ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件

ADME在藥物研發(fā)中的作用---從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究

ADME在藥物研發(fā)中的作用---1主要內(nèi)容新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成藥性評價(jià)的意義基于細(xì)胞模型的藥物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)成藥性評價(jià)基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評價(jià)基于DMEs誘導(dǎo)和抑制的藥物成藥性評價(jià)基于藥物代謝的毒性預(yù)測基于DMEs的新藥設(shè)計(jì)主要內(nèi)容新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成藥性評價(jià)的意義2一.新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成藥性評價(jià)的意義

一.新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成藥性評價(jià)的意義

3新藥研發(fā)是一復(fù)雜的龐大系統(tǒng)工程,所涉及的學(xué)科門類眾多轉(zhuǎn)化研究有助于構(gòu)建創(chuàng)新藥物的基礎(chǔ)研究、臨床前研究和臨床療效評價(jià)直至新藥制造和臨床應(yīng)用的系統(tǒng)研發(fā)鏈順暢基礎(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)縮短創(chuàng)新藥物從實(shí)驗(yàn)室到臨床應(yīng)用的研發(fā)周期對于提高新藥研發(fā)效率十分重要藥學(xué)學(xué)報(bào)，2011；46:19-29新藥研發(fā)是一復(fù)雜的龐大系統(tǒng)工程,所涉及的學(xué)科門類眾多藥學(xué)學(xué)報(bào)4USFDA,innovation/stagnation:challengeandopportunityonthecriticalpathtonewmedicalproducts，2004“關(guān)鍵路徑行動計(jì)劃”（TheCriticalPathInitiative）新藥、生物制品和醫(yī)療器械研發(fā)、評價(jià)、生產(chǎn)和使用整個(gè)過程轉(zhuǎn)化研究(translationresearch)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USFDA,innovation/stagnation5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,共同啟動世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)合作研究中心羅氏公司投資7100萬美元，在新加坡設(shè)立轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研發(fā)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)化醫(yī)學(xué)研究

······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,共同啟6ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件7藥物轉(zhuǎn)化研究ADME評價(jià)貫穿始終HodgsonJ.ADMET--turningchemicalsintodrugs.NatureBiotechnol.2001;19:722-6.藥物轉(zhuǎn)化研究ADME評價(jià)貫穿始終HodgsonJ.ADM8ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件9DM/PKDM/PK10Reasonsforattrition(1991–2000).Reasonsforattrition(1991–2011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過分強(qiáng)調(diào)藥效強(qiáng)度和選擇性，追求高活性，而忽略理化和藥代性質(zhì)，會導(dǎo)致藥物的效力低下往往也是體外有活性而體內(nèi)無效的原因先導(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12成藥性評價(jià)的意義評價(jià)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)，美國、歐洲、日本等國的新藥注冊審批部門對CYPs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1.美國FDA,DrugMetabolism/DrugInteractionStudiesintheDrugDevelopmentProcess:StudiesInVitro，1997；2.InVivoDrugMetabolism/DrugInteractionStudies-StudyDesign,DataAnalysis,andRecommendationsforDosingandLabeling，1999；3.日本，MethodsofDrugInteractionStudies,2001成藥性評價(jià)的意義評價(jià)和預(yù)測基于藥物代謝的潛在藥物相互作用是新13并不是所有的藥物-藥物相互作用都由CYPs引起，也可由UGTs或轉(zhuǎn)運(yùn)體引起，導(dǎo)致藥物吸收、分布、代謝、排泄和毒性（ADME/T）性質(zhì)改變美國FDA在2006年指南中（DrugInteractionStudies—StudyDesign,DataAnalysis,andImplicationsforDosingandLabeling），增加了轉(zhuǎn)運(yùn)體P-gp的研究內(nèi)容2012年美國FDA指南中又新增UGTs和6種轉(zhuǎn)運(yùn)體BCRP,OATP1B3,OATP1B1,OCT2,OAT1,OAT3（DrugInteractionStudies—StudyDesign,DataAnalysis,ImplicationsforDosing,andLabelingRecommendations）歐洲EMA2010年指南中還列有膽酸鹽外排泵(BSEP)和OCT1（GuidelineontheInvestigationofDrugInteractions）；轉(zhuǎn)運(yùn)體總數(shù)達(dá)到9種并不是所有的藥物-藥物相互作用都由CYPs引起，也可由UGT14CYPs

