药物设计的原理及方法—培训课件.ppt

(3) ADEPT的设计原则 ①单克隆抗体的选择。选择的抗体应对肿瘤细胞具有高识别和高结合能力，以保障高选择性。为便于体内转运和有利于进入到肿瘤细胞内部，宜采用分子量较小的蛋白质。②酶的选择。所选的酶应具有专一性，最好是在体内较少并能专一性地催化母体药物与载体间键的裂解。③抗体一酶的偶联。抗体与酶可通过共价键或蛋白融合技术偶联，形成的偶联物应化学稳定，并保持双方的活性。 (3) ADEPT的设计原则 ④前药设计。药物分子与酶的底物之间以共价键相连，生成物具有前药的一般性质，在生理条件下稳定，在靶位置，原药与载体之间的键或连接的功能基能够被酶分子识别和代谢，释放出原药。⑤活性评价。进行细胞毒性测定、酶促前药释放动力学研究。在鼠移植模型上，先行给予合适共聚物后，再测定前药的抗肿瘤活性。 （4）一些用于ADEPT的特定的酶 用于ADEPT的酶很多，主要包括羧肽酶G2（Carboxypeptidase G2，CPG2)、碱性磷酸酶、β-葡萄糖醛酸苷酶、β-内酰胺酶(β-Lactanmase)等 。 相关酶与前药的例证 酶及来源 催化作用 前体药物 羧肽酶G2（CPG2） 催化叶酸衍生物羧基末端L-谷氨酸脱除 β-氯乙基胺类；单甲磺酸酯类 羧肽酶A、羧肽酶B（CPA、CPB） CPA水解C末端为苯丙氨酸、酪氨酸、丙氨酸的多肽；CPB催化水解C末端为精氨酸、赖氨酸残基的多肽 甲氨蝶呤（MTX）的丙氨酸太衍生物 氨肽酶B N-末端为氨基酸、焦谷氨酸的多肽 MTX的2-位氨基酸酰化衍生物 β-葡萄糖苷酶 催化苦杏仁分解为苯甲醛、氰化钾 苦杏仁苷与药物制成的前药 β-内酰胺酶 对β-内酰胺类抗生素有特殊选择性 药物与β-内酰胺抗生素结合再连接到抗体，药物类型广泛 青霉素酰胺酶 水解青霉素类药物侧链的酰胺键以及含苯乙酰胺基的非青霉素类 基因导向酶催化前药 (1)作用原理 基因导向酶催化前药(Gene-Directed Enzyme Prodrug Theapy，GDEPT)是以肿瘤细胞为靶点，旨在增加肿瘤细胞对药物的敏感性的一种新的基因治疗方法。主要是利用肿瘤细胞与正常细胞之间基因表达的差异，将载有某种酶的基因定向转入到肿瘤细胞中，使其仅仅在肿瘤细胞中表达，生成的酶可催化特定的前药，将它转化为原药而发挥抗肿瘤作用。导入的这种编码酶基因被称为自杀基因(Suicide Gene)。基本原理是设计自消性前药（与原药相结合的载体前药），被酶裂解后，产生不稳定的中间体，自动通过级联反应生成原药而发挥作用。 优点：活化部位与酶切部位分开，增加了原药的多样性，前药可在癌细胞表面被代谢活化。 GDEPT与ADEPT的异同 GDEPT ADEPT 相同点 通过非内源性的酶活化前药而发挥抗肿瘤作用 不同点 酶在细胞表达产生 酶被抗体转运到细胞外 前药必须能够进入细胞内才能被酶水解 前药通常带有电荷，以减少进入细胞的可能性，在细胞表面被酶解生成原药后进入到细胞内发挥作用 (2) GDEPT常用的载体及酶 载体(Vector)是运载或携带治疗性遗传物质的工具，负责将酶编码基因有效地、准确地转移至靶细胞。GDEPT常用的载体包括逆转录病毒( Retroviruses，RV)、腺病毒(Adenovlruses，AV)、单纯疱疹病毒（HSV）以及脂质体等。 GDEPT常用的酶及相应的前药 酶 前 药 药 物 硝基还原酶 CB1945 羟胺类烷化剂 羧肽酶 甲氨蝶呤-丙氨酸 甲氨蝶呤 青霉素酰胺酶 多柔比星-苯氧乙酰胺 多柔比星 细胞色素P450 环磷酰胺 β-内酰胺酶 长春碱-头孢菌素 4-脱乙酰基长春碱-3-酰肼 碱性磷酸酶 丝裂霉素磷酸酯 丝裂霉素 第六节 递代谢原理应用——软药设计 一、基本原理 1．治疗指数与药物的评价 对药物的评价，应该从其药效和毒性两方面考虑，有人提出利用半数致死量和半数有效量的比值来考虑二者的关系，这个比值就是所谓的治疗指数( Therapeutic Index，TI)。 式中，LD50为半数致死量，ED50为半数有效量。从式中可以看出，半数致死量越大，即毒性越小，或者半数有效量越小，治疗揩数就越大。一个药物的TI值越大，表明该药物越安全，越有效。 TI= 药物在体内的代谢途径 2．软药的提出 20世纪70年代末期，有人提出了为避免有害代谢物的产生而设计出不受任何酶攻击的有效药物，这类药物称之为硬药(Hard Drug)。硬药主要通过肾脏排泄，不但可排除中间产物和活性代谢物带来的毒性，而且由于不被代谢，其体内药物动力学行为大大简化。但实际上硬药是不可能存在的，任何一个具有药理活性的药物，都不可能在机体内不受酶的进