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正常量 过量
正常量 过量
正常量 过量
.,
痉挛发生率(%)
0.3 1.3
2.6 11.8
11.3 24.4
20.0 32.1
(Ref.: Am. J. Med., 84: 911-918, 1988)
22
美罗培南用药病例痉挛的发生 (临床)
日本 欧美
分析病例数 2683 3125
痉挛发生病例数 0 2 (possibly drug related)
小鼠脑室给药模型
给药后发生痉挛状态
.,
24
小鼠脑室给药诱发痉挛的作用
(碳青霉烯类药物之间的比较)
攻克的课题 降低副作用(减轻肾毒性、中枢毒性) 提高抗菌活性(特别是抗绿脓杆菌的抗菌活性) 改善体内的药代动力学参数(物理化学性质、提高对DHP-I的 稳定性)
.,
11
药物设计的基本方针
降低中枢与肾脏毒性 提高化学稳定性 提高对DHP-I的稳定性
→ 物理化学性质的改变
OH
HH
X
R
N
N+
O
COO -
14
美罗培南(美平)的研发
时间表 1~3年 2~5年
6~16年
设计・调查、合成技术的训练 最适合化研究 候补化合物的选定 开发研究
1994 1995 1999
意大利上市 日本上市 中国上市
之后依次在世界各国上市
.,
15
(2004年3月現在)
世界近110多.个, 国家上市销售
16
碳青霉烯类药物间的特征比较
R
S
CH3
N
CH3
O
CO O H
青霉素类
1929 青霉素G
・提高对β内酰
胺酶的稳定性
P C ase 稳定型
・抗G-菌活性
氨苄青
・抗G-菌活性 ・抗绿脓活性
广谱青霉素
提高稳定性
头孢菌素类
扩大抗菌谱
提高稳定性
R1
碳青霉烯类 O 单酰胺类
内酰胺酶抑制剂
R2 N
COOH
碳青霉烯类
1953 头孢菌素
第 1代
・提高对β内酰
2. 新的化学结构 (碳青霉烯结构)
3. 物理化学稳定性低
4. 体内稳定性低 (被DHP-I 分解)
5. 肾毒性、中枢毒性等副作用
.,
5
为何选择碳青霉烯类化合物?(1)
基本结构(β内酰胺环)的反应性
S
S
N
>N
>N
O
O
O
COOH
COOH
COOH
1. 物理化学稳定性低
2. 抗菌活性超强
.,
6
为何选择碳青霉烯化合物?(2)
H
OH HH X
N
O
COO -
维持现有的抗菌力、强碱性能减少到什么程度? 为提高对DHP-I的稳定性、必需采用其它方法
.,
NR
12
领导展开最优化的研发
掌握碳青霉烯类诱导体结构相关活性 → 开展最优化有效研发
抗菌活性 → 以体外MIC的测定、PBPs亲和性的测定为中心开展研究 DHP-I 稳定性 → 对各种 DHP-I 在体外开展稳定性试验 肾毒性 → 家兔 (iv) 模型(血清生化学的检查、组织病理学的检查) 中枢毒性 → 大鼠脑室内给药模型的建立(诱发痉挛作用的评价)
排除了血脑屏障的影响,对中枢直接作用进行评价
.,
13
美罗培南的特点(小结)
对DHP-I高度稳定性
对β-内酰胺酶高度稳定性
OH HH
优异稳定性的結晶
N O
・3H20
S COOH
.,
・高度的化学稳定性 ・强力而超广谱的抗菌活性
(绿脓杆菌、流感嗜血杆菌等)
CONMe2 NH
优异安全性 (低中枢毒性・低肾脏毒性)
用量 (mg/kg) 肾脏毒性
200
5/5 (100%)
200
3/4 (75%)
250
1/4 (25%)
250
0/4 (0%)ຫໍສະໝຸດ (Rabbits, iv)
(Shi.b, ayama, T. et al.: 39th-ICAAC, N2o0.1760)
Carbapenem的排泄
美平
亚胺培南( I P M) +
胺酶的稳定性
第 2代
・ 抗G-菌活性 ・抗绿脓活性 (一部)
第 3代
・抗G+菌活性
第 4代
1976 硫霉素
・提高稳定性
第 1 代 (复方制剂)
・安全性↑ ・抗 G(-)菌 活 性↑
新 一代 (单方 )
.,
?(抗M R S4A etc.)
碳青霉烯类抗生素的发现
HO H H
S
NH3
N
O
COO
1. 抗菌力强且抗菌谱广硫霉素 (1976, J. S. Kahan et. al.)
美罗培南的开发缘由
—以开发具有优越安全性的碳青霉烯为目的—
.,
1
主要内容
① 序论 ② 美罗培南研究开发的经过 ③ 现有碳青霉烯类药物的比较
.,
2
为何选择内酰胺类抗生素?
因可以同时兼有『安全性』和『有效性』 1. 优异的选择性毒性(阻断细胞壁合成) 2. 细胞内移行性低
.,
3
β内酰胺类抗菌药物的变迁
能够克服硫霉素的毒性
中枢毒性・肾毒性是β-内酰胺类药物的副作用 可以通过对化学修饰予以改善
.,
7
碳青霉烯类的研究开发目标
(硫霉素 ~ 美罗培南)
硫霉素 扬其长,避其短
广谱的抗菌活性(包括绿脓杆菌),维持/提高
抗菌活性
改善安全性(肾毒性, 中枢毒性)
提高物理化学的稳定性/提高生体内稳定性
.,
8
碳青霉烯类抗生素的化学
肾小球滤过
帕尼培南(PAPM)+
肾
肾
动 脉
阻断
肾毒性抑制剂
有机阴离子游离抑制剂
西司他丁(CS) 倍他米隆(BP)
肾毒性(肾小管上皮细胞的坏死) 美平 (MEPM)
肾小管上皮细胞排泌
.,
21
亚胺培南/西司他丁用药病例的 痉挛的发生率(临床)
中枢神经疾病史
+, -
+ +
肾功能障碍 给药量
+ +, +
正常量 过量
(频率 0.03%)
(Ref.: J. Antimirob. Chemother., 36, Suppl. A: 207, 1995)
.,
23
小鼠脑室给药模型
诱发痉挛作用的评价
<选择评价体系的要点> 排除化合物向脑内的渗透的影响,对其对中枢神经系统的作用进行直接评价。
采用“脑室直接给药”的中枢毒性试验
.,
17
碳青霉烯类抗生素的抗菌谱
.,
18
碳青霉烯类抗生素安全性的发展
强碱性 导入1β甲基
强碱性
1β甲基
二位侧链碱 性降低
1β甲基 弱碱性
强碱性
肾毒性(肾小管上皮细胞的蓄积):
中枢毒性(GABA受体的亲和性):
.,
19
各代碳青霉烯类药物的肾毒性
世代
第一代 中间代 新一代
药物
帕尼培南
比阿培南 美罗培南
-结构与活性相关-
HO
导入置换基
1 65
O
N
2S
COO
NH3
化学修饰
结构的变化导致物理化学的性质的改变
.,
9
美罗培南研究开发的缘由
从天然型到脱天然型 研发更有效、更安全的碳青霉烯类药物
.,
10
研发目标与策略
目标 开发具有优异临床疗效和优越安全性的单方碳青霉烯类抗生素 (实现开发与头孢菌素相同,可大剂量应用的碳青霉烯类药物)