FDAGuidance2006ITCrecommendation2010

FDAGuidance2012EMAGuidelines2010P-gp√MDR1√√BCRP乳腺癌耐藥蛋白

√√BSEP膽酸鹽外排泵

√OATP1B1有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

√√OATP1B3

√√OCT1有機(jī)陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)體

√OCT2

√√OAT1有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體

√√OAT3

√√UGTs葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶√CYPs

FDAGuidance2006ITCreco15ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件16ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件17ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件18模擬腸道吸收代謝

藥物或活性成分Caco-2,MDCK,MDCK/MDR1,LLC-PK1/MDR1,LLC-PK1,MRP,BCRP,Bcap37/MDR1腸道肝臟血液發(fā)揮功效整體PK模型人源化體外模型永生化腦脈絡(luò)膜上皮細(xì)胞、重組P-gp等模擬血腦透過性藥酶的誘導(dǎo)與抑制PXR等/CYPs報(bào)告基因、hPXR轉(zhuǎn)基因動物、原代肝細(xì)胞，重組CYPs，UGTs，微粒體等CYPs,UGTs，GST,OATP,PepT等轉(zhuǎn)基因細(xì)胞模擬肝臟代謝人源化轉(zhuǎn)基因動物模擬腸道吸收代謝藥物或活性成分Caco-2,MDCK,M19

攝入型轉(zhuǎn)運(yùn)體將內(nèi)外源性物質(zhì)攝入細(xì)胞內(nèi)，包括有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽家族（OATP）、有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體家族（OAT）、有機(jī)陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)體家族（OCT）

外排型轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)成藥性評價(jià)AbsorptionDistributionMetabolismExcretion二、基于細(xì)胞模型的藥物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)成藥性評價(jià)Absorptio20紅色標(biāo)記的是美國FDA明確要求的轉(zhuǎn)運(yùn)體紅色標(biāo)記的是美國FDA明確要求的轉(zhuǎn)運(yùn)體211234MDCKCaco-2Westernblot檢測四株MDCK/MDR1細(xì)胞P-gp的表達(dá)Bcap371234Westernblot檢測四株Bcap37/MDR1細(xì)胞P-gp的表達(dá)藥物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞模型

Caco-2cellWorldJGastroenterol.2004;10(9):1365-8.123422鑒定P-gp底物或抑制劑的體外試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法組織參數(shù)備注雙向轉(zhuǎn)運(yùn)試驗(yàn)Caco-2細(xì)胞；MDCK-MDR1細(xì)胞；LLC-PK1MDR1細(xì)胞B->A與A->B藥物凈外排比

1.

直接測定藥物的外排量

2.

鑒定P-gp的轉(zhuǎn)運(yùn)與抑制

3.

已考慮P-gp位于膜的頂端或基底外側(cè)攝取/外排試驗(yàn)?zāi)[瘤細(xì)胞；cDNA轉(zhuǎn)染細(xì)胞；卵母細(xì)胞中注入轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的cRNA抑制熒光探針鈣黃綠素-AM或羅丹明-123的攝取和外排

1.

不能區(qū)別底物還是抑制劑

2.

不能鑒定透過性差的底物和抑制劑ATP酶膜囊法；重組P-gpATP酶的活性

1.

同外排/攝取試驗(yàn)

2.

與P-gp的功能不一定具有良好的相關(guān)性鑒定P-gp底物或抑制劑的體外試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法組織參數(shù)備注23藥物侯選物濃度(mol/L)Papp(10-8cm/s)

透過系數(shù)EffluxratioAPBLBLAP

50.04.20.186.20.291.5100.03.90.238.70.202.2250.03.30.3011.20.153.41.抗病毒候選藥物RDSSCaco-2細(xì)胞雙向轉(zhuǎn)運(yùn)透過實(shí)驗(yàn)

該有效部位的透過系數(shù)很小，總透過率小于1%，并是外排泵P-gp的底物；再經(jīng)過動物口服實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，在各時(shí)間點(diǎn)未檢測到有效部位化合物及代謝物。

