新型多巴胺D3受体拮抗剂YQA-14的早期ADME性质评价

【摘要】药物成瘾是一种长期使用成瘾药物而诱发的慢性精神类疾病，尽管有严重的不良后果，但患者仍持续地强迫性觅药和用药。多巴胺是参与奖赏行为的重要调节分子，通过调节分布于不同脑区的多巴胺受体亚型，参与药物成瘾等生命活动。D3R是目前DA受体亚型的研究热点，D3R主要分布在中脑边缘系统，在帕金森、精神分裂症以及药物依赖等疾病的生理过程中扮演着重要角色。近年来随着选择性D3R配体的研发，发现多巴胺D3R选择性拮抗剂能显著降低成瘾药物的奖赏效应并且可以抑制复吸的发生。BP897、SB-277011A、NGB2904及PG-01037均是目前国际制药公司近年来发现的具有较为领先的药理学参数及较好选择性的D3R拮抗剂。SB-277011A曾为美国GSK公司开发的新药，虽然在药理实验中发现其能够显著的减弱可卡因、尼古丁、甲基苯丙胺和四氢大麻酚增加的脑奖赏效应，但是在PK研究中发现SB-277011A在灵长类动物体内的代谢时间不足20分钟，是肝脏醛氧化酶的底物，目前已停止临床开发。NGB2904是美国Neurogen公司开发全新化合物，是目前选择性最好的D3R拮抗剂。但NGB2904水溶性较差，影响药物在体内的吸收、分布、代谢及排泄。PG-01037Neurogen公司在NGB2904的基础上修饰得到的另一化合物，其在NGB2904的基础上改善了水溶性，但却被发现为外排转运体P-gp的特异性底物。军事医学科学院毒物药物研究所以优势结构为指导原则，自行设计并合成苯并噁唑啉-2-酮-甲酰胺类化合物YQA-14。药理学研究发现YQA-14与D3R间具有两个亲和力位点，Ki分别为0.68×10-4nM和2.11nM，但与D2R只有一个竞争位点，Ki为335.3nM，选择性为分别为>4×10-6和150倍。YQA-14是目前鉴定出的具有国际上最强亲和力和选择性的D3R拮抗剂。鉴于YQA-14良好的药理学表现，军事医学科学院毒物药物研究所拟将该化合物作为候选化合物进行开发，国际制药公司也对该化合物表示了浓厚的兴趣，有很强的合作意向。鉴于现有高选择性D3R拮抗剂的ADME性质普遍不理想，并因此严重影响了此类药物的研发进程，因此对YQA-14进行早期的ADME性质评价及人体DMPK性质预测具有十分重要的意义。本研究主要进行了以下工作：1.生物样品中YQA-14的LC-MS-MS检测方法的建立建立了生物样品中YQA-14的LC-MS-MS检测方法。所建立的方法可以适用于肝微粒体、肝胞质液、大鼠血浆、比格犬血浆、人血浆、大鼠脑组织、小鼠脑组织等多个生物基质中YQA-14的含量测定，满足相应试验的需求。在上述基质中，YQA-14具有适宜的LLOQ及线性范围，并在线性范围内线性良好。可以对生物样品进行准确，快速，敏感的定量分析。此外YQA-14在上述各生物基质中具有良好的长期放置稳定性及反复冻融稳定性，可以保证所分析样品结果的准确。2.与ADME性质相关的理化性质研究YQA-14具有较差的水溶性（400μgmL-1）和较好的脂溶性（LogD7.4=2.15）。Caco-2细胞模型的透过性研究结果显示YQA-14的Papp(AL→BP)值为19.90×10-6cms-1，属于吸收较好的化合物。YQA-14在全血与血浆中的分配系数研究发现，YQA-14与血红蛋白的结合率适中，并且在大鼠、比格犬和人三个种属中不存在种属差异。3.YQA-14的体外代谢稳定性研究YQA-14在灵长类及非灵长类动物的肝脏胞质液中均保持稳定，说明其不是醛氧化酶的底物。YQA-14的微粒体稳定性具有一定的种属差异。在大鼠肝微粒体中代谢较快，比格犬最慢，人居中。通过IVIVE外推发现，YQA-14在大鼠和人体内的代谢可能具有更大的相似性，肝脏的首过抽提率分别为45.14%和40.23%，在比格犬体内的代谢较慢，肝脏首过抽提率约为13.73%。