 - 1 2 0 0E r g o t a m i n e 0 - 1 2 5D i h y d r o e r g o t a m i n e 01 3 0E r g o m e t r i n e 0 0 2 5 7 5 0* 5 n g f m l t e s t e d i n p r e s e n c e o f d o u b l e d o s e o f ACh r e p e a t e d t h i r t y - s i x t i m e s .t Not t e s t e d i n p r e s e n c e o f c o n s t a n t d o s e o f A C h .

N . D . E d g e8 8


4/8

A n t i a d r e n a l i n e s a n d ACh r e s p o n s e st h e s a m e m u s c l e . I t w a s a l s o p o s s i b l e t o d e t e r m i n e a n i n t e r m e d i a t e c o n c e n t r a t i o nw h i c h a t e q u i l i b r i u m c o n t a c t t i m e p r o d u c e d n e i t h e r p o t e n t i a t i o n n o r a n t a g o n i s m o fACh r e s p o n s e s , t h e o n e e f f e c t c a n c e l l i n g t h e o t h e r . T h i s c o n c e n t r a t i o n m i g h t b ec o n s i d e r e d a s p P 1 = p A , . A l l t h r e e v a l u e s c o u l d b e d e t e r m i n e d o n o n e m u s c l e , a n do n e s u c h e x p e r i m e n t i s i l l u s t r a t e d i n F i g . 1 . T h e m e a n r e s u l t s o f s e v e r a l d e t e r m i n a -t i o n s a r e s h o w n i n T a b l e 2 . T h e r e s u l t s w i t h t o l a z o l i n e s h o w t h a t p o t e n t i a t i n gp o t e n c y w a s m a x i m a l a f t e r 7 m i n c o n t a c t ( p P 2 = 4 - 1 4 ) , w h e r e a s m a x i m a l a n t a g o n i s t i cp o t e n c y ( p A 2 = 3 - 6 8 ) r e q u i r e d u p t o 3 7 m i n c o n t a c t ( F i g . l b a n d T a b l e 2 ) . T h ed i f f e r e n c e , P P 2 - p A 2 = 0 O 4 6 s h o w s t h a t o n l y a t h r e e f o l d i n c r e a s e i n t o l a z o l i n e c o n -c e n t r a t i o n c o n v e r t s a t w o f o l d p o t e n t i a t i n g a c t i o n i n t o a t w o f o l d a n t a g o n i s t i c a c t i o n ,a l t h o u g h a f t e r d i f f e r e n t c o n t a c t t i m e s . S u r p r i s i n g l y , t h e r e w a s p r a c t i c a l l y n od i f f e r e n c e b e t w e e n p A 2 a n d ( p P 1 = p A 1 ) . I n F i g . l b a n d c , o n e c o n c e n t r a t i o n o ft o l a z o l i n e w a s u s e d t o d e t e r m i n e b o t h v a l u e s . T h e m e a n d i f f e r e n c e , p A 2 - ( p P = p A O ) ,o f 007 a f t e r 5 7 m i n c o n t a c t ( T a b l e 2 ) w a s s i g n i f i c a n t o n l y a t a P v a l u e o f 04 t o 0 5 .

T h e p A 2 v a l u e s o f t h e r e m a i n i n g c o m p o u n d s a r e a l s o s h o w n i n T a b l e 2 . P h e n o x y -b e n z a m i n e h a d t h e h i g h e s t p A 2 ( 6 8 5 ) v a l u e a l t h o u g h t h e f u l l a n t a g o n i s t i c e f f e c t

b

1 0 'F I G . 1 . L e f t f r o g r e c t u s a b d o m i n i s m u s c l e i n 4 m l b a t h . ( a ) , ( b ) , ( c ) , c o n t i n u o u s . E f f e c t o ft o l a z o l i n e h y d r o c h l o r i d e ( M ) on a c e t y l c h o l i n e c h l o r i d e ( A ) c o n t r a c t u r e s i n d u c e d e v e r y 5 m i n .D o s e s i n , g s h o w n o n l y w h e n c h a n g e d . A t u , t o l a z o l i n e h y d r o c h l o r i d e ( i n u g d o s e s s h o w n )a d d e d t o b a t h 2 m i n b e f o r e s u b s e q u e n t a d d i t i o n o f a c e t y l c h o l i n e a n d r e p l a c e d a f t e r e a c h w a s h .( a ) , ( b ) , ( c ) u s e d t o d e t e r m i n e p P 2 , p A 2 a n d p P j = p A 1 r e s p e c t i v e l y .