藥物侯選物濃度Papp(10-8cm/s)透過系數(shù)Ef24

加入P-糖蛋白抑制劑或底物后,在caco-2細(xì)胞單層的透過性增強(qiáng)。認(rèn)為是P-糖蛋白的底物結(jié)論：該化合物難于制成常規(guī)口服制劑JPharmPharmacol.2005;57:1297-303加入P-糖蛋白抑制劑或底物后,在caco-2細(xì)胞25花旗松素落新婦苷2.Effectsofinhibitors(100μmol/L)onthetransportofAstorTaxacrossCaco-2cellmonolayer花旗松素落新婦苷2.Effectsofinhibitor26Concentration(μmol/L)EffluxratioControlGF120918VerapamilMK-571落新婦苷107.00.70.56.4506.30.60.76.31006.70.60.66.42506.00.70.86.85007.40.70.96.6花旗松素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1×10-6cm/sConcentration(μmol/L)Effluxr27落新婦苷和花旗松素分別為P-gp和MRP2的底物外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是限制其口服BA的主要因素之一(大鼠中的絕對生物利用度為0.066%和0.17%)IntJPharmaceut2009;378:1–8落新婦苷和花旗松素分別為P-gp和MRP2的底物IntJ28花旗松素和落新婦苷對P-gp具有誘導(dǎo)效應(yīng)P-gp在蛋白表達(dá)及mRNA表達(dá)水平上均有上調(diào)增加R123在Caco-2細(xì)胞中的外排IntJPharmaceut2009;378:1–8花旗松素和落新婦苷對P-gp具有誘導(dǎo)效應(yīng)IntJPhar29

LLC-PK1/BCRP細(xì)胞+抑制劑LLC-PK1/BCRP細(xì)胞*************轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn):蓮心堿外排作用強(qiáng)烈，在LLC-PK1/BCRP細(xì)胞上的凈外排比為2.87加入BCRP的抑制劑CsA和GF120918后，凈外排比顯著降低至1左右細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)

LLC-PK1/BCRP細(xì)胞+抑制劑LLC-PK1/BC303.CNSBBB3.CNSBBB31CNSBBBCD

CompdConc(mmol/L)A-BMDCK-MDR1MDCKPapp(×10-5cm/s)Effluxratio(Papp

(B-A)/(A-B))Effluxratio(Papp

(B-A)/(A-B))NeteffluxratioR1100.650±0.0122.311.921.20500.535±0.0092.081.731.201000.645±0.0531.631.630.99R2100.550±0.0395.181.782.90500.853±0.0013.391.772.671001.059±0.0232.471.672.16R3100.730±0.0231.321.330.99500.512±0.0341.281.101.161000.376±0.0121.931.131.70R4101.815±0.0191.411.311.07502.634±0.1081.011.130.901002.458±0.1751.011.300.78R5100.133±0.0021.291.081.20500.097±0.0092.271.281.771000.089±0.0154.011.862.16CNSBBBCD

CompdConcA-BMDCK-M32poorlypermeability:05;moderatelypermeability:01,02,03;wellpermeability:04,R02andR05maybethesubstratesofP-gpCompoundsConc(mmol/L)MDCK-MDR1EffluxMDCKEffluxNeteffluxratio

ratio(Papp(B-A)/Papp(A-B))ratio(Papp(B-A)/Papp(A-B))R02104.962.112.35+Verapamil1001.371.051.30+CsA101.181.190.93R051003.821.842.07+Verapamil1001.881.631.16+CsA101.281.211.06poorlypermeability:05;Compou33CompConc.(mmol/L)MDCK-MDR1Papp(×10-5cm/s)EffluxratioA-BB-AGAS1000.0183±0.00140.0449±0.00242.461500.0169±0.00140.0341±0.00152.012000.0163±0.00040.0318±0.00241.95

502.357±0.0153.129±0.0951.32

1002.062±0.1492.982±0.0721.45HBA1502.813±0.1542.867±0.1621.022002.805±0.4523.201±0.1161.14CompConc.MDCK-MDR1Papp(×10-5cm34底物

Substrate:

Drugismetabolizedbytheenzymesystem誘導(dǎo)劑

Inducer:

DrugthatwillincreasetheactivityorsynthesisofCYP450enzymes抑制劑

Inhibitor:

Drugthatwilldecreasethemetabolismofasubstrate三、基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評價(jià)底物Substrate:

