首北方藥學(xué)研究生論壇曾蘇ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價到新藥轉(zhuǎn)化研究

1、 曾蘇曾蘇 浙江大學(xué)藥學(xué)院浙江大學(xué)藥學(xué)院 adme在藥物研發(fā)中的作用在藥物研發(fā)中的作用-從成藥性評價到新藥轉(zhuǎn)化研究從成藥性評價到新藥轉(zhuǎn)化研究 主要內(nèi)容主要內(nèi)容o 新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成藥性評價的意義成藥性評價的意義o 基于細(xì)胞模型的藥物吸收轉(zhuǎn)運成藥性評價基于細(xì)胞模型的藥物吸收轉(zhuǎn)運成藥性評價o 基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評價基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評價o 基于基于dmesdmes誘導(dǎo)和抑制的藥物成藥性評價誘導(dǎo)和抑制的藥物成藥性評價o 基于藥物代謝的毒性預(yù)測基于藥物代謝的毒性預(yù)測o 基于基于dmesdmes的新藥設(shè)計的新藥設(shè)計一一. 新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成

2、藥性評價的意義成藥性評價的意義o 新藥研發(fā)是一復(fù)雜的龐大系統(tǒng)工程新藥研發(fā)是一復(fù)雜的龐大系統(tǒng)工程,所涉及的學(xué)科所涉及的學(xué)科門類眾多門類眾多o 轉(zhuǎn)化研究轉(zhuǎn)化研究有助于構(gòu)建創(chuàng)新藥物的基礎(chǔ)研究、臨床前有助于構(gòu)建創(chuàng)新藥物的基礎(chǔ)研究、臨床前研究和臨床療效評價直至新藥制造和臨床應(yīng)用的系研究和臨床療效評價直至新藥制造和臨床應(yīng)用的系統(tǒng)研發(fā)鏈統(tǒng)研發(fā)鏈o 順暢基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)與創(chuàng)新藥物研發(fā)、臨床醫(yī)學(xué)順暢基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)與創(chuàng)新藥物研發(fā)、臨床醫(yī)學(xué)之間的雙向信息和研究關(guān)聯(lián)之間的雙向信息和研究關(guān)聯(lián)o 縮短創(chuàng)新藥物從實驗室到臨床應(yīng)用的研發(fā)周期縮短創(chuàng)新藥物從實驗室到臨床應(yīng)用的研發(fā)周期o 對于提高新藥研發(fā)效率十分重要對于提高新藥

3、研發(fā)效率十分重要 藥學(xué)學(xué)報，藥學(xué)學(xué)報，2011；46: 19-29 o usfda, innovation/ stagnation :challenge and opportunity on the critical path to new medical products，2004 o “關(guān)鍵路徑行動計劃關(guān)鍵路徑行動計劃”（the critical path initiative）o 新藥、生物制品和醫(yī)療器械研發(fā)、評價、生產(chǎn)和使新藥、生物制品和醫(yī)療器械研發(fā)、評價、生產(chǎn)和使用整個過程轉(zhuǎn)化研究用整個過程轉(zhuǎn)化研究(translation research)的國家策略，以縮小大量生物醫(yī)學(xué)和技術(shù)的發(fā)現(xiàn)

4、與的國家策略，以縮小大量生物醫(yī)學(xué)和技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與新藥成功率之間的鴻溝新藥成功率之間的鴻溝o 蘇格蘭衛(wèi)生部與全球最大制藥公司之一的惠蘇格蘭衛(wèi)生部與全球最大制藥公司之一的惠氏制藥公司合作氏制藥公司合作,共同啟動世界上第一個轉(zhuǎn)共同啟動世界上第一個轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)合作研究中心化醫(yī)學(xué)合作研究中心o 羅氏公司投資羅氏公司投資7100萬美元，在新加坡設(shè)立萬美元，在新加坡設(shè)立轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研發(fā)中心轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研發(fā)中心 o 阿斯利康公司建立阿斯利康中國創(chuàng)新中心，阿斯利康公司建立阿斯利康中國創(chuàng)新中心，并開展精神疾病基因及藥物研發(fā)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化并開展精神疾病基因及藥物研發(fā)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究醫(yī)學(xué)研究 o藥物轉(zhuǎn)化研究藥物轉(zhuǎn)化研究adme評價貫

5、穿始終評價貫穿始終hodgson j. admet-turning chemicals into drugs. nature biotechnol. 2001;19:722-6.dm/pkoreasons for attrition (19912000).o 先導(dǎo)物的優(yōu)化是對分子的理化性質(zhì)、藥代和藥先導(dǎo)物的優(yōu)化是對分子的理化性質(zhì)、藥代和藥效的綜合修飾效的綜合修飾o 過分強調(diào)藥效強度和選擇性，追求高活性，而過分強調(diào)藥效強度和選擇性，追求高活性，而忽略理化和藥代性質(zhì)，會導(dǎo)致藥物的效力低下忽略理化和藥代性質(zhì)，會導(dǎo)致藥物的效力低下o 往往也是體外有活性而體內(nèi)無效的原因往往也是體外有活性而體內(nèi)無效的原因