3 8 9


5/8

r e q u i r e d f r o m I t o 3 h r c o n t a c t t o d e v e l o p f u l l y . P h e n t o l a m i n e a l s o h a d a r e l a t i v e l yh i g h a n t a g o n i s t i c p o t e n c y (pA- 5 9 0 ) a n d , a l t h o u g h n o t d i s p l a y i n g a n y p o t e n t i a t i n ga c t i v i t y , r e q u i r e d a s i m i l a r c o n t a c t t i m e t o t o l a z o l i n e t o e x h i b i t i t s f u l l a n t a g o n i s t i ca c t i o n . A z a p e t i n e w a s a l s o r e l a t i v e l y p o t e n t ( p A 2 = 5 1 5 ) a n d r e a c h e d e q u i l i b r i u mc o n d i t i o n s a f t e r c o n t a c t f o r o n l y 2 7 m i n . E r g o t a m i n e a n d d i h y d r o e r g o t a m i n e h a ds i m i l a r pA v a l u e s b u t r e q u i r e d l o n g e r t o r e a c h e q u i l i b r i u m . F i g u r e 2 s h o w s t h a tA B L F 2 . p P , a t i d p A 2 v a l l e s o f a n t i a d r e n a l i n e c o m p o u n d s o i i A C / i - i n d u c e d c o n i t r a c t u r e s o f t h e J h o gE r e c t u s a b d o n i i n i ; s m 1 1 u I s c l e

CompoundP h e n o x y b e n z a m i n eT o l a z o l i n e

P h e n t o l a m i n eP r o s y m p a l ( 8 8 3 F )P i p e r o x a n ( 9 3 3 F

A z a p e t i n C

Y o h i m b i n i eE r g o t a m i n eD i h y d r o e r g o t a m i n eE r g o m e t r i n e

C o n t a c t t i m e ci n r u i n

5 7I 1 71 7 7771 73 75 71 73 75 71 72 75 71 72 73 771 72 73 75 75 75 75 7

p P . ,

4 0 8 0 0 9 ( 1 4 )4 1 4 ' 0 1 1 ( 1 2 )4 1 3 - - - 0 1 1 ( 1 3 )

pP- p A ,( s e e t e x t )

3 * 4 5 0 0 8 ( 2 )3 - 6 5 0 1 7 ( 3 )3 * 7 3 = 0 1 5 ( 4 )

p A 26 - 5 8 ! 019 ( 5 )6 - 7 8 - 0 3 5 ( 2 )6 8 5 0 2 1 ( 3 )3 6 0 ( 1 )3 6 8 0 1 7 ( 7 )3 - 6 6 - 1 - 0 1 3 ( 6 )5 - 3 7 - 0 2 1 ( 7 )5 7 2 1 023 ( 1 7 )5 9 0 + 0 2 8 ( 1 8 )4 6 6 + 0 - 2 2 ( 5 )4 70+0 1 9 ( 7 )4 6 8 0 - 2 5 ( 9 )4 2 3 0 - 0 2 ( 2 )* 4 360 3 9 ( 1 1 )t 4 46+0 3 7 ( 1 2 )4 - 8 3 +0 0 1 ( 3 )501013 ( 8 )5 15+013 ( 1 0 )5150 1 2 ( 8 )3 8 7 4 0 1 8 ( 1 3 )4 - 9 9 - X 0 1 5 ( 6 )5130 2 4 ( 5 )3 - 3 9 - 0 1 2 ( 6 )

* O m i t t i n g t w o e x c e p t i o n a l l y l o w e s t i m a t e s g i v e s 4 1 9 - - - 0 0 5 ( 9 ) .t O m i t t i n g two e x c e p t i o n a l l y l o w e s t i m a t e s g i v e s 4 -3 0 0 08 ( 1 0 ) .V a l u e s - s t a n d a r d d e v i a t i o n s w i t h n u m b e r o f e x p e r i m e n t s i n p a r e n t h e s e s .