Drugismetabo35CYPsUGTs藥物代謝酶CYPsUGTs藥物代謝酶36UGT1A1,1A3,1A4,1A6,1A9,2B7,2B15invitrostudiescanbeconductedusingrecombinanthumanDMEsUGT1A1,1A3,1A4,1A6,1A9,2B37P450P45038UGT

UGT

39DM/PK對新藥研發(fā)的意義任何藥物在體內(nèi)都有其發(fā)揮療效的有效期，因?yàn)榇蟛糠炙幬镌隗w內(nèi)都會被代謝而失去活性代謝可以使脂溶性藥物轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄曰衔?，從而加速藥物從體內(nèi)的排泄DrugMetabolismDrugOHDrugOGluConjugationExcretionDM/PK對新藥研發(fā)的意義任何藥物在體內(nèi)都有其發(fā)揮療效的有效40指導(dǎo)結(jié)構(gòu)修飾指導(dǎo)結(jié)構(gòu)修飾41若CYP酶代謝消除占藥物總消除的>25%時(shí)，則必須鑒定哪種CYP酶參與代謝將藥物和肝細(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InVitroMethodsforDeterminationofMetabolicStabilityPhaseI代謝PhaseI&II同工酶代謝物結(jié)構(gòu)鑒定細(xì)胞代謝InVitroMethodsforDetermina42ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件43IsolatedhepatocytesIsolatedhepatocytes44modelsandtechniquesusedtostudyDMInvitroEnzyme:IsolatedhepatocytesandprecisioncutliverslicesSubcelluarfractions(hepaticmicrosomes,S9,Cytosol)3.Humanrecombinantenzyme,PurehumanenzymeInhibitor:1.Chemicalinhibitors2.Antibody3.RNAiInducer:1.Chemicalinducers2.LigandsofnuclearreceptorsAnaltechnique:1.Sensitiveandspecificassays2.RT-PCR3.WesternBlot4.Reportergeneassaymodelsandtechniquesusedto45CYP首選抑制劑(1)Ki(μM)可用抑制劑(1)Ki(μM)1A2呋拉茶堿(2)0.6-0.73α-萘黃酮0.012A6反苯環(huán)丙胺、甲氧沙林(2)0.02-0.20.01-0.2毛果蕓香堿、色胺4、1.7(3)2B63-isopropenyl-3-methyldiamantine(4)2-isopropenyl-2-methyladamantine(4)舍曲林、苯環(huán)利定、塞替派、氯吡格雷、噻氯匹定2.2、5.3、3.2、(5)10、4.8、0.5、0.22C8孟魯司特槲皮素1.1甲氧芐啶、吉非貝齊、羅格列酮、匹格列酮32、69-75、5.6、1.72C9磺胺苯吡唑0.3氟康唑、氟伏沙明、氟西汀7、6.4-19、18-412C19噻氯匹定、努特卡酮1.2、0.52D6奎尼丁0.027-0.42E1二乙基二硫代氨基甲酸鹽氯美噻唑、二烯丙基二硫化物9.8-34、12、1503A4/5酮康唑、伊曲康唑0.0037-0.180.27、2.3阿扎莫林醋竹桃霉素、維拉帕米(6)17、10，24酶底物的鑒定方法:抑制劑探針法CYP首選抑制劑(1)Ki(μM)可用抑制劑(1)Ki(μM46GeneralMethodHumantissues,SubcellularlivertissuefractionsNewDrugMetaboliteChemicalInhibitorAntibodyRNAiChemicalInducerIdentifyDMEsSubstrate,IsoformAnalyticalMethod人重組藥物代謝酶確證GeneralMethodHumantissues,47TheeffectsofP450specificchemicalinhibitorsonECBoxidativemetabolisminhumanlivermicrosomesCYP3ACYP1A2,3A4CYP1A2CYP2D6CYP2E1CYP2C9CYP2C19ZhangX,etal,DrugMetabDispo,2010TheeffectsofP450specificc48HLM(A)SCAN-ESIofHLMincubate

(B)SIR-ESI(211)ofHLMincubate(C)Negative-ionESI-MS/MSspectrumofthedeprotonatedmetaboliteions(211)HLM(A)SCAN-ESIofHLMincubat49HumanrecombinantCYP3A4HumanrecombinantCYP3A450UGTs的抑制劑丙磺舒和丙戊酸