6、 成藥性評價的意義成藥性評價的意義o 評價和預(yù)測基于藥物代謝的潛在藥物相互作用是新評價和預(yù)測基于藥物代謝的潛在藥物相互作用是新藥研發(fā)中的重要環(huán)節(jié)，藥研發(fā)中的重要環(huán)節(jié)，美國、歐洲、日本美國、歐洲、日本等國的新等國的新藥注冊審批部門對藥注冊審批部門對cyps引起的藥物相互作用都十引起的藥物相互作用都十分重視，發(fā)布了一系列研究指導(dǎo)原則分重視，發(fā)布了一系列研究指導(dǎo)原則o1. 美國美國fda, drug metabolism/drug interaction studies in the drug development process: studies in vitro，1997； o2. in vi

7、vo drug metabolism/drug interaction studies-study design, data analysis, and recommendations for dosing and labeling，1999 ；o3. 日本，日本，methods of drug interaction studies,2001o 并不是所有的藥物并不是所有的藥物-藥物相互作用都由藥物相互作用都由cyps引起，也引起，也可由可由ugts或或轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運體引起，導(dǎo)致藥物吸收、分布、代謝、引起，導(dǎo)致藥物吸收、分布、代謝、排泄和毒性（排泄和毒性（adme/t）性質(zhì)改變）性質(zhì)改變 o美國

8、美國fda在在2006年指南中（年指南中（drug interaction studies study design, data analysis, and implications for dosing and labeling），增加了轉(zhuǎn)運體），增加了轉(zhuǎn)運體p-gp的研究內(nèi)容的研究內(nèi)容o2012年美國年美國fda指南中又新增指南中又新增ugts和和6種轉(zhuǎn)運體種轉(zhuǎn)運體bcrp,oatp1b3,oatp1b1,oct2,oat1,oat3（drug interaction studies study design, data analysis, implications for dosing,

9、 and labeling recommendations）o歐洲歐洲ema2010年指南中還列有年指南中還列有膽酸鹽外排泵膽酸鹽外排泵(bsep)和和oct1（guideline on the investigation of drug interactions）；轉(zhuǎn)運體總數(shù)達(dá)到）；轉(zhuǎn)運體總數(shù)達(dá)到9種種cypsfda guidance fda guidance 20062006itc recommendation itc recommendation 2010 2010 fda guidance fda guidance 20122012ema guidelines ema guidelin

10、es 20102010p-gpp-gp mdr1bcrpbcrp乳腺癌耐藥蛋白乳腺癌耐藥蛋白bsepbsep膽酸鹽外排泵膽酸鹽外排泵 oatp1b1oatp1b1有機陰離子轉(zhuǎn)運蛋白有機陰離子轉(zhuǎn)運蛋白 oatp1b3oatp1b3oct1oct1有機陽離子有機陽離子轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)運體oct2oct2oat1oat1有機陰離子轉(zhuǎn)運體有機陰離子轉(zhuǎn)運體oat3oat3ugtsugts葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶模擬腸道吸收代謝模擬腸道吸收代謝 藥物或活性成分藥物或活性成分caco-2,mdck, mdck /mdr1, llc-pk1/mdr1, llc-pk1,mrp, bcrp, bcap 37/m

11、dr1 腸道腸道肝臟肝臟血液血液發(fā)揮功效發(fā)揮功效整體整體pk模型模型人源化體外模人源化體外模型型永生化腦永生化腦脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜上皮細(xì)上皮細(xì)胞、重組胞、重組p-gp等等模擬血腦透過性模擬血腦透過性藥酶的誘導(dǎo)與抑制藥酶的誘導(dǎo)與抑制pxr等等/cyps報告基因、報告基因、hpxr轉(zhuǎn)基因動物、原代轉(zhuǎn)基因動物、原代肝細(xì)胞，重組肝細(xì)胞，重組cyps，ugts，微粒體等，微粒體等cyps, ugts，gst,oatp,pe pt等轉(zhuǎn)基因細(xì)胞等轉(zhuǎn)基因細(xì)胞 模擬肝臟代謝模擬肝臟代謝人源化轉(zhuǎn)基因動物人源化轉(zhuǎn)基因動物l攝入型轉(zhuǎn)運體將內(nèi)外源性物質(zhì)攝入細(xì)胞內(nèi)，包括有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽家族（oatp）、有機陰離子轉(zhuǎn)運體家族（

12、oat）、有機陽離子轉(zhuǎn)運體家族（oct）l外排型轉(zhuǎn)運體多藥耐藥蛋白（mdr）、多藥耐藥相關(guān)蛋白（mrp）、乳腺癌耐藥相關(guān)蛋白（bcrp）以及肝臟膽鹽外排泵（bsep）二、基于細(xì)胞模型的藥物吸收和轉(zhuǎn)運二、基于細(xì)胞模型的藥物吸收和轉(zhuǎn)運成藥性評價成藥性評價absorption distribution metabolism excretion紅色標(biāo)記的是美國紅色標(biāo)記的是美國fda明確要求的轉(zhuǎn)運體明確要求的轉(zhuǎn)運體 1 2 3 4 mdck caco-2western blot 檢測四株檢測四株mdck/mdr1細(xì)胞細(xì)胞p-gp的表達(dá)的表達(dá) bcap37 1 2 3 4western blot 檢測四株

