波生坦由瑞士愛克泰隆公司開發(fā),首先于2001年獲美國FDA批準,是治療肺動脈高壓的首創(chuàng)藥物。波生坦可顯著降低患者肺和全身血管阻力,從而可在不增加患者心率的情況下增加心臟的輸出量、改善患者的運動能力和血流動力學(xué)指標,故自上市后一度居于肺動脈高壓用藥市場之首。2006年進入中國市場時價格極高,為了能更好的開拓我國市場,價格雖逐年下降,但仍不菲,甚至有些患者每個月的工資還不夠一盒藥錢。目前國內(nèi)只有原研藥,尚無仿制藥上市,相比之下,印度生產(chǎn)波生坦仿制藥,售價為2300元,約為原研藥的6折。
故本文將簡要介紹波生坦的研發(fā)之旅,愿越來越多的國內(nèi)企業(yè)加強對該類藥物的研發(fā),給患者以光明和希望。
01
先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)
由于缺乏內(nèi)皮素受體(ET)的三維結(jié)構(gòu)信息,研發(fā)人員難以進行理性的分子設(shè)計。故以10個化合物為一組的混合物為受試對象,通過高通量篩選獲得了10萬個化合物,發(fā)現(xiàn)化合物A具有較好的生物活性。該衍生物除了容易合成外,還具有優(yōu)化位點多的優(yōu)勢,所以是一個比較理想的先導(dǎo)化合物。嘧啶環(huán)除1位和3位不能變換外,其余的位置均可進行修飾,研發(fā)人員通過構(gòu)效關(guān)系和試錯探索等方法,對其進行了全面的研究,共合成了1200個目標化合物,并測定了它們的生物活性。
02
嘧啶環(huán)4位取代基的變換
磺酰胺的NH甲基化后,活性顯著降低,表明氮上的氫原子對活性的必要性。4位苯環(huán)上的Cl被CF3取代后,對ETA的活性略有降低,但是對ETB的活性提高三倍,這可能是由于CF3的空間體積大,疏水常數(shù)大,提示了苯環(huán)上的親脂性基團可能有利于提高活性,這為后續(xù)的優(yōu)化提供了方向。
03
嘧啶環(huán)5位取代基的變換
進一步用親脂性更強的叔丁基取代三氟甲基,同時對5位苯環(huán)上的取代基進行變換,合成的化合物中,3的活性顯著提高,且動物試驗表明對高血壓猴具有較好的降壓活性。將化合物3上的3'-甲氧基移至2'位后,活性略有降低,但是可顯著的提高擴張大鼠主動脈活性(pA2: (-log EC50) =6.02)。
04
嘧啶環(huán)2位取代基的變換
在化合物4的嘧啶環(huán)的2位上引入苯環(huán)后活性顯著提高(pA2=6.90)。并在此基礎(chǔ)上做進一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,結(jié)果顯示2位被2'-嘧啶環(huán)取代后的化合物6,對ETA和ETB均有良好的活性,且功能活性高達pA2=7.40。對衍生物6的構(gòu)效關(guān)系研究表明,去除叔丁基則活性降低(7);磺酰胺基甲基化后活性消失(8);苯環(huán)5位的甲醚基去甲基化成羥基活性顯著減弱(9);嘧啶母核換成苯基的活性也減弱(10)。
05
成藥性研究
理化性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn),衍生物6在水中的溶解度為0.3%,呈弱酸性(pH=7.4),logP=3.1,logD=1.3,pKa=5.1。藥動學(xué)研究發(fā)現(xiàn),口服生物利用度F=50%,口服給藥后3~5 h血藥濃度達到峰值。分布容積大約為18 L·kg-1,清除率大約為8 L·h-1,消除半衰期t1/2為5.4 h,與血漿蛋白結(jié)合率98%,主要是白蛋白,具有較好的成藥性。隨后將其命名為波生坦(bosentan),經(jīng)臨床Ⅲ期試驗研究,于2001年美國FDA批準上市,用于治療肺動脈高壓。每日口服2次,初始劑量每次62.6 mg,維持劑量為每次125 mg。
參考文獻
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[3] Neidhart W, Brau V, Bur D, etal. Thediscovery of non-peptide endothelin receptor antagonists. Progression towardsbosentan. Chim Int JChem, 1996, 50: 519-524.
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