(UGT通用抑制劑)膽紅素,阿扎那韋

(UGT1A1)槲皮素(UGT1A3)三氟拉嗪(UGT1A4)保泰松(UGT1A6)丙泊酚(UGT1A9)雙氯酚酸鉀(UGT2B7)

UGTs的抑制劑51UGT1A6/7

動物誘導(dǎo)人UGT1A6/7動物誘導(dǎo)人52UGT1A3UGT2B7BiochemPharmacol,73:1842-51(2007)特異性化合物作為酶抑制劑UGT1A3UGT2B7BiochemPharmacol,53“十一五”重大專項(xiàng)一類新藥動物生物利用度較低?代謝穩(wěn)定性差!“十一五”重大專項(xiàng)一類新藥動物生物利用度較低?代謝穩(wěn)定性差54N-glucuronidationbyUGT1A4TheimipramineincubatedwiththerecombinantUGT1A4andwithout(A)orwith(B)UDPGA.Peaks1:imipramine;peak2:p-nitrophenol;peak3:imipramineN-glucuronideBiochemBiophysResCommu2004;319:386-392

N-glucuronidationbyUGT1A4Th55Propranololsidechain(-OH)glucurnidationChirality.2010；22:456-61.Propranololsidechain(-OH)gl56ThecumulativeexcretionpercentageofS-(-)-andR-(+)-propranololglucuronideinChineseHansubjectsurinesafter20mgoraladministrationofRS-(±)-propranololtablet(x±s%,n=16)Thecumulativeexcretionperc57PrimaryWorriesinPrimaryCare:1,008PatientsSource:AmericanSocietyofHealthSystemsPharmacists.ASHPPatientConcernsNationalSurveyResearchReport,四、基于DMEs誘導(dǎo)和抑制的

藥物成藥性評價(jià)PrimaryWorriesinPrimaryCar58VAMedicalCenter(in-andoutpatients)(n=1076)0%2%4%6%8%10%12%14%123456789101112131415161718192021NumberofdrugsprescribedPercentageofpatients4ormore

drugs68%3drugs13%2drugs12%1drug7%ShadMU,etal.ClinPharmacolTher.65:183,1999.AbstractPIII-25VAMedicalCenter(in-andout59若藥物抑制CYP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)致其血藥濃度的升高，從而引起不良反應(yīng)或使療效增加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

CYP抑制劑若藥物抑制CYP酶，則可能降低通過相同途徑代謝的合用藥物的清60

藥物合用藥物生物活性相互作用機(jī)理特非拉丁、酚必利、阿咪唑酮康唑或紅霉素增加抑制CYP3A4辛伐他丁及其酸代謝物伊曲康唑或美貝地爾增加抑制CYP3A4

去甲丙咪嗪氟西丁、帕羅西丁、奎尼丁增加抑制CYP2D6

卡馬西平利福平降低誘導(dǎo)CYP3A4CYP3A4Terfenadine(Seldane)Fexofenadine(Allegra)引起嚴(yán)重的心臟毒性×藥物61Preferredandacceptablechemicalsubstratesforinvitroexperiments探針底物Preferredandacceptablechemi62CYP陽性對照抑制劑探針底物CYP陽性對照抑制劑探針底物63對CYP抑制程度的判斷臨床發(fā)生DDI的可能性:弱抑制中等抑制強(qiáng)抑制不可能可能很可能對CYP抑制程度的判斷臨床發(fā)生DDI的可能性:弱抑制不可能64CYP抑制作用的評價(jià)CYP抑制作用的評價(jià)651。藥酶動力學(xué)參數(shù)：Km、Vmax和

Clint

2。抑制常數(shù)或IC50CYPisoformFluorescentsubstrateFluorescentmetaboliteEx/Em1A27-ER(7-ethoxyresorufin)resorufin565/5902C9MFC(7-Methoxy-4-trifluoro-methyl-coumarin)HFC410/5202D6AMMC(3-[2-(N,N-diethyl-N-methylamino)ethyl]-7-methoxy-4-methylcoumarin)AHMC380/4702E1MFC(7-Methoxy-4-trifluoro-methyl-coumarin)HFC410/5203A4BFC(7-Benzyloxy-4-trifluoro-methyl-coumarin)HFC410/520P4501。藥酶動力學(xué)參數(shù)：Km、Vmax和Clint

