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氘在药物中的氘代作用

作者:小编 日期:2020-08-06 13:41:56 点击数:

互联网上可以查到的信息,“氘代药物 ”20多年前就有人研究了,但是直到近几年才有10多个氘代药物进人临床试验,并向美国专利和商标局(PTO)提交数百个氘代药物的专利申请。听上去很不错,目前“大氘阔氟”也是十分火热,成为制药和上游原料市场的“耀眼新星”,可为什么20多年才有如今的成绩?这又和”氘“和”氘代“有什么关系呢?

氘之同位素效应

氘(Deuterium)又称重氢,是氢原子的一种稳定同位素,元素符号为D,自然含量极低,在正常氢气中的含量大约只有7000分之一,即0.015%,是可以忽略不计的。现代化工可以把氘富集起来,做成纯度很高的氘气,可以用来生产高纯度的氘代化合物。

 当一个有机化合物中的一个或多个氢原子被氘原子取代后,这个新的化合物一般就被称为原来那个分子的“氘代化合物”。它既是原来的分子,又不是原来的分子。

 说它是原来的分子,因为这个氘代化合物的绝大多数性质与原先的非氘代化合物是完完全全一样的。除了分子量不同之外,这两者在性质上基本没有差别的。对于制药人来说,它们的各种体内外性质,比如抑制活性、再比如溶解度等等也都是完全一样的。

 那为什么又不是原来的分子呢?首先是它的分子量发生了变化,计算当量时会有一点点不同,但这通常也是可以忽略不计的。其次就是它在参与某些化学反应时,反应的速度与原来的非氘代化合物相比会有所降低,这就是所谓的“动力学同位素效应(kinetic isotope effect)”。但也只是“某些反应”,对于绝大多数化学反应来说,它们的反应速度仍旧是相同的。

氘代”药物“的可专利性

利用同位素效应改善已知上市药物的性质,或加强和延长药效,或降低和减轻毒副作用,从而获得专利权,取代和扩大原有药物的市场——药企重金研发氘代药物的动机。那么,氘代药物的可专利性容易吗?

科研界讲的“可专利性”包括“新颖性(novelty)”和“不明显性(non-obviousness)”(又叫“创造性”,inventiveness)。

氘代化合物的新颖性一般是没有问题的,因为根据定义这是一个新的化合物。但是创造性就很成问题了,因为氘代化合物的绝大多数性质都是可以预测的,能够深度研究的就只有上面提到的“某些反应”。

一个候选药物分子进入体内后有一部分会被原封不动地排出体外,其余的就会经历一系列代谢反应,然后以代谢物的形式被排出体外。在这些代谢反应中,仅有那些氘原子的共享电子直接参与而且是决速步骤的反应才会有可观测到的同位素效应。所以必须在相当仔细地研究了代谢反应的机理,尤其是反应动力学之后,才有可能做出判断。绝不是随便拿一个上市的药物分子,用一个或几个氘原子取代了其中的氢原子就可以有专利的。

可见,取得合法专利、做出好的氘代药物,磨剑之路遥远!


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