(推荐)类药性及其评价方法和应用培训课件.ppt
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- 关 键 词:
- 推荐 药性 及其 评价 方法 应用 培训 课件
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1、候选药开发失败原因候选药开发失败原因失败原因失败原因比例()比例()药动学性质不良药动学性质不良39临床疗效差临床疗效差30副作用大副作用大10毒性大毒性大11商业原因商业原因5药效和药代的关系药效和药代的关系吸收吸收分布分布代谢代谢排泄排泄强度强度选择性选择性解决方法解决方法u在研发早期对在研发早期对 ADME/T 进行评价进行评价ADMETu吸收(吸收(Absorption)u分布(分布(Distribution)u代谢(代谢(Metabolism)u排泄(排泄(Excretion)u毒性(毒性(Toxicity)ADMETu吸收吸收p药物从给药部位进入血液循环的过程药物从给药部位进入血液
2、循环的过程p口腔、胃、小肠、大肠、直肠、肺部、口腔、胃、小肠、大肠、直肠、肺部、鼻粘膜、角膜鼻粘膜、角膜u影响吸收的理化性质影响吸收的理化性质p如解离度、水溶性、脂溶性、溶出速如解离度、水溶性、脂溶性、溶出速度、稳定性度、稳定性ADMETu分布分布p药物从循环系统转运至各脏器、靶组药物从循环系统转运至各脏器、靶组织的过程织的过程p药物结构的不同会导致分布情况产生药物结构的不同会导致分布情况产生显著差异显著差异p如肝肾等消除器官、脂肪组织、中枢、如肝肾等消除器官、脂肪组织、中枢、与血浆或组织蛋白结合与血浆或组织蛋白结合ADMETu代谢代谢p药物的生物转化过程,即药物最终被药物的生物转化过程,即药
3、物最终被转化为水溶性物质而易被排泄转化为水溶性物质而易被排泄p影响药效的强度、持续时间影响药效的强度、持续时间pI 相转化相转化 利用氧化、还原、水解反应生成利用氧化、还原、水解反应生成极性基团极性基团pII相转化相转化 将极性基团与内源物质结合生成将极性基团与内源物质结合生成易溶、易排出的结合物易溶、易排出的结合物【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件ADMETu排泄排泄p药物从体内消除的过程药物从体内消除的过程p主要途径主要途径p肾排泄肾排泄p肝消除(胆汁)肝消除(胆汁)p随唾液、乳汁、汗液、泪液、呼气排出随唾液、乳汁、汗液、泪液、呼气排出【推荐】
4、类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件ADMETu毒性毒性p靶标毒性靶标毒性p脱靶效应脱靶效应p活性代谢物活性代谢物p氧化应激氧化应激 应激状态下产生自由基或过氧化物应激状态下产生自由基或过氧化物亲电试剂亲电试剂自由基自由基亲核试剂亲核试剂氧化还原反应物氧化还原反应物【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件类药性类药性u类药性就是指和已知药物的相似性类药性就是指和已知药物的相似性u类药性分子:具有类药性的化合物类药性分子:具有类药性的化合物p并不一定是药物,成药可能大并不一定是药物,成药可能大u类药性是类药性是药代动力学
5、性质药代动力学性质和和安全性安全性的总和的总和【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件类药性评价类药性评价u理化性质:分子量、亲脂性和理化性质:分子量、亲脂性和pKau拓扑结构特征:可旋转键、氢键数拓扑结构特征:可旋转键、氢键数目、极性表面积目、极性表面积u药代动力学性质:生物利用度、代药代动力学性质:生物利用度、代谢稳定性、血浆蛋白结合率谢稳定性、血浆蛋白结合率u毒性特征:药物毒性特征:药物-药物相互作用药物相互作用【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件类药性评价方法类药性评价方法u基于基于经验经验判断的类药性
6、评价判断的类药性评价u基于基于理化性质理化性质的类药性评价的类药性评价u基于基于ADMET性质性质的类药性评价的类药性评价【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件一、基于经验判断的类药性评价一、基于经验判断的类药性评价u在已知药物数据库中提取与类药性在已知药物数据库中提取与类药性相关联的相关联的理化性质和拓扑结构特征理化性质和拓扑结构特征的基础上形成的经验规律的基础上形成的经验规律u用途:用于化学库(组合化学物库用途:用于化学库(组合化学物库或虚拟化合物库)的早期设计和评或虚拟化合物库)的早期设计和评价价u缺点:不能区别单个化合物是缺点:不能区别单个化合
7、物是“类类药药”还是还是“非药非药”【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件数据库数据库u药物数据库药物数据库p世界药物索引,世界药物索引,World Drug Index(WDI)pMDL药物数据报道数据库,药物数据报道数据库,MACCS- Drug Data Report (MDDR)p综合药物化学数据库:综合药物化学数据库:Comprehensive Medicinal Chemistry ( CMC)u非药物数据库非药物数据库p现有化学品目录数据库,现有化学品目录数据库,Available Chemical Directory ( ACD)【推荐
8、】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件基于经验的类药性评价方法基于经验的类药性评价方法uLipinski法法uGhose法法uVerber法法u类药片段分析法类药片段分析法u非类药片段分析法非类药片段分析法【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件(一)利平斯基规则(一)利平斯基规则uWDI数据库中总结数据库中总结uLipinski,RO5规则,五倍率规则规则,五倍率规则p分子量分子量500p氢键给体氢键给体 (OH和和NH)5p氢键受体氢键受体10pCLogP 5.0 或(或(MLogP 4.15 )u化合物如果违背上
9、述规则中的化合物如果违背上述规则中的两条或多两条或多条条,就很难被生物体所吸收,就很难被生物体所吸收【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件(二)(二) Ghose法法uCMC数据库中数据库中80%药物的理化性质药物的理化性质具有以下特征具有以下特征p分子量在分子量在160480之间,平均之间,平均357p原子数在原子数在20 70之间,平均之间,平均48pALogP在在-0.4 5.6之间,平均之间,平均2.52p摩尔折射率在摩尔折射率在40 130之间,平均之间,平均97【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件