2。抑制66LC/MS/MS分析方法的質(zhì)譜條件

探針代謝物分子量母離子(m/z)碎片離子(m/z)離子源碰撞能量(eV)撲熱息痛(PAR)151152110ESI+10羥基甲苯磺丁脲(OHTOL)286287171ESI+18羥基奧美拉唑(OHOME)361362214ESI+10氧去甲基右美沙芬(DEXP)257258157ESI+33羥基氯唑沙宗(OHCHL)185184120ESI-23氧化硝苯地平(DNIF)344345284ESI+28氯雷他定(LORinternalstandard)382383266ESI+41LC/MS/MS分析方法的質(zhì)譜條件探針代謝物分子量母離子67CYPsSubstrateKi(mean±SD,μmol/L)3AMidazolam178.6±14.11APhenacetin121.5±23.82D

Dextromethorphan357.4±31.22EChlorzoxazone156.3±18.52CDiclofenac5.26±1.07CYPsSubstrateKi(mean±SD,μm68CYP誘導(dǎo)劑藥物若能誘導(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,可導(dǎo)致血藥濃度低于治療濃度可使前藥的活性代謝產(chǎn)物增加，從而引起不良反應(yīng)

CYP誘導(dǎo)劑藥物若能誘導(dǎo)代謝酶，則可使經(jīng)相同途徑代693A43A4DrugD(inducer)DrugCInductionof3A4lowerconcentrationofDrugC3A43A4DrugDDrugCInductionof70多數(shù)誘導(dǎo)劑是一些高脂溶性、長生物半衰期的化合物。典型的誘導(dǎo)劑有：誘導(dǎo)劑被誘導(dǎo)的酶苯巴比妥(PB)2B,3A亞族3-MC,-萘黃酮(-NF)1A亞族地塞米松(DEX)3A亞族乙醇，吡啶2E亞族（1）大鼠誘導(dǎo)多數(shù)誘導(dǎo)劑是一些高脂溶性、長生物半衰期的化合物。典型的誘導(dǎo)劑71ChemicalInducersforInVitroExperiments*（2）肝細(xì)胞ChemicalInducersforInVitro72（3）DME的誘導(dǎo)機(jī)制（3）DME的誘導(dǎo)機(jī)制73熒光素酶報(bào)告基因法Luciferasereportergeneassay熒光素酶報(bào)告基因法74利福平（陽性對照）驗(yàn)證報(bào)告基因法構(gòu)建成功(PXR/CYP3A4)CAR/CYP3A4,GR/CYP3A41)CYP3A4誘導(dǎo)PXR--++P3A4-+-+利福平（陽性對照）驗(yàn)證報(bào)告基因法構(gòu)建成功(PXR/CYP3A75地骨皮積雪草梔子水飛薊虎杖天花粉茵陳板藍(lán)根紅景天黃連大黃何首烏金銀花麥冬白芍五味子茯苓白術(shù)淫羊藿熟地黃生地黃當(dāng)歸甘草人參川芎黃芪三七丹參銀杏葉中藥提取物對CYP的轉(zhuǎn)錄激活作用的快速評價(jià)五味子、白術(shù)、枸杞根提取物對CYP3A4的轉(zhuǎn)錄激活能力高于利福平7種中藥麥冬、當(dāng)歸、黃連、茵陳、銀杏葉、生首烏、川芎提取物對CYP3A4的轉(zhuǎn)錄激活能力與利福平相當(dāng)從丹參、當(dāng)歸、五味子、銀杏葉中鑒定了5個(gè)新的PXR激動劑

地骨皮積雪草梔子水飛薊虎杖天花粉茵陳板藍(lán)根紅景天黃連大黃何首76CYP3A4(331bp)β-actin(202bp)JEthnopharmacol(2011)InductionofCYP3A4mRNAPXR/HepG2cells