L I I o E r | 04 E r L 4 0 E r I 3 2F I G . 2 . F r o g r e c t u s a b d o m i n i s m u s c l e i n 4 ml b a t h . E f f e c t o f low c o n c e n t r a t i o n s o f e r g o t a m i n et a r t r a t e ( E r ) on a c e t y l c h o l i n e c h l o r i d e ( A ) c o n t r a c t u r e s i n d u c e d e v e r y 5 m i n . Doses i n , u gshown o n l y when c h a n g e d . At L , e r g o t a m i n e t a r t r a t e ( i n , u g d o s e s s h o w n ) added t o b a t h2 m i n b e f o r e s u b s e q u e n t a d d i t i o n o f a c e t y l c h o l i n e a n d r e p l a c e d a f t e r e a c h w a s h .

A1 6I kE r 3

N . D . E d g e9 0


6/8

A n t i a d r e n a l i n e s a n d ACh r e s p o n s e sc o n c e n t r a t i o n s o f e r g o t a m i n e f r o m 0 1 t o 2 - 5 , u g / m l d i d n o t p o t e n t i a t e a c o n s t a n td o s e o f A C h . P r o s y m p a l r e q u i r e d o n l y 1 7 m i t o g i v e a p A 2 o f 4 - 6 6 a n d p i p e r o x a nd i s p l a y e d s i m i l a r c h a r a c t e r i s t i c s . Y o h i m b i n e a n d e r g o m e t r i n e h a d v e r y l o w p A 2v a l u e s , 3 - 8 7 a n d 3 - 3 9 r e s p e c t i v e l y , c o m p a r a b l e w i t h t h a t o f t o l a z o l i n e .

W i t h t h e h i g h c o n c e n t r a t i o n s o f t h e n a t u r a l a l k a l o i d s , p a r t i c u l a r l y y o h i m b i n ea n d e r g o m e t r i n e , n e c e s s a r y t o d e t e r m i n e p A 2 t h e r e w a s o f t e n i n c o m p l e t e r e l a x a t i o nb e t w e e n ACh d o s e s ( F i g . 3 ) , s o t h a t t h e p A 2 v a l u e s f o r t h e s e c o m p o u n d s a r e p r o b -a b l y l e s s a c c u r a t e l y d et e r m i n e d t h a n t h e s t a n d a r d d e v i a t i o n s w o u l d i n d i c a t e . I ns o m e m u s c l e s , y o h i m b i n e w a s a l s o o b s e r v e d t o c a u s e f r o t h i n g a n d s l i g h t p r e c i p i t a -t i o n i n t h e o r g a n b a t h . T h e s e e f f e c t s w e r e r e a d i l y r e v e r s i b l e w h e n t h e a l k a l o i dw a s r e m o v e d ( F i g . 3 b ) .

D i s c u s s i o nT h a t t o l a z o l i n e d i s p l a y e d A C h - p o t e n t i a t i n g a c t i v i t y i s i n a g r e e m e n t w i t h t h e c o n -c l u s i o n s o f B o y d e t a l . ( 1 9 6 0 ) t h a t t h i s c o m p o u n d h a s a p p r e c i a b l e a n t i c h o l i n e s t e r a s ea c t i v i t y , a s w a s o r i g i n a l l y s h o w n b y S c h a r - W u t h r i c h ( 1 9 4 3 ) . Boyd e t a l . ( 1 9 6 0 ) a l s o

f o u n d t h a t h i g h e r c o n c e n t r a t i o n s o f t o l a z o l i n e a n t a g o n i z e d r e s p o n s e s t o A C h . T h i sa l s o o c c u r r e d i n t h e p r e s e n t w o r k . T h e d i f f e r e n c e , p P 2 ( 1 7 m i n ) - p A 2 ( 3 7 m i n ) =

