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氘代藥物是指被氘元素(2H, D)標記的藥品[1]。藥物分子在體內代謝途中伴隨著CH鍵的形成,而氘代藥物在代謝中則能形成更穩定的CD鍵,更為穩定的CD鍵會延緩藥物的代謝時間。故而氘代藥物在人體內不會被輕易地代謝掉,因為氘代藥物具有更長的效用時間,患者也就可以減小服藥次數,降低服藥帶來的副作用??梢哉f氘代藥物能減輕服藥者的身體負擔,為患者提供更加安全的治療方法。
藥物分子在人體內各處發揮各式各樣的作用,但唯獨在肝臟里藥物分子會被一點點分解,藥效自然沒有機會得到充分的發揮。為了維持理想的藥效,不得不通過大量服藥來抵消肝臟代謝對藥物藥效的削弱,但這也同時增加了患者的用藥成本和加重副作用。肝臟的代謝能力因人而異,所以要控制副作用的話要對每個個體制定精細的服藥計劃。氘代藥物就是簡單﹑方便解決這個問題的很好的手段之一。
氘代有機物里的CD鍵比非氘代的有機物里的CH鍵要強。如果在藥物分子的被代謝部位導入CD鍵,藥物分子在人體內的代謝時間會更長??傊?a href="/list/10.html" target="_self">氘代藥物和普通藥物的藥效沒有差別,并且比普通藥物的藥效更長更持久。對患者來說減小了服藥次數和服藥量,對醫生來說藥物的副作用也就更容易控制了(圖1)。氘化不僅僅是簡單地減緩代謝速度,有時也被用作改變代謝途徑的策略。
圖1.?普通藥物和氘代藥物的對比圖。藥物主要被肝臟分解而失去藥理活性,氘代藥物因為代謝時間長,所以同等藥量的普通藥物和氘代藥物,氘代藥物的藥效更持久。
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美國食品與藥品監督管理局FDA(Food and Drug Administration)于2017年首次批準了氘代藥物(治療由亨丁頓舞蹈癥引起的身體運動不協調)上市(圖2)[2]。該藥物是將丁苯那嗪(tetrabenazine)的兩個甲基上的氫替換成氘。
圖2
deutetrabenazine的羰基最先被代謝成醇(圖3左)。代謝而成的醇是活性代謝物。此外,細胞色素P450(CYP 2D6)使甲氧基去甲基化(圖3右)。兩個脫甲基化物都不具備生理活性,至此藥物分子被代謝至喪失藥理活性。
細胞色素P450是通過拔除甲基上的氫進行去甲基化的。甲基上的氫由于被置換成了氘, 動力學氘同位素效應(KDIE)使去甲基化速度變慢,有助于藥物藥效的持續。例如,在肝微粒體(P450)對苯甲醚(甲氧基苯)的去甲基化反應(圖4)中,第二行的氘化苯甲醚的去甲基化速度比第一行的普通苯甲醚要慢5-8倍[3]。
2021年,氘代藥物donafenib在中國獲得上市許可(抗癌藥,激酶抑制劑,圖5)[4]。該藥由sorafenib中的甲基氘化而成。截至2022年,各國有多個氘代藥物進入臨床試驗階段。