摘出ブタ冠動脈を用いてpyridinecarboximidamide誘導体の血管弛緩作用機序と構造活性相関について検討し、以下の結論を得た。

　Nicorandilとpyridinecarboximidamide誘導体であるKRN2391はともにpyridine核を持ち、またpyridine核の遠位のN-置換基としてnitroxyl基を有している。両薬物の違いはpyridine核近位の構造がKRN2391ではcyanoamidine構造となっているのに対し、nicorandilのそれはamide構造になっている点である。両薬物の構造活性相関を検討するために、KRN2391およびnicorandilのN-置換基をphenyl基に置換したKi1769およびKi1765、KRN2391のN-置換基をhydroxyl基に置換したKi3315を用いて、高濃度(25mM)KClによる冠動脈収縮に対する弛緩作用を検討した。弛緩作用の強さはKRN2391>Ki1769>nicorandil>Ki3315≒Ki1765の順であった。N-置換基をnitroxyl基からphenyl基に置換した場合の弛緩作用は、nicorandil型では著しく減弱したのに対し、KRN2391型では弛緩作用の減弱は軽微であった。このことからpyridinecarboximidamide誘導体は、同じpyridine核を持つnicorandilおよびその誘導体に比較して、強力な弛緩作用を有しておりかつその作用にN-置換基のnitroxyl基が必ずしも必須ではないことが示された。

　K⁺チャネル開口薬の薬理学的拮抗薬glibenclamideの存在下でKRN2391、Ki1769およびKi3315の弛緩作用は減弱した。可溶性guanylate cyclaseの阻害剤methylene blueの存在下ではKRN2391の弛緩作用のみが阻害された。このことからKRN2391はK⁺チャネル開口作用と硝酸薬様作用の両方によって、またKi1769とKi3315は専らK⁺チャネル開口作用によって血管を弛緩させることが明らかとなった。さらに、methylene blueの存在下のKRN2391の弛緩作用がKi1769のそれと同程度であったことから、Ki1769のK⁺チャネル開口作用はKRN2391と同程度であると考えられた。

　K⁺の平衡電位と膜電位との差が小さくなる条件下すなわち過剰(40mM)のKCl存在下ではKi1769の弛緩作用は消失した。またKRN2391の弛緩作用は減弱し、さらにmethylene blueを加えることによりKRN2391の弛緩作用はほぼ消失した。この成績から、KRN2391とKi1769の弛緩作用に膜の過分極が関与することが示唆された。

　硝酸薬作用を仲介する細胞内cycilc GMP量は、KRN2391により増加した。この結果からKRN2391の硝酸薬様作用発現は生化学的にも確認された。

　血管平滑筋の收縮機構に対する膜の過分極の関与を検討するために、Ki1769を用いて検討した。Ki1769はCa²⁺拮抗薬のverapamilと同様に高濃度KClで収縮させた冠血管の張力と[Ca²⁺]_i、を低下させたが、Ki1769は[Ca²⁺]_iよりも張力をより大きく低下させた。すなわちKi1769による過分極作用は、血管平滑筋の収縮蛋白系のCa²⁺感受性を低下させることが示唆された。さらに、Ki1769はトロンボキサンA₂アナログであるU46619刺激によるイノシトール-リン酸蓄積を抑制した。これらのことから膜の過分極は、細胞外からのCa²⁺の流入を抑制するCa²⁺拮抗薬様作用に加えて、収縮蛋白系のCa²⁺感受性とPI代謝回転を抑制する可能性のあることが示唆された。

　KRN2391の心血行動態に対する作用を比較的純粋なK⁺チャネル開口薬であるcromakalimと典型的な硝酸薬であるnitroglycerinのそれと比較検討した。KRN2391およびcromakalimの静脈内投与により血圧、左室内拡張末期圧(EDP)、総末梢血管抵抗(TPR)および冠血管抵抗(CVR)は低下し、心拍数、大動脈血流量および冠血流量は増加した。一方、nitroglycerinの投与により、血流量は増加した後減少し、血管抵抗は低下した後上昇に転じるという二相性の変化を示した。TPRの低下とCVRの低下とを比較すると、nitroglycerinは両血管抵抗を同程度に低下させたのに対し、KRN2391およびcromakalimはCVRをより大きく低下させた。以上のことからKRN2391の心血行動態に対する作用は、nitroglycerinよりもcromakalimに類似するものと考えられた。他方、glibenclamideによってKRN2391の作用は抑制されたが、EDP低下の抑制は他の指標に比べ小さかったことから、KRN2391の硝酸薬様作用が静脈系に発現しているものと思われた。

　次に、Ki1769の血行動態に対する作用をCa²⁺拮抗薬のnifedipineのそれと比較した。Ki1769はnifedipineと同様に血圧、血管抵抗を低下させ、心拍数、血流量を増加させた。しかし、TPRとCVRの低下とを比較した場合、CVRの低下はKi1769において顕著であった。したがって、Ki1769はnifedipineに比べ冠血管選択性の高い薬物であることが示唆された。これは先のcromakalimと同様の結果であること、Ki1769による変化がglibenclamideで抑制されたことから、高い冠血管選択性はK⁺チャネル開口薬に特有の薬理学的特性であると考えられる。

　Pyridine核を有するK⁺チャネル開口薬のうち、pyridinecarboximidamide誘導体はnicorandilおよびその誘導体に比べて、その血管弛緩作用は強力でありかつそのK⁺チャネル開口作用の発現に必ずしも分子内nitroxyl基を必要としないことが明らかになった。したがってKRN2391をはじめとするpyridinecanboximidamide誘導体はK⁺チャネル開口薬として独自の地位を占める化合物群であると考えられる。このpyridinecarboximidamide誘導体による過分極作用は、細胞内へのCa²⁺流入抑制に加え、収縮蛋白系のCa²⁺感受性低下とPI代謝回転抑制作用を発現することが示され、膜の過分極は血管を効率よく弛緩させることが示唆された。さらに、in vivoおいてpyridinecarboximidamide誘導体は冠血管を選択的に拡張することが認められ、冠血管にK⁺チャネル密度が高いことが示唆された。