國際國內(nèi)新藥設(shè)計(jì)之現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析
2007-09-29 來源:搜藥在線 文字:[
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1、國內(nèi)現(xiàn)狀及要求
建國以來,我國已建立了一個(gè)比較完整的醫(yī)藥工業(yè)體系,我國生產(chǎn)的原料藥品種已達(dá)千種以上,年產(chǎn)量也超過10萬噸,基本上保證了人民用藥的需要,但與世界先進(jìn)水平相比差距仍相當(dāng)大。目前我國生產(chǎn)的絕大多數(shù)藥品均系仿制國外研制的新藥,而我國自行設(shè)計(jì)創(chuàng)制的新藥,據(jù)統(tǒng)計(jì)先后曾有100余種,但能大量生產(chǎn)供應(yīng)市場(chǎng)的一線藥物很少,迄今還沒有一個(gè)新藥能在國外注冊(cè),進(jìn)入國際市場(chǎng)。1987年我國出口的藥品主要是一些專利過期的仿制品,雖達(dá)2萬多噸,但僅換取了3億多美元,而同年SKF藥廠的一個(gè)創(chuàng)新藥品甲氰咪呱的年銷售額就達(dá)7億美元。因此若沒有自己的創(chuàng)新藥品是不可能參與國際競(jìng)爭(zhēng)的。面對(duì)目前的形勢(shì),必須立刻加強(qiáng)新藥的研究與開發(fā)。即使如此,其研究成果(新藥上市)亦將在2000年以后,這是因?yàn)橐粋(gè)新藥的開發(fā)周期(自研究至生產(chǎn))平均約需10—15年。
2、藥物設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)
藥物化學(xué)的任務(wù)是整個(gè)新藥研究開發(fā)的前期,即設(shè)計(jì)并合成有效的化合物。傳統(tǒng)的方法是合成大量的化合物進(jìn)行藥效篩選,命中率約為萬分之一,研究的周期長(zhǎng),因此耗資甚大。但由于成功的新藥利潤(rùn)高,因而一些制藥企業(yè)都把新藥開發(fā)作為其生命線。為了提高成功的可能性,創(chuàng)制新藥通常多選用具有新型結(jié)構(gòu)并有確切藥理作用的天然產(chǎn)物或已知的合成藥物為先導(dǎo)物,通過藥物設(shè)計(jì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)的修飾、簡(jiǎn)化,使之更能適應(yīng)于疾病的治療。隨著許多重要生命過程的調(diào)節(jié)機(jī)理以及病理變化因素,特別是體內(nèi)神經(jīng)介質(zhì)、酶、受體等在生命過程中的調(diào)節(jié)作用被逐步闡明,調(diào)節(jié)體內(nèi)某些過程用以控制疾病的發(fā)展或糾正病理變化已經(jīng)成為新藥研究追求的主要方向。近年來國際上在新藥設(shè)計(jì)上的一些趨勢(shì)分別是:
(1)酶抑制劑的研究。
許多藥物能與酶結(jié)合,改變了酶的特性,使之不能再起類似的催化,從而干擾了有關(guān)的生化反應(yīng),產(chǎn)生了藥物的效應(yīng)。例如毒扁豆堿或新斯的明用以治療重癥肌無力,青霉素或頭孢菌素類抗生素干擾了細(xì)菌的羧肽酶和轉(zhuǎn)肽酶,使細(xì)菌不能合成細(xì)胞壁,從而導(dǎo)致細(xì)菌的死亡等。近年來揭示了大量酶反應(yīng)的歷程細(xì)節(jié),也闡明了一些酶的三維結(jié)構(gòu)。據(jù)此有可能設(shè)計(jì)具有一定目標(biāo)的新藥物。其中受人注目的有血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)抑制劑及腎素抑制劑和3-羥基-3-甲基-戊二輔酶A(HMG-COA)還原酶抑制劑等。