13、檢測四株bcap37/mdr1細(xì)胞細(xì)胞p-gp的表達(dá)的表達(dá)o 藥物吸收和轉(zhuǎn)運細(xì)胞模型藥物吸收和轉(zhuǎn)運細(xì)胞模型 caco-2 cellworld j world j gastroenterolgastroenterol. 2004;10(9):1365-8. 2004;10(9):1365-8.鑒定鑒定p-p-gpgp底物或抑制劑的體外試驗方法底物或抑制劑的體外試驗方法 試驗方法試驗方法組織組織參數(shù)參數(shù)備注備注雙向轉(zhuǎn)運雙向轉(zhuǎn)運試驗試驗caco-2 caco-2 細(xì)胞；細(xì)胞； mdck-mdr1mdck-mdr1細(xì)胞；細(xì)胞；llc-pk1 mdr1llc-pk1 mdr1細(xì)胞細(xì)胞b-ab-a與與a-

14、ba-b藥物凈外排藥物凈外排比比 1.1. 直接測定藥物的外排量直接測定藥物的外排量 2.2. 鑒定鑒定p-p-gpgp的轉(zhuǎn)運與抑制的轉(zhuǎn)運與抑制 3.3. 已考慮已考慮p-p-gpgp位于膜的頂位于膜的頂端或基底外側(cè)端或基底外側(cè)攝取攝取/ /外排試驗外排試驗?zāi)[瘤細(xì)胞；腫瘤細(xì)胞；cdnacdna 轉(zhuǎn)染細(xì)胞；轉(zhuǎn)染細(xì)胞；卵母細(xì)胞中注入卵母細(xì)胞中注入轉(zhuǎn)運蛋白的轉(zhuǎn)運蛋白的crnacrna抑制熒光探針鈣抑制熒光探針鈣黃綠素黃綠素-am-am或羅丹或羅丹明明-123-123的攝取和的攝取和外排外排 1.1.不能區(qū)別底物還是不能區(qū)別底物還是抑制劑抑制劑 2.2.不能鑒定透過性差不能鑒定透過性差的底物和抑制劑的

15、底物和抑制劑atpatp酶酶膜囊法；膜囊法；重組重組p-p-gpgpatpatp酶的活酶的活性性 1.1. 同外排同外排/ /攝取試驗攝取試驗 2.2.與與p-p-gpgp的功能不一定的功能不一定具有良好的相關(guān)性具有良好的相關(guān)性藥物侯選物藥物侯選物濃度濃度( ( mol/l)mol/l)p papp (app ( 1010-8-8cm/s)cm/s) 透過系數(shù)透過系數(shù)e f f l u x e f f l u x ratioratioapapblblblblapap 50.050.04.24.2 0.180.186.26.2 0.290.291.51.5100.0100.03.93.9 0.2

16、30.238.78.7 0.200.202.22.2250.0250.03.33.3 0.300.3011.211.2 0.150.153.43.41. 抗病毒候選藥物抗病毒候選藥物rdss caco-2細(xì)胞雙向轉(zhuǎn)運透過實驗細(xì)胞雙向轉(zhuǎn)運透過實驗 該有效部位的透過系數(shù)很小，總透過率小于該有效部位的透過系數(shù)很小，總透過率小于1%，并是外，并是外排泵排泵p-gp的底物；再經(jīng)過動物口服實驗的驗證，在各時間點的底物；再經(jīng)過動物口服實驗的驗證，在各時間點未檢測到有效部位化合物及代謝物。未檢測到有效部位化合物及代謝物。 00.20.400.0040.0080.0121/c1/vrdsrds+rhodamin

17、e-123線性(rds+rhodamine-123)線性 (rds)00.10.200.0040.0080.0121/c1/vrdsrds+csa線性(rds+csa)線性 (rds) 加入加入p-糖蛋白抑制劑或底物后糖蛋白抑制劑或底物后,在在caco-2細(xì)胞細(xì)胞單層的透過性增強。認(rèn)為是單層的透過性增強。認(rèn)為是p-糖蛋白的底物糖蛋白的底物結(jié)論：該化合物難于制成常規(guī)口服制劑結(jié)論：該化合物難于制成常規(guī)口服制劑oj pharm pharmacol. 2005;57:1297-303 花旗松素花旗松素落新婦苷落新婦苷2.effects of inhibitors (100 2.effects of i

18、nhibitors (100 molmol/l) on the /l) on the transport of transport of astast or tax across caco-2 cell monolayer or tax across caco-2 cell monolayer concentration (mol/l)efflux ratiocontrolgf 120918verapamilmk-571落新落新婦婦苷苷107.00.70.56.4506.30.60.76.31006.70.60.66.42506.00.70.86.85007.40.70.96.6花旗花旗松松素

19、素1016.913.615.43.65015.414.115.93.810036.335.237.33.225025.425.124.43.250028.925.326.53.2papp非常相近，且均小于1 10-6 cm/s o 落新婦苷和花旗松素分別為落新婦苷和花旗松素分別為p-gp和和mrp2的底物的底物o 外排轉(zhuǎn)運蛋白是限制其口服外排轉(zhuǎn)運蛋白是限制其口服ba的主要因素的主要因素之一之一(大鼠中的絕對生物利用度為大鼠中的絕對生物利用度為0.066%和和 0.17% )int j pharmaceut 2009;378:18 o 花旗松素和落新婦苷對花旗松素和落新婦苷對p-gp具有誘導(dǎo)效應(yīng)

