新药筛选

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当前，随着生物技术的进展以及人们对疾病分子机制认识的不断深化，越来越多的疫苗、细胞因子、活性多肽、人源化单克隆抗体等生物技术药物被研制出来用于疾病的防治；微生物研究的成果，使一些次级代谢产物可以通过发酵的方法而得到；应用细胞工程技术还培养成功了多种菌类中草药，使一些名贵的中草药可以用发酵的方法来生产。此外，生物技术的进展也给制药业创造了许多新工艺和新辅料，例如在生物研究中产生的各种层析技术已被用于制药生产；一些重要的提取法或用基因工程生产的酶已被用于药物中间体的酶促转化；一些新的生物材料已被用作药物的辅料等。生物技术的迅猛发展带来了越来越多的药物新品种和药物生产的新方法，尤其在新药研发中发挥出不可忽视的作用。 丰富药物筛选途径 传统的新药筛选途径主要是寻找先导化合物—研究构效关系—设计新化合物。在这个过程中，生物学研究中蛋白质高级结构研究的成果可以为靶分子提供三维立体结构，为研究构效关系和设计新化合物提供基础。生物学研究中的动态结合、生物大分子与其他分子作用时的构象变化以及一整套的研究方法，可以为药物与靶分子的相互作用提供理论和方法。此外，自然界中生物的多样性也为新化合物提供了丰富的来源。 建立药物筛选新模型 建立药物筛选新模型是新药研究的关键。近20年来，许多药物作用的受体已被分离、纯化，一些基因的功能及相关调控物质被相继阐明，这就使得药物筛选模型从传统的整体动物、器官和组织水平发展到细胞和分子水平。当前，利用现代生物技术建立独特的筛选模型是发现创新药物先导化合物的关键和焦点。随着分子水平的药物筛选模型的出现，筛选方法和技术都发生了根本性的变化，出现了高通量筛选等新技术，在较短时间内即可完成数量庞大的化合物活性筛选，大大加速了新药发现的速率。此外，利用转基因等先进技术，可以建立基因缺乏或基因转入的动物或细胞系，将其作为药物研究的病理模型，也将进一步对新药研究起到促进作用。 创建药理、毒理研究新方法 许多药理研究与疾病的分子机制密切相关，而对于人体生理过程的深入了解也为人们进行药物的药理、毒理研究带来了新的理念。通过基因结构功能研究和蛋白质结构功能研究，科学地评价药物的疗效和毒性，研究药物的代谢和信号转导途径，可以为药理、毒理研究创建新的模型和新的方法。而且，利用生物技术开发的蛋白质类、核酸类药物不同于一般的化学合成药物，因此对药理、毒理、药代等研究也提出了新的要求，需要有新的药理、毒理研究方法与它相适应。 完善药物研制和药物治疗 以往几乎所有的药物都是以群体为基础来设计和研制的，给药剂量也基本上是以年龄和体重为依据来确定的。然而，每一个病人却是一个有着独特基因特征的个体。由于基因变异，许多药物经常会产生一些意想不到、甚至相反的作用。所以，了解某些人的基因组成被认为是研制更加安全、有效的个体化药物的关键。随着生物技术的进展，人类遗传密码将被解析，基因结构、功能研究将更深入，必然会找出一些与疾病有关的基因，这些基因可以成为药物研究的新靶点；或以这些基因为基础建立药物筛选的新模型。目前，国外多家生物技术公司正在直接或间接地从事这方面的研究和开发。不久的将来，将会有以基因和疾病相关的蛋白质、酶和RNA分子为基础，依据患者个体状况及基因密码，量身设计定做的针对某些特殊疾病产生更显著疗效的药物，既可加快疾病的痊愈速度，也能提高药物使用的安全性。 改进药物传输系统 随着药物扩展到肽、蛋白和DNA治疗领域，以往的药物传输方式已显得力不从心。肽、蛋白和DNA是大分子，容易在胃内发生变化，大部分没有进入正常的循环系统，所以，这些生物治疗方法在给药方式上需要创新。生物技术将使药物传输领域在采用聚合技术提高蛋白和肽等大分子的稳定性、增强药物对疾病的特殊治疗作用、提高药物摄取率、降低副作用等方面取得更大进展，并使药物更易服用。 我国药学工作者应清醒地认识和掌握科学技术发展的趋势和规律，有效地组织力量，抓住生物技术药物研发的重点，应用新技术、新方法、新理念指导新药设计，建立自己的药物筛选新模型，深化生物大分子药物的代谢与动力学研究，完善质量控制和评估体系，突出重点项目进行重点部署和重点资助，加快生物技术药物研发的国产化，力争在某些领域率先取得突破性的进展。

新药研发是一个快速发展的领域，随着组合化学等高技术和天然药物分离制备技术的发展，加快了候选药物的出现。在这些候选药物中，不仅需要对其药效学进行评价，药物代谢和动力学性质也是非常重要的新药筛选指标。理想的药物需要具有持久的药物作用时间和良好的生物利用度。每年都会有大量的候选药物因为其药代动力学参数和代谢特征不佳而被淘汰。因此，在新药的设计、筛选过程中应该考虑候选药物可能出现的代谢特征以及药代参数特点，以获得更为有效的药物。体内药物动力学和代谢研究在新药的研发过程中是相当重要的，需要申报临床研究的药物都需要进行临床前药代动力学研究。除了传统的动物试验以外，目前一些体外实验技术也在新药研发筛选过程中应用，包括组合给药技术，代谢预测模型以及体外肝代谢研究等，这些技术的应用将使对于药物代谢及动力学的筛选变得简便，几种技术的互补将大大加快新药研发的进程。全国科学技术名词审定委员会1999年公布的药学名词“pharmacokinetics”定名为“药动学”，而 “药物代谢动力学”与“药代动力学”为不推荐用名。本文综述的是药物动力学及代谢的应用，故采用 “药代动力学”（pharmacokinetics and metabolism）表达以上意思。1　药代动力学研究的内容药代动力学是应用动力学原理与数学处理方法，定量描述药物在体内的动态变化规律，研究通过各种途径进入人体的药物，其吸收（absorption）、分布（distribution）、代谢（metabolism）和排泄（excre- tion），即ADME过程，并且探讨药物在体内发生的代谢或者生物转化途径，进一步确证代谢产物的结构，研究代谢产物的药效或者毒性，使其结果为新药的定向合成、结构改造和筛选服务。描述药物体内过程的药动学参数主要有以下几个，速率常数（rate constant），包括吸收速率常数（ka）、总消除速率常数（k）以及尿药排泄速率常数（ke）等：生物半衰期（biological half life，t1/2），表征药物在体内的量或者血药浓度消除一半所需的时间，是衡量一种药物从体内消除快慢的指标；表观分布容积（apparent volume of distribution，AUC），是体内药量与血药浓度间相互关系的一个比例常数，是药物的特征参数，对于一个具体的药物来说，其值大小能够表示出该药的分布特性；清除率（clearance)，指单位时间从体内消除的含药血浆体积或单位时间从体内消除的药物表观分布容积，常用Cl，又称体内总清除率表示。