10、(三)(三) Verber法法uLipinski的补充的补充p极性表面积极性表面积PSA 1402(或氢键供(或氢键供体和受体数之和体和受体数之和12 )p可旋转单键数可旋转单键数10【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件(四)类药片段分析法(四)类药片段分析法u对对CMC数据库中的药物分解为骨架数据库中的药物分解为骨架和侧链和侧链【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件类药片段分析法类药片段分析法uCMC数据库数据库5121个分子中含有个分子中含有p1179组不同的骨架组不同的骨架p32个骨架出现在个骨架出现在
11、50的药物分子中的药物分子中p六元环是最常见的结构六元环是最常见的结构p1246组不同的侧链组不同的侧链p20中最常见的侧链出现的频率中最常见的侧链出现的频率73p最常见:羰基、甲基、羟基、甲氧基最常见:羰基、甲基、羟基、甲氧基【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件常见骨架常见骨架【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件常见骨架常见骨架【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件常见的侧链片段常见的侧链片段【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用
12、培训课件(五)非类药片段分析法(五)非类药片段分析法u非类药性化合物:非类药性化合物:non-drug-likep分子特征可能导致毒性、生物利用度分子特征可能导致毒性、生物利用度低下等不适宜成药的特性低下等不适宜成药的特性【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件排除非类药化合物的标准排除非类药化合物的标准u分子中存在分子中存在“非药物非药物”元素(如过渡金元素(如过渡金属元素)属元素)u相对分子量小于相对分子量小于100或大于或大于1000u碳原子总数小于碳原子总数小于3u分子中无氮原子、氧原子或硫原子分子中无氮原子、氧原子或硫原子u分子中存在一个或多个
13、预先确定的毒性分子中存在一个或多个预先确定的毒性或反应活性子结构或反应活性子结构【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件常见的毒性或反应活性子结构常见的毒性或反应活性子结构u可以和蛋白质形成共价键并产生可以和蛋白质形成共价键并产生假假阳性或毒性。阳性或毒性。【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件二、基于理化性质的评价二、基于理化性质的评价u亲脂性亲脂性upKau水溶性水溶性【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件(一)亲脂性(一)亲脂性u亲脂性是药物吸收、分布、代谢、排泄亲
14、脂性是药物吸收、分布、代谢、排泄和毒性的主要决定因素之一和毒性的主要决定因素之一u亲脂性与溶解度、透膜性、代谢稳定性、亲脂性与溶解度、透膜性、代谢稳定性、蛋白结合率密切相关蛋白结合率密切相关u脂水分配系数脂水分配系数plogP:中性化合物的脂水分配系数:中性化合物的脂水分配系数plogD:酸性或碱性化合物在特定的:酸性或碱性化合物在特定的pH条条件下的脂水分配系数件下的脂水分配系数【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件脂水分配系数脂水分配系数ulogD可由化合物的可由化合物的logP与与pKa计算计算u在一定的在一定的pH条件下,有机弱酸与有条件下,有
15、机弱酸与有机弱碱化合物的计算公式分别为:机弱碱化合物的计算公式分别为:【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件亲脂性亲脂性u测量方法:高通量摇瓶法,毛细管测量方法:高通量摇瓶法,毛细管电泳法和反相色谱法电泳法和反相色谱法u预测方法:预测方法:A logP,ACD logP, ClogP, MlogP,X logP【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件(二)(二)pKaupKa决定水溶性和透膜性的主要因素之决定水溶性和透膜性的主要因素之一一u酸性或碱性较强的分子,在体内以较多酸性或碱性较强的分子,在体内以较多解离形
16、式存在,导致透膜性和生物利用解离形式存在,导致透膜性和生物利用度差,改善度差,改善pKa可提高生物利用度可提高生物利用度u胺类化合物:胺类化合物: pKa 1011u酸类化合物:酸类化合物:pKa 35【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件pKau测量方法:毛细管电泳法和光谱梯测量方法:毛细管电泳法和光谱梯度分析法度分析法u预测方法:商业软件预测预测方法:商业软件预测【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件(三)水溶性(三)水溶性uLogS表示表示pS:化合物饱和水溶液浓度(浓度单:化合物饱和水溶液浓度(浓度单位
17、:位:mol/L)p85%的药物:的药物:LogS在在 15之间之间p其余药物:小于其余药物:小于5p少数药物:大于少数药物:大于1【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件水溶性水溶性u影响水溶性的因素影响水溶性的因素p化合物的亲脂性化合物的亲脂性p分子大小分子大小ppKap晶体能晶体能p熔点等熔点等【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件【推荐】类药性及其评价方法和应用培训课件水溶性水溶性u测量方法:浊度法、散射法,直接测量方法:浊度法、散射法,直接紫外以及高效液相法紫外以及高效液相法u预测方法:商业软件预测预测方法:商业软件预测【推荐】类药性及其评价
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