20、具有誘導(dǎo)效應(yīng)o p-gp在蛋白表達(dá)及在蛋白表達(dá)及mrna表達(dá)水平上均有表達(dá)水平上均有上調(diào)上調(diào)o 增加增加r123在在caco-2細(xì)胞中的外排細(xì)胞中的外排intjpharmaceut2009;378:18llc-pk1/bcrp細(xì)胞細(xì)胞 +抑制劑抑制劑llc-pk1/bcrp細(xì)胞細(xì)胞uptakeofliensinineinllc-pk1andllc-pk1/bcrpcells10 m20 m40 m5101520llc-pk1llc-pk1withgf120918llc-pk1/bcrpllc-pk1/bcrpwithgf120918cellularaccumulation(nmol/mgpro

21、tein/120min)*轉(zhuǎn)運實驗轉(zhuǎn)運實驗:蓮心堿外排作用強蓮心堿外排作用強烈，在烈，在llc-pk1/bcrp細(xì)胞細(xì)胞上的凈外排比為上的凈外排比為2.87加入加入bcrp的抑制的抑制劑劑csa和和gf120918后，凈后，凈外排比顯著降低至外排比顯著降低至1左右左右 細(xì)胞攝取實驗細(xì)胞攝取實驗3. cns bbbcns bbb cd compdconc(mol/l)a-bmdck-mdr1mdckpapp(10-5cm/s)efflux ratio (papp (b-a)/ (a-b)efflux ratio (papp (b-a)/ (a-b)net efflux ratior1100.65

22、00.0122.311.921.20500.5350.0092.081.731.201000.6450.0531.631.630.99r2100.5500.0395.181.782.90500.8530.0013.391.772.671001.0590.0232.471.672.16r3100.7300.0231.321.330.99500.5120.0341.281.101.161000.3760.0121.931.131.70r4101.8150.0191.411.311.07502.6340.1081.011.130.901002.4580.1751.011.300.78r5100.13

23、30.0021.291.081.20500.0970.0092.271.281.771000.0890.0154.011.862.16opoorly permeability: 05;omoderately permeability : 01, 02,03;owell permeability : 04, or02 and r05 may be the substrates of p-gpcompoundsconc( mol/l)mdck-mdr1 effluxmdck efflux net efflux ratio ratio (papp (b-a)/papp(a-b)ratio (papp

24、 (b-a)/papp(a-b)r02104.962.112.35+verapamil1001.371.051.30+csa101.181.190.93r051003.821.842.07+verapamil1001.881.631.16+csa101.281.211.06oohhohohoh2coch2ohhoch2ohcompconc.(mol/l)mdck-mdr1papp(10-5cm/s)efflux ratioa-bb-agas1000.01830.00140.04490.00242.461500.01690.00140.03410.00152.012000.01630.00040

25、.03180.00241.95 502.3570.0153.1290.0951.32 1002.0620.1492.9820.0721.45hba1502.8130.1542.8670.1621.022002.8050.4523.2010.1161.14o 底物底物 substrate:drug is metabolized by the enzyme systemo 誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)劑 inducer:drug that will increase the activity or synthesis of cyp450 enzymeso 抑制劑抑制劑 inhibitor:drug that wil

26、l decrease the metabolism of a substrate三、基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評價三、基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評價cypsugts藥物代謝酶藥物代謝酶ugt1a1, 1a3, 1a4, 1a6, 1a9, 2b7, 2b15in vitro studies can be conducted using recombinant human dmesp450ugtdm/pk對新藥研發(fā)的意義對新藥研發(fā)的意義o 任何藥物在體內(nèi)都有其發(fā)揮療效的有效期，因為任何藥物在體內(nèi)都有其發(fā)揮療效的有效期，因為大部分藥物在體內(nèi)都會被代謝而失去活性大部分藥物在體內(nèi)都會被代謝而失去活性o

27、 代謝可以使脂溶性藥物轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄曰衔?，從代謝可以使脂溶性藥物轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄曰衔铮瑥亩铀偎幬飶捏w內(nèi)的排泄而加速藥物從體內(nèi)的排泄drugmetabolismdrugohdrugogluconjugationexcretion指導(dǎo)結(jié)構(gòu)修飾指導(dǎo)結(jié)構(gòu)修飾o 若若cyp酶代謝消除占藥物總消除的酶代謝消除占藥物總消除的 25%時，則必須鑒定哪種時，則必須鑒定哪種cyp酶參與代謝酶參與代謝o 將藥物和肝細(xì)胞或微粒體肝細(xì)胞或微粒體共孵育，然后分析孵育介質(zhì)或細(xì)胞內(nèi)容物（ hplc-uv、熒光或放射性檢測，hplc-ms/ms）?？蓪π纬傻拇x物直接鑒定in vitro methods for determi

28、nation of metabolic stabilityphase i代代謝謝phase i & ii同工酶同工酶代謝物結(jié)構(gòu)鑒定代謝物結(jié)構(gòu)鑒定細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝isolatedhepatocytesmodelsandtechniquesusedtostudydminvitroenzyme:1. isolatedhepatocytesandprecisioncutliverslices2. subcelluarfractions(hepaticmicrosomes,s9,cytosol)3.humanrecombinantenzyme,purehumanenzymeinhibitor:1

29、.chemicalinhibitors2.antibody3.rnaiinducer:1.chemicalinducers2.ligandsofnuclearreceptorsanaltechnique:1.sensitiveandspecificassays2.rt-pcr3.westernblot4.reportergeneassaycypcyp首選抑制劑首選抑制劑(1)ki(m)ki(m)可用抑制劑可用抑制劑(1)ki(m)ki(m)1a21a2呋拉茶堿呋拉茶堿(2)0.6-0.730.6-0.73-萘黃酮萘黃酮0.010.012a62a6反苯環(huán)丙胺、反苯環(huán)丙胺、甲氧沙林甲氧沙林(2)0