YQA-14在重组酶中的孵育发现YQA-14的代谢是多酶介导的，其中CYP3A4和CYP2D6为最主要的代谢酶。4.YQA-14在不同种属动物体内的PK性质研究大鼠静脉给予25mgkg-1的YQA-14后，清除率CL为29.7mLmin-1kg-1，半衰期t1/2为1.9h。表观分布容积Vd为4.8Lkg-1，说明YQA-14在大鼠体内主要全身分布在血管外(Vd>0.7Lkg-1)。口服给予25mgkg-1的YQA-14后，tmax约为0.5h，吸收较快，但生物利用度仅为15.6%。比格犬静脉给予5mgkg-1的YQA-14后，清除率CL为8.3mLmin-1kg-1，半衰期t1/2为2.9h。表观分布容积Vd为2.1Lkg-1。口服给予5mgkg-1的YQA-14后，tmax约为0.5h，生物利用度为45.9%。5.YQA-14与不同生物基质的蛋白结合率研究YQA-14的肝微粒体中结合率为64%，属于中度结合，因此不容易受到其它高结合率药物的影响，而改变其肝脏代谢速率。在大鼠、比格犬及人血浆的血浆蛋白结合率均约为99%，且不存在浓度依赖性。6.基于生理药动学模型对YQA-14在人体内的PK性质预测以GastroplusTM软件为平台，建立了大鼠和比格犬的PBPK模型。在该模型上模拟动物体内静脉及口服给药，对比实测数据证实所建立的模型可以较为真实的模拟动物体内的真实情况。在验证模型建立成功的基础上进一步应用于YQA-14在人体内的PK情况及口服吸收情况进行了拟合和预测。YQA-14在人体内的代谢速率适中，t1/2约为2.5h，呈全身性分布。人体口服YQA-14溶液后吸收较快，tmax约为0.4h，但吸收程度及生物利用度与给药剂量相关：当给予287mgHuman-1时，约吸收54.7%，生物利用度约为16.9%；当给药剂量将为57.4mgHuman-1时，约能吸收89.7%，生物利用度提高到35.1%。参数敏感性分析发现YQA-14在体内的吸收是一非线性过程，随给药剂量增加吸收程度和生物利用程度均会降低；而溶解度和透膜性的提高均可为药物在体内的吸收与利用产生正面影响，尤其是溶解度的影响更为显著，研究结果提示，在后续开发的制剂学研究中，应该着重于药物在胃肠道中溶解度的提高。7.YQA-14的靶组织分布研究稳态条件下（血药浓度≈250ngmL-1），YQA-14在大鼠各个脑区中的药物浓度均小于25ngg-1，不到血药浓度的10%。在小鼠单次腹腔注射后，YQA-14在小鼠脑组织中的药物浓度明显低于在全血中的浓度，AUCbrain/AUCblood仅为3.97%，YQA-14难以进入小鼠脑组织中。8.甲基苯丙胺成瘾模型中YQA-14的靶组织分布研究腹腔注射药物后，正常动物组中YQA-14的AUCbrain/AUCblood为5.62%，甲基苯丙胺成瘾动物中AUCbrain/AUCblood为5.83%，YQA-14在两组动物中脑组织分布并未发现明显变化。9.基于药物转运体的特异性分布机制研究通过体外（Caco-2细胞）和体内（小鼠）两种模型进行YQA-14在脑组织中特异性分布的机制研究。温度对YQA-14在Caco-2细胞模型上的双向转运的影响研究发现，YQA-14可能是外排转运体的底物，且在转运过程中需要能量支持，认为YQA-14在Caco-2细胞上的外排是由ATP结合盒式蛋白介导的。通过使用不同的特异性抑制剂，发现YQA-14是外排转运体P-gp的底物，不是BCRP的底物。YQA-14在脑内分布较差主要是由于P-gp对其外排造成的。
【作者】刘霏；
【导师】张振清；庄笑梅；
【作者基本信息】中国人民解放军军事医学科学院，药理学，2014，博士
【关键词】YQA-14；药物代谢动力学；生理药动学模型；转运体；

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