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環(huán)肽類(lèi)藥物應(yīng)用現(xiàn)狀及研發(fā)進(jìn)展

摘要:環(huán)肽是肽類(lèi)分子中構(gòu)象穩(wěn)定和均一的一類(lèi)化合物,對(duì)受體具有高的選擇性親和能力、代謝穩(wěn)定性強(qiáng)、口服利用度高。環(huán)肽類(lèi)化合物作為藥物分子,具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗真菌、酶抑制劑等廣泛的生物活性。

  環(huán)肽類(lèi)化合物是一類(lèi)結(jié)構(gòu)特殊、生物活性廣泛、作用機(jī)理獨(dú)特的環(huán)狀化合物,在天然產(chǎn)物中具有十分重要的地位。環(huán)肽是肽類(lèi)分子中構(gòu)象穩(wěn)定和均一的一類(lèi)化合物,對(duì)受體具有高的選擇性親和能力、代謝穩(wěn)定性強(qiáng)、口服利用度高。環(huán)肽類(lèi)化合物作為藥物分子,具有抗癌、抗病毒、抗菌、抗真菌、酶抑制劑等廣泛的生物活性。因此,針對(duì)環(huán)肽類(lèi)藥物的研究正在受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。

  環(huán)肽類(lèi)化合物目前在藥物治療中取得了巨大成功,常見(jiàn)的如激素及激素類(lèi)似物Oxytocin、Octreotide及Vasopressin;抗生素類(lèi)如Vancomycin、Daptomycin及PolymyxinB;免疫抑制劑Cyclosporine等。迄今為止,總共有超過(guò)40種環(huán)肽類(lèi)藥物正在臨床應(yīng)用中,平均每年約有一種環(huán)肽類(lèi)藥物進(jìn)入治療市場(chǎng)。環(huán)肽類(lèi)化合物之所以在藥物研發(fā)領(lǐng)域大展身手,與其幾大特性相關(guān)。首先,由于環(huán)狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的構(gòu)象變化限制,環(huán)肽類(lèi)化合物一般具有較大的表面積,從而使其與靶點(diǎn)蛋白間具有高度親和力及識(shí)別特異性。大環(huán)結(jié)構(gòu)構(gòu)象靈活性的限制也降低了藥物與靶點(diǎn)結(jié)合的熵值,提高了結(jié)合的穩(wěn)定性。其次,氨基酸組成特點(diǎn)據(jù)定了環(huán)肽類(lèi)化合物往往具有極低的、甚至沒(méi)有細(xì)胞毒性。第三,環(huán)肽類(lèi)化合物很容易通過(guò)自動(dòng)化的化學(xué)合成流程實(shí)現(xiàn)生產(chǎn),并且便于進(jìn)行各項(xiàng)修飾、處理及監(jiān)控,這些特點(diǎn)都非常有利于藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程。

  在過(guò)去的10年里,美國(guó)FDA及歐洲EMA總計(jì)批準(zhǔn)了9種環(huán)肽類(lèi)藥物上市,占同時(shí)期上市新藥總數(shù)的3%,如下表所示。這其中Telavancin、Dalbavancin、Oritavancin及Anidulafungin用于細(xì)菌及真菌性感染;Lanreotide、Romidepsin及Pasireotide為抗腫瘤藥物;而Linaclotide則用于腸道功能紊亂。Peginesatide用于治療慢性腎病透析患者的貧血,但很快由于安全性因素而退市。

  Telavancin、Dalbavancin及Oritavancin是三類(lèi)抗菌藥物,同屬于半合成的環(huán)脂糖肽類(lèi)藥物;與Vancomycin及Teicoplanin類(lèi)似,包含相同的母核結(jié)構(gòu)以及與D-Ala-D-Ala靶點(diǎn)的結(jié)合位點(diǎn)。另外,這三類(lèi)抗生素都含有一個(gè)親脂性的側(cè)鏈,可能通過(guò)錨定于細(xì)胞膜而增加在靶點(diǎn)附近的滯留時(shí)間,或破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的穩(wěn)定性;疏水尾部與細(xì)胞膜及血漿蛋白的相互作用同樣也增加了藥物的血漿半衰期。該類(lèi)藥物通常用于復(fù)雜性皮膚類(lèi)感染及醫(yī)院性感染的治療。

  Anidulafungin為棘白菌素類(lèi)環(huán)肽抗真菌藥物,與2001年及2005年獲批的Caspofungin及Micafungin類(lèi)似。上述三類(lèi)藥物具有相似的肽類(lèi)核心結(jié)構(gòu)區(qū)域。Anidulafungi由輝瑞研發(fā),于2006年2月17日獲得美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,于2007年9月20日獲得歐洲EMA批準(zhǔn)上市,商品名為Eraxis,獲批適應(yīng)癥為成人念珠菌血癥,以及其他類(lèi)型的念珠菌感染(腹腔膿腫、腹膜炎)和食管念珠菌感染。該藥物是一類(lèi)EchinocandinB衍生物,由構(gòu)巢曲霉發(fā)酵而來(lái),其lineoyl側(cè)鏈被親脂性alkoxytriphenyl基團(tuán)所取代。與Caspofungin及Micafungin類(lèi)似,Anidulafungin通過(guò)抑制真菌β-1,3-葡聚糖合成酶而阻止細(xì)胞壁的正常合成。Anidulafungin同人類(lèi)血漿蛋白具有較高的親和力,因而體內(nèi)半衰期大約為24小時(shí),是Caspofungin及Micafungin的兩倍之多。

  抗腫瘤藥物L(fēng)anreotide及Pasireotide是環(huán)肽類(lèi)藥物Octreotide的類(lèi)似物,后者本身也是內(nèi)源性環(huán)肽類(lèi)激素生長(zhǎng)抑素(Somatostatin)的類(lèi)似物。Somatostatin通過(guò)抑制G蛋白偶聯(lián)的生長(zhǎng)抑素受體而阻斷如生長(zhǎng)激素等激素類(lèi)分子的釋放。相比于生長(zhǎng)抑素,這些藥物具有更長(zhǎng)的半衰期,用于用于治療肢端肥大癥和內(nèi)分泌腫瘤。Lanreotide是由Octapeptide通過(guò)二硫鍵環(huán)化而成,兩者具有相似的藥理學(xué)性質(zhì)。Pasireotide相比于Octreotide及Lanreotide具有對(duì)某些特定受體類(lèi)型更高的親和力,從而使其適合應(yīng)用于對(duì)其他治療藥物無(wú)反應(yīng)的庫(kù)欣氏病和肢端肥大癥。

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