30、.02-0.20.02-0.20.01-0.20.01-0.2毛果蕓香堿、毛果蕓香堿、色胺色胺4 4、1.71.7(3)2b62b63-isopropenyl-3-methyl diamantine(4)2-isopropenyl-2-methyl adamantine(4)舍曲林、舍曲林、苯環(huán)利定、苯環(huán)利定、塞替派塞替派、氯吡格雷、氯吡格雷、噻氯匹定噻氯匹定2.22.2、5.35.3、3.23.2、(5)1010、4.84.8、0.50.5、0.20.22c82c8孟魯司特孟魯司特槲皮素槲皮素1.11.1甲氧芐啶、甲氧芐啶、吉非貝齊吉非貝齊、羅格列酮、羅格列酮、匹格列酮匹格列酮3232、69

31、-7569-75、5.65.6、1.71.72c92c9磺胺苯吡唑磺胺苯吡唑0.30.3氟康唑、氟康唑、氟伏沙明、氟伏沙明、氟西汀氟西汀7 7、6.4-196.4-19、18-4118-412c192c19噻氯匹定、噻氯匹定、努特卡酮努特卡酮1.21.2、0.50.52d62d6奎尼丁奎尼丁0.027-0.40.027-0.42e12e1二乙基二硫代氨基甲酸鹽二乙基二硫代氨基甲酸鹽氯美噻唑、氯美噻唑、二烯丙基二硫化物二烯丙基二硫化物9.8-349.8-34、1212、1501503a4/53a4/5酮康唑、酮康唑、伊曲康唑伊曲康唑0.0037-0.180.0037-0.180.270.27、2

32、.32.3阿扎莫林阿扎莫林醋竹桃霉素、醋竹桃霉素、維拉帕米維拉帕米(6)1717、1010，2424酶底物的鑒定方法酶底物的鑒定方法: 抑制劑探針法抑制劑探針法general methodohuman tissues, human tissues, subcellularsubcellular liver tissue fractions liver tissue fractions newdrugmetabolitechemicalinhibitorantibodyrnaichemicalinduceridentifydmessubstrate,isoformanalyticalmethod

33、人重組藥物代謝酶 確證theeffectsofp450specificchemicalinhibitorsonecboxidativemetabolisminhumanlivermicrosomescyp3acyp1a2,3a4cyp1a2cyp2d6cyp2e1cyp2c9cyp2c19zhangx,etal,drugmetabdispo,2010hlmo(a) scan-esi of hlm incubateo (b) sir-esi (211) of hlm incubateo(c) negative-ion esi-ms/ms spectrum of the deprotonated

34、metabolite ions (211) human recombinant cyp3a4o ugts的抑制劑的抑制劑o 丙磺舒和丙戊酸丙磺舒和丙戊酸 (ugt(ugt通用抑制劑通用抑制劑) )o 膽紅素膽紅素, ,阿扎那韋阿扎那韋 (ugt1a1)(ugt1a1)o 槲皮素槲皮素 (ugt1a3)(ugt1a3)o 三氟拉嗪三氟拉嗪 (ugt1a4)(ugt1a4)o 保泰松保泰松 (ugt1a6)(ugt1a6)o 丙泊酚丙泊酚 (ugt1a9)(ugt1a9)o 雙氯酚酸鉀雙氯酚酸鉀 (ugt2b7)(ugt2b7) ugt1a6/7 動物誘導(dǎo)動物誘導(dǎo) 人人ugt1a3ugt2b7bi

35、ochem pharmacol, 73: 1842-51(2007)特異性化合物作為酶抑制劑特異性化合物作為酶抑制劑“十一五十一五”重大專項一類新藥重大專項一類新藥動物生物利用度較低動物生物利用度較低 ? ?代謝穩(wěn)定性差代謝穩(wěn)定性差!n-glucuronidation by ugt1a4 the imipramine incubated with the recombinant ugt1a4 and without (a) or with (b) udpga. peaks1: imipramine; peak2: p-nitrophenol; peak3: imipramine n-glucu

36、ronidebiochembiophysrescommu2004;319:386-392propranolol side chain(-oh) glucurnidation05010015020025051020406080time(min)propranolol glucuronideproduced(pmol)r-pl-glu(ugt1a9)s-pl-glu(ugt1a9)r-pl-glu(ugt2b7)s-pl-glu(ugt2b7)oohnch3ch3houdpgtoonch3ch3oud pohohcoohhoudpoohohcoohhohchirality. 2010；22:456

37、-61. the cumulative excretion percentage of s-(-)- and r-(+)-propranolol glucuronide in chinese han subjects urines after 20mg oral administration of rs-()-propranolol tablet (xs%, n=16)051015200102030time(h)the cumulativeexcretion%s-glucuronider-glucuronide0102030405060being given the wrong drugbei

38、ng given drugs that interactcost of treatmentcomplications of treatmenthaving enough informationgetting an infection in the office/hospitalside-effects from a medicinereceiving too much medicinesuffering paincost of prescriptions once discharged% of patientsprimary worries in primary care: 1,008 pat