-4A8 1 6 1 200Y 18 1 2 2 4 3x 1 O 3

A 3 6 3 6 3x 1 0 3F I G . 3 . F r o g r e c t u s a b d o m i n i s m u s c l e i n 4 m l b a t h . T o p , l e f t ; b o t t o m , r i g h t m u s c l e . E f f e c to f y o h i m b i n e h y d r o c h l o r i d e ( Y ) o n a c e t y l c h o l i n e c h l o r i d e ( A ) c o n t r a c t u r e s i n d u c e d e v e r y 5m i n . D o s e s i n u g s h o w n o n l y when c h a n g e d . At u , 2 0 0 , u g ; a t 1 L 1 , 4 0 0 , u g ; a t 1 W J , 8 0 0 i t gy o h i m b i n e h y d r o c h l o r i d e a d d e d t o b a t h 2 m i n b e f o r e s u b s e q u e n t a d d i t i o n o f a c e t y l c h o l i n e a n dr e p l a c e d a f t e r e a c h w a s h . N o t e t h a t i n t h e r i g h t m u s c l e b a t h o n l y , t h e a d d i t i o n o f b o t hc o n c e n t r a t i o n s o f y o h i m b i n e c a u s e d f r o t h i n g a s w e l l a s p r e v e n t i n g f u l l r e l a x a t i o n b e t w e e nr e s p o n s e s .

3 9 1


7/8

0 4 5 (P


8/8

A n t i a d r e n a l i n e s a n d ACh r e s p o n s e s 3 9 3I a m g r a t e f u l t o P r o f e s s o r s E . W. H o r t o n a n d J . P . Q u i l l i a m f o r t h e i r e n c o u r a g e m e n t , i n t e r e s ta n d h e l p f u l c r i t i c i s m , a n d t o P r o f e s s o r s W. C . Bo w m a n a n d J . H . B u m f o r s t i m u l a t i n g d i s c u s -s i o n o f t h i s w o r k , w h i c h p a r t i a l l y f u l f i l l e d t h e r e q u i r e m e n t s o f t h e P h . D . d e g r e e o f LondonU n i v e r s i t y .