12種中藥中，川芎、甘草、五味子對CYP3A4mRNA的誘導(dǎo)作用最為明顯與報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果一致CYP3A4(331bp)β-actin(202bp77ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件782).CAR-CYP2B6報(bào)告基因分析hCAR的經(jīng)典配體CITCO（2μmol/L）2).CAR-CYP2B6報(bào)告基因分析hCAR的經(jīng)典配體C79Initially,CYP1A2,CYP2B6,andCYP3AshouldbeevaluatedinvitroDrugisnotaninducerofCYP3A4thenitcanbeconcludedthatthetestdrugisalsonotaninducerofCYP2C8,CYP2C9,orCYP2C19Initially,CYP1A2,CYP2B6,and80成藥性評價(jià)結(jié)果的判斷:

評估

評估體外研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果成藥性P450代謝酶低Clmet/Cltot或非P450酶途徑

好主要由一種P450酶

酶→底物多種P450酶好P450酶抑制沒有抑制作用

好抑制至少一種P450酶如果[S]肝>=Ki

底物→酶Ki測定（IC50<100μm）如果[S]肝<<Ki好P450酶誘導(dǎo)沒有誘導(dǎo)作用

好誘導(dǎo)至少一種P450酶

底物→酶

評估

評估

評估成藥性評價(jià)結(jié)果的判斷:評估評估體外研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果成藥81五、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82PredictionofADRsortoxicitygovernedbydrugmetabolismHMMMDAHMA100倍TPredictionofADRsortoxicity83HepG2細(xì)胞經(jīng)10μM利福平（CYP3A4，2C誘導(dǎo)劑）

(A)25μMβ-萘黃酮（CYP1A2誘導(dǎo)劑）(B)

預(yù)處理后，用MTT法測定銀杏酸GA（15:1）對細(xì)胞的毒性增加

ToxicologyLetters,2009,187:131-136肝細(xì)胞誘導(dǎo)/抑制-MTT法HepG2細(xì)胞經(jīng)10μM利福平（CYP3A4，2C誘導(dǎo)劑84一些官能團(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(xiǎn)結(jié)構(gòu)，通常在設(shè)計(jì)候選藥物時(shí)要避免GA(15:1)GA(15:1)remainedinculturemedium(μmol/L)α-naphthoflavone(μmol/L)ketoconazole(μmol/L)Control0.55150.5515206.7±0.67.8±0.718.3±0.69.4±0.77.3±0.77.7±0.68.6±0.8

4013.9±0.715.9±0.817.0±0.819.3±0.914.7±0.815.4±0.716.9±0.7

6022.2±0.822.8±0.925.9±1.031.5±1.022.7±0.924.5±1.027.6±0.9α-萘黃酮（CYP1A抑制劑）和酮康唑（CYP3A抑制劑）共孵育可降低銀杏酸（15:1）對原代培養(yǎng)大鼠肝細(xì)胞的毒性CYP1A和CYP3A催化銀杏酸（15:1）生成毒性更強(qiáng)的代謝物

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85TheshRNAplasmidsinhibitsCYP3A4mRNAexpressioninHepG2cells.(C)TheshRNAexpressionplasmidinhibitsCYP3A4mRNA.(D)TheshRNAdidnotchangeCYP3A5mRNAexpressionnormalizedtocorrespondingGAPDH

mRNAlevelRNAi方法TheshRNAplasmidsinhibitsCY86轉(zhuǎn)基因細(xì)胞方法紫杉醇:CYP3A4&P-gp底物轉(zhuǎn)基因細(xì)胞方法紫杉醇:CYP3A4&P-gp底物87ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究課件88針對先導(dǎo)化合物代謝過快或生成毒性代謝物的缺點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造使新藥候選物按照預(yù)定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)定的候選物合成有效代謝物或模擬有效代謝物的結(jié)構(gòu)以獲得新的候選物根據(jù)候選藥物的吸收代謝特性設(shè)計(jì)合理的藥物劑型及其處方

六、基于DMEs的新藥設(shè)計(jì)針對先導(dǎo)化合物代謝過快或生成毒性代謝物的缺點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造使89Carrier-linkedprodrugsActivity1、前藥設(shè)計(jì)Carrier-linkedprodrugsActivit90UptakeandEffluxtransportersinthesmallintestineplayasignificantroleindeterminingoraldrugbioavailabilitypH=4-7LumenBloodpH=7.2P-gpCNTPepT1OATPMRP2BCRPENT1MRP3OCT1?2.轉(zhuǎn)運(yùn)前藥設(shè)計(jì)UptakeandEffluxtransporters91應(yīng)用設(shè)計(jì)特定轉(zhuǎn)運(yùn)體的底物