39、ientssource:americansocietyofhealthsystemspharmacists.ashppatientconcernsnationalsurveyresearchreport,四、基于四、基于dmes誘導(dǎo)和抑制的誘導(dǎo)和抑制的 藥物成藥性評價藥物成藥性評價va medical center (in- and outpatients) (n=1076)0%2%4%6%8%10%12%14%123456789101112131415161718192021number of drugs prescribedpercentage of patients4ormoredrug

40、s68%3drugs13%2drugs12%1drug7%shad mu, et al. clin pharmacol ther. 65:183, 1999. abstract piii-25o 若藥物抑制若藥物抑制cyp酶，則可能降低通過相同途徑代謝酶，則可能降低通過相同途徑代謝的合用藥物的清除率，可直接導(dǎo)致其血藥濃度的升的合用藥物的清除率，可直接導(dǎo)致其血藥濃度的升高，從而引起不良反應(yīng)或使療效增加高，從而引起不良反應(yīng)或使療效增加o 代謝途徑的抑制也可能導(dǎo)致合用（相同酶代謝）前代謝途徑的抑制也可能導(dǎo)致合用（相同酶代謝）前體藥物其活性代謝物的產(chǎn)率減少，從而降低療效體藥物其活性代謝物的產(chǎn)率減少，從

41、而降低療效 cypcyp抑制劑抑制劑 藥物藥物 合用藥物合用藥物 生物活性生物活性 相互作用機理相互作用機理 特非拉丁、酚必利、阿咪唑特非拉丁、酚必利、阿咪唑 酮康唑或紅霉素酮康唑或紅霉素 增加增加 抑制抑制cyp3a4辛伐他丁及其酸代謝物辛伐他丁及其酸代謝物 伊曲康唑或美貝地爾伊曲康唑或美貝地爾 增加增加 抑制抑制cyp3a4 去甲丙咪嗪去甲丙咪嗪 氟西丁、帕羅西丁、奎尼丁氟西丁、帕羅西丁、奎尼丁 增加增加 抑制抑制cyp2d6 卡馬西平卡馬西平 利福平利福平 降低降低 誘導(dǎo)誘導(dǎo)cyp3a4cyp3a4 nhoco2hoh nhoohcyp3a4terfenadine(seldane)fex

42、ofenadine(allegra)引起嚴(yán)重的心臟毒性引起嚴(yán)重的心臟毒性preferred and acceptable chemical substrates for in vitro experiments探針底物探針底物cyp陽性對照抑制劑陽性對照抑制劑探針底物探針底物對對cyp抑制程度的判斷抑制程度的判斷o 臨床發(fā)生臨床發(fā)生ddi的可能性的可能性:弱抑制弱抑制中等抑制中等抑制強抑制強抑制不可能不可能可能可能很可能很可能cyp抑制作用的評價抑制作用的評價1。藥酶動力學(xué)參數(shù)：km、vmax和 clint 2。抑制常數(shù)或ic500102030405060708090-2-1.5-1-0.50

43、0.511.5logquinidine% of control activitycyp isoformcyp isoformfluorescent substratefluorescent substratefluorescent metabolitefluorescent metaboliteex/emex/em1a21a27-er7-er(7-ethoxyresorufin) )resorufinresorufin565/590565/5902c92c9mfcmfc(7-methoxy-4-trifluoro-methyl-coumarin)hfchfc410/520410/5202d62

44、d6ammcammc(3-2-(n,n-diethyl-n-methylamino)ethyl-7-methoxy-4-methylcoumarin)ahmcahmc380/470380/4702e12e1mfcmfc(7-methoxy-4-trifluoro-methyl-coumarin)hfchfc410/520410/5203a43a4bfcbfc(7-benzyloxy-4-trifluoro-methyl-coumarin)hfchfc410/520410/520p450p450lc/ms/ms分析方法的質(zhì)譜條件分析方法的質(zhì)譜條件 探針代謝物探針代謝物分子分子量量母離子母離子 (

45、m/z)碎片離子碎片離子 (m/z)離子源離子源碰撞能量碰撞能量(ev)撲熱息痛撲熱息痛(par)151152110esi+10羥基甲苯磺丁脲羥基甲苯磺丁脲(ohtol)286287171esi+18羥基奧美拉唑羥基奧美拉唑(ohome)361362214esi+10氧去甲基右美沙芬氧去甲基右美沙芬(dexp)257258157esi+33羥基氯唑沙宗羥基氯唑沙宗(ohchl)185184120esi-23氧化硝苯地平氧化硝苯地平(dnif)344345284esi+28氯雷他定氯雷他定(lor internal standard)382383266esi+41cypssubstrateki

46、(mean sd, mol/l)3amidazolam178.6 14.11aphenacetin121.5 23.82d dextromethorphan357.4 31.22echlorzoxazone156.3 18.52cdiclofenac5.26 1.07 cyp誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)劑 o 藥物若能誘導(dǎo)代謝酶，則可使經(jīng)相同途徑代藥物若能誘導(dǎo)代謝酶，則可使經(jīng)相同途徑代謝的合用藥物的代謝清除率增加謝的合用藥物的代謝清除率增加,可導(dǎo)致血藥可導(dǎo)致血藥濃度低于治療濃度濃度低于治療濃度o 可使前藥的活性代謝產(chǎn)物增加，從而引起不可使前藥的活性代謝產(chǎn)物增加，從而引起不良反應(yīng)良反應(yīng) 3a43a4drug d(