REFERENCESA L B U Q U E R Q U E , E . X . , S O K O L L , M. D . , S O N E S S O N , B . & T H E S L E F F , S . ( 1 9 6 8 ) . S t u d i e s o n t h e n a t u r eo f t h e c h o l i n e r g i c r e c e p t o r . E u r . J . P h a r m a c . , 4 , 4 0 - 4 6 .B A C Q , Z . M. & F R E D E R I C Q , H . ( 1 9 3 5 ) . R e c h e r c h e s s u r l a p h y s i o l o g i e e t l a p h a r m a c o l o g i e d us y s t o m e n e r v e u x a u t o n o m e X I V . M o d i f i c a t i o n s a p p o r t e e s p a r d e u x d e r i v e s d e l ' a m i n o m e t h y l -b e n z o d i o x a n e ( 8 8 3 F e t 9 3 3 F ) a u x e f f e t s d e l ' a d r d n a l i n e e t d e l ' e x c i t a t i o n s y m p a t h i q u e s u r l am e m b r a n e n i c t i t a n t e d u c h a t . A r c h . i n t . P h y s i o l . , 4 0 , 4 5 4 - 4 6 6 .B O Y D , H . , C H A N G , V . & R A N D , M. J . ( 1 9 6 0 ) . T h e a n t i c h o l i n e s t e r a s e a c t i v i t y o f s o m e a n t i a d r e n a l i n ea g e n t s . B r . J . P h a r m a c . C h e m o t h e r . , 1 5 , 5 2 5 - 5 3 1 .B U R N , J . H . ( 1 9 5 2 ) . P r a c t i c a l P h a r m a c o l o g y . O x f o r d : B l a c k w e l l .B U R N , J . H . & N G , K . K . F . ( 1 9 6 5 ) . T h e a c t i o n o f p e m p i d i n e a n d a n t i a d r e n a l i n e s u b s t a n c e s a t t h es y m p a t h e t i c p o s t g a n g l i o n i c t e r m i n a t i o n . B r . J . P h a r m a c . C h e m o t h e r . , 2 4 , 6 7 5 - 6 8 8 .B U R N , J . H . & R A N D , M. J . ( 1 9 6 5 ) . A c e t y l c h o l i n e i n a d r e n e r g i c t r a n s m i s s i o n . A n n . R e v . P h a r m a c . ,5 , 1 6 3 - 1 8 2 .E D G E , N . D . ( 1 9 6 7 ) . p P Y : a m e a s u r e o f p o t e n t i a t i n g a c t i v i t y . N a t u r e , L o n d . , 2 1 6 , 1 0 1 4 - 1 0 1 5 .G O W D E Y , C . W. ( 1 9 4 8 ) . T h e c h a n g e i n p h a r m a c o l o g i c a l a c t i o n p r o d u c e d b y t h e i n t r o d u c t i o n o f am e t h y l g r o u p i n t o p r i s c o l . B r . J . P h a r m a c . C h e m o t h e r . , 3 , 2 5 4 - 2 6 2 .H u K o v i ; , S . ( 1 9 5 9 ) . I s o l a t e d r a b b i t a t r i a w i t h s y m p a t h e t i c s u p p l y . B r . J . P h a r m a c . C h e m o t h e r . ,1 4 , 3 7 2 - 3 7 6 .J A N G , C . - S . ( 1 9 4 1 ) . T h e p o t e n t i a t i o n a n d p a r a l y s i s o f a d r e n e r g i c e f f e c t s b y e r g o t o x i n e a n d o t h e rs u b s t a n c e s . J . P h a r m a c . e x p . T h e r . , 7 1 , 8 7 - 9 4 .L O E W I , 0 . ( 1 9 2 1 ) . U b e r h u m o r a l e U b e r t r a g b a r k e i t d e r H e r z n e r v e n w i r k u n g . I . M i t t e i l u n g .P f l u g e r s A r c h . g e s . P h y s i o l . , 1 8 9 , 2 3 9 - 2 4 2 .L O E W I , 0 . & N A V R A T I L , E . ( 1 9 2 6 ) . U b e r h u m o r a l e U b e r t r a g b a r k e i t d e r H e r z n e r v e n w i r k u n g .I . M i t t e i l u n g . U b e r d e n M e c h a n i s m u s d e r V a g u s w i r l u n g v o n P h y s o s t i g m i n u n d E r g o t a m i n .P f l u g e r s A r c h . g e s . P h y s i o l . , 2 1 4 , 6 8 9 - 6 9 6 .N A C H M A N S O N , D . ( 1 9 6 0 ) . S t r u c t u r e a n d F u n c t i o n o f M u s c l e , e d . G . H . B o u m e , v o l . 2 , p p . 1 9 9 - 3 0 2 .L o n d o n : A c a d e m i c P r e s s .S C H X R - W U T H R I C H , B . ( 1 9 4 3 ) . D i e W i r k u n g e n e i n i g e r K r e i s l a u f a k t i v e r S u b s t a n z e n a u f F e r m e n t e .H e l v . c h i m . a c t a , 2 6 ( i i ) , 1 8 3 6 - 1 8 5 5 .S C H I L D , H . 0 . ( 1 9 4 7 ) . p A , a n e w s c a l e f o r t h e m e a s u r e m e n t o f d r u g a n t a g o n i s m . B r . J . P h a r m a c .C h e m o t h e r . , 2 , 1 8 9 - 2 0 6 .S M i T H , C . M . , C O H E N , H . L . , P E L I K A N , E . W. & U N N A , K . R . ( 1 9 5 2 ) . Mode o f a c t i o n o f a n t a g o n i s t st o c u r a r e . J . P h a r m a c . e x p . T h e r . , 1 0 5 3 9 1 - 3 9 9 .V A R A G I C ' , V . ( 1 9 5 6 ) . An i s o l a t e d r a b b i t h y p o g a s t r i c - n e r v e - u t e r u s p r e p a r a t i o n , w i t h o b s e r v a t i o n so n t h e h y p o g a s t r i c t r a n s m i t t e r . J . P h y s i o l . , L o n d . , 1 3 2 , 9 2 - 9 9 .

( R e c e i v e d N o v e m b e r 6 , 1 9 6 9 )

anti adrenaline compounds on actylcholine

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