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关于类药性我不信还有人不知道这些

关于类药性我不信还有人不知道这些

目前,上市销售的药物结构千差万别。“什么样的分子可能具有开发成药物的潜质?”一直是困扰药物研发人员的难题。药学工作者在总结了大量药物结构特点与性质的基础上提出了“类药性(drug-likeness)”的概念。类药性是药代动力学性质和安全性的综合,是一个较为抽象概念。具体地讲,类药性包括了药物的分子量、亲脂性、pKa等理化性质;可旋转键数、氢键供体原子数、极性表面积等拓扑结构特征;生物利用度、血浆蛋白结合律等药代动力学性质;以及药物-药物相互作用、hERG通道阻滞等毒性特征。需要注意的是,具有类药性的分子不一定是药物,只是有较大可能开发成药物。因此,在筛选或设计化合物分子时,通过对化合物的类药性评价结构,大致判断该化合物是否有必要继续开发,可在药物研发早期集中优势资源,加快药物研发进程。

Lipinski五规则(rule-of-five)是基于经验对化合物进行类药性评价的经典方法之一,也是CADD基于类药性原理进行药物分子筛选或设计的常用方法之一。Lipinski五规则认为具有以下条件的化合物可能具有较好的吸收和透膜性:(1)分子量小于500;(2)氢键给体小于或等于5;(3)氢键受体数小于10;(4)ClogP小于5或MlogP小于4.15。但值得注意的是,这项规则是针对口服药物总结出的经验性规律,并非适用于所有药物,如抗生素、强心苷类药物等。之后,Veber D. F.等对Lipinski规则进行了补充:(1)氢键给体与氢键受体数之和小于或等于12(或极性表面积小于或等于1.4 nm2);(2)可旋转键数小于或等于10。但这些规则仍然有一定的限制,并不具有普适性。

在对化合物做类药性评价时,除了通过Lipinski五规则等经验性总结外,还要重点考察化合物的理化性质。在CADD研究中,化合物的亲脂性(lipophilicity)、pKa及溶解度(solubility)三个参数的计算应用频率较高。

亲脂性 此参数常用logP和logD表示,前者指化合物在油相和水相的分配平衡;后者则用于描述不同pH条件下,离子化与未离子化的化合物在油相和水相中的分配系数,计算公式如式所示。式中,[XO]表示化合物X在有机相中的浓度,[XW]表示化合物X在水相中的浓度。亲脂性对诸多药代动力学性质具有决定性作用,过高的亲脂性难溶于水,不利于药物在体内随血液的转运;过低的亲脂性,不利于以被动扩散形式透过细胞膜的脂质双层。测定化合物亲脂性的方法有毛细管电泳法、反向HPLC保留值法等,也可通过CADD有关专业软件进行预测。

pKa 大多数药物均含有可离子化的基团,当环境pH值发生改变,药物分子的离子化程度也随之改变。一般而言,分子的离子化程度越高,水溶性越好,但透膜性越差;反之,离子化程度越低,透膜性越好,水溶性越差。因此,pKa是影响化合物溶解度和透膜性的主要因素。测定pKa的常用方法有:毛细管电泳法和光谱梯度分析法等。pKa也可通过专业软件进行预测。

溶解度 药物分子进入人体后需跟随血液循环分布到靶细胞,因此对药物分子在水中的溶解度有一定的要求。该参数常用logS表示,S定义为化合物在水溶液的饱和浓度,单位为mol·L-1。通过结构修饰,引入离子化基团,降低亲脂性是调节化合物溶解度的有效方法。具不完全统计,logS在-1~-5之间具有较为合理的水溶性和透膜性。

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