47、inducer)drug cinduction of 3a4 lower concentration of drug cchemical inducers for in vitro experiments*（3） dme的誘導(dǎo)機制的誘導(dǎo)機制 熒光素酶報告基因法熒光素酶報告基因法luciferasereportergeneassay利福平（陽性對照）驗證報告基因利福平（陽性對照）驗證報告基因法構(gòu)建成功法構(gòu)建成功(pxr/cyp3a4) car/cyp3a4, gr/cyp3a41) cyp3a4誘導(dǎo)誘導(dǎo)pxr-+p3a4-+-+地骨皮地骨皮積雪草積雪草梔子梔子水飛薊水飛薊虎杖虎杖天花粉天花粉茵陳

48、茵陳板藍(lán)根板藍(lán)根紅景天紅景天黃連黃連大黃大黃何首烏何首烏金銀花金銀花麥冬麥冬白芍白芍五味子五味子茯苓茯苓白術(shù)白術(shù)淫羊藿淫羊藿熟地黃熟地黃生地黃生地黃當(dāng)歸當(dāng)歸甘草甘草人參人參川芎川芎黃芪黃芪三七三七丹參丹參銀杏葉銀杏葉o 中藥提取物對cyp的轉(zhuǎn)錄激活作用的快速評價o 五味子、白術(shù)、枸杞根提五味子、白術(shù)、枸杞根提取物對取物對cyp3a4的轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄激活能力高于利福平激活能力高于利福平o 7種中藥麥冬、當(dāng)歸、黃種中藥麥冬、當(dāng)歸、黃連、茵陳、銀杏葉、生首連、茵陳、銀杏葉、生首烏、川芎提取物對烏、川芎提取物對cyp3a4的轉(zhuǎn)錄激活能的轉(zhuǎn)錄激活能力與利福平相當(dāng)力與利福平相當(dāng)o 從丹參、當(dāng)歸、五味子、從丹參

49、、當(dāng)歸、五味子、銀杏葉中鑒定了銀杏葉中鑒定了5個新的個新的pxr激動劑激動劑 cyp3a4(331bp) -actin (202bp)j ethnopharmacol (2011)induction of cyp3a4 mrnapxr/hepg2 cells 12種中藥中，川芎、甘草、五味子對cyp3a4 mrna的誘導(dǎo)作用最為明顯與報告基因?qū)嶒灲Y(jié)果一致 2).car-cyp2b6報告基因分析報告基因分析hcar的經(jīng)典配體的經(jīng)典配體citco（2 mol/l ）04080120citcotanshinone iiacryptotanshinoneschizandrin aschizandrin

50、 b schisantherin aschisandringinkgolide aginkgolide batractylenolide iatractylenolide ii apigenin praeruptorin apiperinerhynchophyllinevindolineartemethercurcumolcolumbianadinursolic acidrelative luc activity(%)0246810+-+-car3cyp2b6*relativelucactivity2110 20 50110 50050100150200citcoprearuptorinaar

51、temethermrelativelucactivity(%)o initially, cyp1a2, cyp2b6, and cyp3a should be evaluated in vitro o drug is not an inducer of cyp3a4 then it can be concluded that the test drug is also not an inducer of cyp2c8, cyp2c9, or cyp2c19成藥性評價結(jié)果的判斷成藥性評價結(jié)果的判斷: 評估評估 評估評估 體外研究體外研究實驗結(jié)果實驗結(jié)果成藥性成藥性p450代謝酶低clmet/cl

52、tot或非p450酶途徑 好主要由一種主要由一種p450酶酶 酶酶 底物底物多種p450酶好p450酶抑制沒有抑制作用沒有抑制作用 好好抑制至少一種p450酶如果s肝=ki 底物 酶ki測定測定（ic50100m）如果如果s肝肝ki好好p450酶誘導(dǎo)沒有誘導(dǎo)作用 好誘導(dǎo)至少一種誘導(dǎo)至少一種p450酶酶 底物底物 酶酶 評估評估 評估評估 評估評估 五、基于藥物代謝的毒性預(yù)測五、基于藥物代謝的毒性預(yù)測o prediction of adrs or toxicity governed by drug metabolism hmmmdahma100倍thepg2 細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞經(jīng)10m 利福平利福平（c

53、yp3a4，2c誘誘導(dǎo)劑）導(dǎo)劑） (a) 25m -萘黃酮萘黃酮（cyp1a2誘導(dǎo)劑）誘導(dǎo)劑）(b) 預(yù)處理后，用預(yù)處理后，用mtt法測定法測定銀杏酸銀杏酸ga（ 15:1 ）對細(xì)胞的毒性增加對細(xì)胞的毒性增加 toxicology letters, 2009, 187: 131-136 肝細(xì)胞肝細(xì)胞 誘導(dǎo)誘導(dǎo)/抑制抑制-mtt法法一些官能團(tuán)如一些官能團(tuán)如芳基胺、硝基苯環(huán)、噻吩、呋喃和3-甲基吲哚等往往被認(rèn)為是危險等往往被認(rèn)為是危險結(jié)構(gòu)，通常在設(shè)計候選藥物時要避免結(jié)構(gòu)，通常在設(shè)計候選藥物時要避免 ga (15:1) ga (15:1) remained in culture medium(mol