改進(jìn)藥物吸收

提高生物利用度應(yīng)用設(shè)計(jì)特定轉(zhuǎn)運(yùn)體的底物

改進(jìn)藥物吸收

提高生物利用度92加巴噴?。河糜谥委煱d癇和帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛血液（和大腦）的水平與口服劑量不成正比，血液中Cmax有限，病人口服吸收存在高度變異性，半衰期短：5-7h，一天需要服用3-4次是一種定位于小腸低轉(zhuǎn)運(yùn)能力的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體底物XP13512是加巴噴丁的轉(zhuǎn)運(yùn)前體藥（TransportedProdrug），與P450或Pgp不發(fā)生相互作用，是兩種在全腸道表達(dá)的轉(zhuǎn)運(yùn)體MCT-1和SMVT的底物在腸，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)與加巴噴丁生物利用度（≥70%）成正比。與加巴噴丁比較，猴子口服后，血漿中加巴噴丁Cmax增加5倍，AUC增加3倍加巴噴丁XP13512加巴噴丁：用于治療癲癇和帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛XP13512是加93StomachSmallIntestineColon2to4hours1to6hours8to18hoursLimitedCapacityAbsorptionWindowSaturableuptake–exposurenotproportionaltodose

Variablecapacity/transittimes-inter-subjectvariabilityinPK

Nocolonicabsorption-SRformulationnotpossibleGabapentinHasaLimitedGIAbsorptionWindowTransitTimeinHumans氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體底物StomachSmallIntestineColon2t94OvercomingaLimitedAbsorptionWindowStomachSmallIntestineColon2to4hours1to6hours8to18hoursHighCapacityTransporterIncreasedbioavailability

GreaterdoseproportionalityLowerinter-patientvariability

Reduceddosingfrequency(sustainedrelease)Modifythedrugforrecognitionbyhighcapacitytransporterslocatedthroughouttheintestine:MCT-1和SMVT的底物OvercomingaLimitedAbsorptio95XP13512(IR)vs.Neurontin:ConcentrationsofGabapentininBloodEffectofDoseonConcs.ofGabapentininBloodAfterOralAdministr.ofNeurontinorXP13512toHealthyAdultsAllAEsreportedforXP13512weremildandsimilartothosereportedforNeurontinXP13512(IR)vs.Neurontin:Ef96XP13512:DoseProportionalityofAUCEffectofDoseonAUCofGabapentininBloodAfterOralAdministrationofXP13512orNeurontinXP13512produceddose-proportionalexposureNeurontinexposureshowedsaturationR2=0.994XP13512:DoseProportionality97XP13512:HighBioavailabilityasGabapentinEffectofDoseonBioavailabilityasGabapentinAfterOralAdministrationofXP13512orNeurontin?toHealthyVolunteersNeurontinabsorptionwassaturatedNosaturationofXP13512absorptionorconversiontogabapentinXP13512:HighBioavailability98XP13512:VeryLowExposuretoProdrugConcsofGabapentinandIntactXP13512inBloodAfterOralAdministofXP13512toHealthyVolunteersat2800mgGabapentinCmaxwas50-foldhigherthanprodrugCmaxGabapentinAUCwas280-foldhigherthanprodrugAUCXP13512:VeryLowExposureto993.基于代謝物的新藥發(fā)現(xiàn)和藥物設(shè)計(jì)研究藥物在體內(nèi)外的代謝物設(shè)計(jì)生物轉(zhuǎn)化激活的前體藥物發(fā)現(xiàn)一些活性代謝物比母體藥物更安全有效或再經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾發(fā)現(xiàn)新藥新藥發(fā)現(xiàn)和藥物設(shè)計(jì)的一種重要來源3.基于代謝物的新藥發(fā)現(xiàn)和藥物設(shè)計(jì)研究藥物在體內(nèi)外的代謝物100Phenacetin,

1887(nephrotoxic,methemoglobinemia)Recognizedasactivemetaboliteofphenacetinin1948;popularinUSsince1955磺胺還原Phenacetin,1887Recognizedas101CYP3A4Terfenadine(Seldane)Fexofenadine(Allegra)CYP3A4,2C19

DiazepamOxazepamCYP3A4Terf