生物體內(nèi)有著眾多的酶系,隨著對(duì)一些在生理上至關(guān)重要的內(nèi)源性物質(zhì)功能的認(rèn)識(shí),各系統(tǒng)的酶的抑制劑將不斷問世。
(2)受體拮抗劑。
受體是一種特異性大分子。內(nèi)源性的激素或神經(jīng)遞質(zhì),在極低濃度就能和有關(guān)受體相互作用,生成可逆性復(fù)合物,啟動(dòng)功能性變化,如開啟離子通道或激活有關(guān)的酶,最終導(dǎo)致生理變化。藥物作用在同一受體,若產(chǎn)生類似的生物效應(yīng)則稱為激活劑,若與受體結(jié)合,但并不隨著產(chǎn)生生理作用,卻阻礙了激素,遞質(zhì)等物質(zhì)與受體結(jié)合則稱拮抗劑或阻斷劑。許多藥物是受體的拮抗劑。大多數(shù)受體是嵌入于細(xì)胞膜的脂蛋白或糖蛋白,其結(jié)構(gòu)較酶更為復(fù)雜,除了少數(shù)受體的結(jié)構(gòu)已經(jīng)深入研究外,大多數(shù)受體的結(jié)構(gòu)還不甚明了。往往只能通過一系列激動(dòng)劑和拮抗劑,以間接推測(cè)受體和藥物結(jié)合的方式。由于受體蛋白長(zhǎng)長(zhǎng)的肽鏈很易纏卷,常有一個(gè)或幾個(gè)低自由能的構(gòu)象存在,互變的能障也低,因此可以存在幾種不同的亞型。例如腎上腺素的受體有α-型和β-型,而α-型又可分為α-1及α-2,β-型也可分為β-1及β-2,多巴胺受體可區(qū)分為DA1和DA2型。藥物結(jié)構(gòu)有所改變時(shí),與不同構(gòu)象的受體亞型的親和力可發(fā)生變化,若所成復(fù)合物能量愈低則愈穩(wěn)定。藥物結(jié)合在不同受體亞型可產(chǎn)生不同效應(yīng),合理性藥物設(shè)計(jì)在于尋找特異性強(qiáng),專一地作用于某一亞型的藥物。
如上所述,隨著人們對(duì)各種受體結(jié)構(gòu),功能的逐步了解,今后有可能設(shè)計(jì)各種具有不同專一性功能的藥物。
(3)已知藥物的結(jié)構(gòu)改造。
在新藥發(fā)現(xiàn)中,藥物化學(xué)的主要作用有二:一是發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物,該過程可以是廣篩的結(jié)果,也可是合理設(shè)計(jì)的結(jié)果;二是根據(jù)先導(dǎo)化合物,進(jìn)一步優(yōu)化,即化學(xué)結(jié)構(gòu)的修飾、簡(jiǎn)化,獲得實(shí)用的藥物。最近幾年,國際上每年約創(chuàng)制新藥60個(gè)左右,而真正導(dǎo)向研究而獲得全新結(jié)構(gòu)的并不多,大部分均屬于現(xiàn)有藥物的結(jié)構(gòu)改造。當(dāng)一個(gè)有效藥物問世后,往往就其基本結(jié)構(gòu)作各種改變,從而進(jìn)一步提高療效,改進(jìn)副作用。此外亦可避開其專利權(quán)而開發(fā)具有相似功效的新化合物。如巰甲脯氨酸(Captopril)的成功,導(dǎo)致了ACE抑制劑研究的高潮。人們發(fā)現(xiàn)Captopril分子中的巰基與其副作用——過敏性皮疹、味覺障礙、半衰期短——有關(guān)。由此Merck藥廠開發(fā)了新藥苯酯丙脯酸(Enalapril),其療效優(yōu)于Captopril。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)新藥特別受到重視,如氟哌酸(Norfloxacin)的問世,導(dǎo)致了氟化喹酮酸抗菌藥物研究的高潮,據(jù)統(tǒng)計(jì)1991年喹酮酸類抗菌藥物的年銷售額超過13億美元,是抗菌藥物中年增長(zhǎng)率最高的一類。有人將氟代喹酸類藥物的開發(fā)稱之為抗菌藥物的第四代革命。
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