54、/l) -naphthoflavone (mol/l) ketoconazole (mol/l) control 0.5 5 15 0.5 5 15 20 6.70.6 7.80.71 8.30.6 9.40.7 7.30.7 7.70.6 8.60.8 40 13.90.7 15.90.8 17.00.8 19.30.9 14.70.8 15.40.7 16.90.7 60 22.20.8 22.80.9 25.91.0 31.51.0 22.70.9 24.51.0 27.60.9-萘黃酮（萘黃酮（cyp1a抑制劑）和酮康唑（抑制劑）和酮康唑（cyp3a抑制劑）共孵育可降低銀杏酸（抑制劑）

55、共孵育可降低銀杏酸（15:1）對原代培）對原代培養(yǎng)大鼠肝細(xì)胞的毒性養(yǎng)大鼠肝細(xì)胞的毒性 cyp1a和和cyp3a催化銀杏酸（催化銀杏酸（15:1）生成毒性）生成毒性更強的代謝物更強的代謝物 othe shrna plasmids inhibits cyp3a4 mrna expression in hepg2 cells. (c) the shrna expression plasmid inhibits cyp3a4 mrna. (d) the shrna did not change cyp3a5 mrna expressiono normalized to corresponding ga

56、pdh mrna levelrnai方法方法轉(zhuǎn)基因細(xì)胞方法轉(zhuǎn)基因細(xì)胞方法o紫杉醇紫杉醇: cyp3a4 & p-gp底物底物o 針對先導(dǎo)化合物針對先導(dǎo)化合物代謝過快代謝過快或或生生成毒性代謝物成毒性代謝物的缺點，進(jìn)行的缺點，進(jìn)行結(jié)結(jié)構(gòu)改造構(gòu)改造使新藥候選物按照預(yù)定使新藥候選物按照預(yù)定的代謝途徑失活或不代謝而由的代謝途徑失活或不代謝而由原形排出體外，以獲得安全穩(wěn)原形排出體外，以獲得安全穩(wěn)定的候選物定的候選物o 合成有效代謝物合成有效代謝物或模擬有效代或模擬有效代謝物的結(jié)構(gòu)以獲得新的候選物謝物的結(jié)構(gòu)以獲得新的候選物o 根據(jù)候選藥物的吸收代謝特性根據(jù)候選藥物的吸收代謝特性設(shè)計設(shè)計合理的藥物合

57、理的藥物劑型劑型及其及其處方處方 六、六、基于基于dmesdmes的新藥設(shè)計的新藥設(shè)計carrier-linkedprodrugsactivity1、前藥設(shè)計前藥設(shè)計uptakeandeffluxtransportersinthesmallintestineplayasignificantroleindeterminingoraldrugbioavailabilityph=4-7lumenbloodph=7.2p-gpcntpept1oatpmrp2bcrpent1mrp3oct1?2. 轉(zhuǎn)運前藥設(shè)計轉(zhuǎn)運前藥設(shè)計應(yīng)用設(shè)計特定轉(zhuǎn)運體的底物應(yīng)用設(shè)計特定轉(zhuǎn)運體的底物改進(jìn)藥物吸收改進(jìn)藥物吸收提高生物利

58、用度提高生物利用度 o加巴噴丁：用于治療癲癇和帶狀皰加巴噴?。河糜谥委煱d癇和帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛疹后遺神經(jīng)痛o血液（和大腦）的水平與口服劑量血液（和大腦）的水平與口服劑量不成正比，血液中不成正比，血液中cmax有限，病有限，病人口服吸收存在高度變異性，半衰人口服吸收存在高度變異性，半衰期短：期短：5-7h，一天需要服用，一天需要服用3-4次次o是一種定位于小腸低轉(zhuǎn)運能力的氨是一種定位于小腸低轉(zhuǎn)運能力的氨基酸轉(zhuǎn)運體底物基酸轉(zhuǎn)運體底物 ooonhoohonh2oho+ohooco2oxp13512是加巴噴丁的轉(zhuǎn)運前體是加巴噴丁的轉(zhuǎn)運前體藥（藥（transported prodrug），），與與p45

59、0或或pgp不發(fā)生相互作用，不發(fā)生相互作用，是兩種在全腸道表達(dá)的轉(zhuǎn)運體是兩種在全腸道表達(dá)的轉(zhuǎn)運體mct-1和和smvt的底物的底物o在腸，肝和血被非特異性酯酶裂解在腸，肝和血被非特異性酯酶裂解生成加巴噴丁。在寬劑量范圍內(nèi)與生成加巴噴丁。在寬劑量范圍內(nèi)與加巴噴丁生物利用度（加巴噴丁生物利用度（70%）成）成正比。與加巴噴丁比較，猴子口服正比。與加巴噴丁比較，猴子口服后，血漿中加巴噴丁后，血漿中加巴噴丁cmax增加增加5倍，倍，auc增加增加3倍倍 加巴噴丁加巴噴丁xp13512stomachsmallintestinecolon2to4hours1to6hours8to18hourslimite

60、dcapacityabsorptionwindowsaturableuptakeexposurenotproportionaltodosevariablecapacity/transittimes-inter-subjectvariabilityinpknocolonicabsorption-srformulationnotpossiblegabapentinhasalimitedgiabsorptionwindowtransittimeinhumans氨基酸轉(zhuǎn)運體底物氨基酸轉(zhuǎn)運體底物overcomingalimitedabsorptionwindowstomachsmallintestinecolon2to