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1、一个创新药物的塑造过程星期四,六月30,201610:59下午 一个创新药物的塑造过程原创2016-06-30TJ 药渡 写在故事之前 早晨上班的路上,Lilly问我能否帮助她查阅一些资料,关于LogP和LogD。我当然爽快的答应了,我最喜欢和这种能“提出问题”的人交流,暂且不管问题大小,有欲望,才有学习的动力,这也是我会为之倾其所有的原因。 接下来的几篇科研杂记写给这位最亲爱的同事和“领导”,彼此相互熟悉一下手里的工作,也可以静下心来琢磨一番“工作为什么要这么做?药物为何要这样设计和筛选?”。 主要内容参考自:·Drug-likeProperties:Concept
2、s,StructureDesignandMethods: fromADMEtoToxicityOptimization(By EdwardH.KernsandLiDi) 这本电子书来自一位年轻的朋友,当时我们彼此分享了手里的资料,这种感觉很好,相互学习,共享资源,在此对他表示感谢! 谈到药物,我们都很熟悉;谈到如何设计药物,就不好回答了,case-by-case;谈到手里的工作是为什么而作,感觉是一件容易回答的问题,其实不然,很多人不知道其中缘由,只是工作而已,其中也包括我自己。我是带着许多疑问搜索一些自己需要的消息,临床的研究暂且放在一边,若是能在今年8月份之前能搞
3、清楚临床前的药物研究,也不愧于在Pharmaron工作两年。关于ADEMT,公司有大把的专家,小弟在此班门弄斧了,还请阅读此文的同事指正。 一,概念介绍 曾有人在公司内报告过关于Drug-like的故事,现在没有多少印象,多半是因为当时很多知识并不了解,无法真正体会其中含义,要么就是药物研发领域实在是过于庞大,一般需要了解一个化合物的诸多特性才可进入临床试验:如结构的特征,包括分子量、氢键结合、极性、构型、亲脂性、pKa等;物理化学特征,包括溶解性、渗透能力、稳定性等;生化特征,包括代谢过程(I相和II相)、蛋白结合能力、转运(吸收和排出)等;PK(Pharmaco
4、kinetics,可以理解成化合物在动物体内的表现)和毒性特征,包括清除率、半衰期、生物活性,药物间相互作用(DDI,drug-druginteraction)、LD50等。这里面的每一项都有很多故事,有许多细节先保留,日后有需要的地方再做解释。 Overviewofdrugresearchanddevelopmentstagesandtheirmajoractivities. 对于一个新的小分子化合物,简单说需要药物研发(Discovery)和临床药物开发(ClinicalDevelopment)两大部分,获得FDA批准后再进入临床应用(ClinicalApplic
5、ation)阶段,而我们的工作主要集中在Discovery部分。在早期的药物研究中,临床前的研究并不是很深入,规则也缺乏合理性,这就造成了许多化合物进入临床后多有疗效不佳、副作用明显等问题,最终只能提前终止临床试验或者后期被撤回。 1988年有篇paper描述了药物失败的原因,有39%左右的化合物失败主要由于他们的生物制药学特性不够好(主要是PK和生物活性,bioavailability)。(Prentis,R. etal.,(1988).BritishJournalofClinicalPharmacology,25,387–396) 渐渐的人们意识到临床前研究的重要
6、性,不仅能节约成本,还能加快药物的研发速度。ADMET(absorption,distribution,metabolism,excretionandtoxicity)就是在这样的背景下成为了如今药物研发过程中重要的模块之一。相关实验获得了诸多的实验数据,也就绘出了一个化合物的特性(DrugProperties)。也是由于该领域的快速发展,使得药物研发失败的比率在2000年降低到10%。(Kola,I.andLandis,J.(2004).NatureReviewsDrugDiscovery,3,711–716),现今更是加快了药物研发的速度和准确率。 Stageso
7、fdrugdiscovery,primarygoals,andmajoractivities. 从前人们更关注化合物对靶点的结合和功能,也就是活性(Activity),经常寻找SAR(structure-activityrelationships),合成大量的化合物分子,希望从HTS中获得IC50为μM级甚至nM级的化合物。 其实物极必反,如果规则过于单一,筛出来的不一定是“优秀的人才”(这也是多年以前上头提出的素质教育的原因嘛,容易理解)。例如水溶性太高,可能通不过血脑屏障(blood–brainbarrier,BBB),无法达到位于CNS(中枢神