选择性PDE5抑制剂TPN729的成药性评价及临床前药效学研究
【摘要】研究目的：对西地那非进行结构改造所得化合物进行成药性评价,获得具有自主知识产权的新药候选化合物TPN729,并对其进行系统的临床前药效学及相关机制研究。研究方法：1.TPN729的成药性评价方法：1)放射性同位素SPA法测定化合物对分离、纯化得到的PDE1-PDE6的抑制活性；2)阴茎海绵体内压(ICP)监测法测试化合物对电刺激海绵体神经诱导的大鼠勃起的影响；3)LC/MS/MS法测试化合物在大鼠及比格犬体内的药代动力学；4).hERG心血管安全性测试,miniAmes遗传毒性测试及小鼠急性毒性实验对化合物进行安全性早期评价。2.TPN729的临床前药效学研究方法：1)放射性同位素SPA法测定TPN729MA(TPN729马来酸盐)对重组人PDE1-PDE11的抑制活性；2)离体血管环实验测试TPN729MA对大鼠主动脉血管环平滑肌的舒张作用；3)ICP监测法测试TPN729MA对电刺激海绵体神经诱导的大鼠和比格犬的勃起的影响以及海绵体内注射硝普钠诱导比格犬勃起的影响；4)阴茎长度测量法测量TPN729MA对清醒家兔的勃起的影响；5)右心导管法检测TPN729MA对野百合碱诱导的肺动脉高压大鼠及对低氧诱导的肺动脉高压比格犬的治疗作用。研究结果：1.TPN729具有良好成药性1)TPNE01(TPN729)抑制PDE5的IC50为4.21nM,相对于PDE1、2、3、4、6的选择性倍数分别为109、>2375、8994、967、51倍,活性及选择性均好于西地那非；TPNE01对电刺激诱导的大鼠勃起的ICP/BP相对值在第60分钟大于西地那非(167.4%vs143.1%)；大鼠及比格犬灌胃给于TPNE0120mg/kg及5mg/kg后生物利用度分别为33.9%及57.6%,暴露量(AUC0-t)分别为739μg/L·h和1547μg/L·h,注射给药的消除半衰期分别为3.76及4.12小时；TPNE01对hERG的IC50>10μM,miniAmes实验结果阴性,小鼠经口灌胃1.0g/kg无动物死亡。TPNE01综合成药性最好,作为新药候选化合物,即TPN729(后成盐研究确定采用马来酸为药用形式,即TPN729MA)。2)TPNE08除急性毒性稍强外,其他性质良好,作为新药备选化合物。2.TPN729为高选择性PDE5抑制剂,药效作用时间长1)TPN729MA、西地那非及他达那非对重组人PDE5的IC50分别为2.28,5.22和2.35nM;TPN729MA对PDE1和PDE6的选择性好于西地那非(248vs88倍,20vs8倍),对PDE11的选择性明显好于他达拉非(2671vs5倍),TPN729MA对PDE2、3、7、8、9和10表现出极好的选择性(>10,000倍)。2)TPN729MA单用在1μM浓度时可以使血管环的张力恢复到去氧肾上腺素(PE)预处理前的水平,与西地那非作用相当,与硝普钠(SNP)联用0.1nM即可使血管环的张力恢复到PE预处理前的水平,在10-12M时对血管环的舒张作用显著强于西地那非(60.9%vs34.9%)。3)TPN729MA2.5mg/kg可显著增加大鼠的ICP及ICP/BP,相同剂量西地那非只可显著增强ICP/BP;与生理盐水组相比,TPN729MA2.5mg/kg对ICP/BP的增强在给药后75-120分钟具有显著意义,而西地那非(2.5mg/kg)只在75-90分钟内具有显著意义,TPN729AM比西地那非具有更长的作用时间。4)TPN729MA3.75-15.00mg/kg可使电刺激勃起神经引起的比格犬ICP值和ICP/BP值显著增加,TPN729MA15mg/kg对ICP/BP的增强作用与同剂量阳性对照西地那非比较有明显的提高,在45分钟分别为2.04和1.26,但无统计学差异。5)与生理盐水组相比,TPN729MA及西地那非5μg/kg(iv)均可显著增加SNP诱导的大鼠勃起的ICP相对值及ICP/BP相对值,ICP/BP相对值分别为1.93±0.08,1.67±0.17.6)TPN729MA10,30mg/kg及西地那非10mg/kg在给药1小时后注射SNP,均可显著增加清醒家兔阴茎勃起长度及长度-时间曲线下面积(AUC),相同剂量的TPN729MA的AUC比西地那非大36%。7)TPN729MA10、30mg/kg可以显著降低野百合碱造模引起的肺动脉压和平均右心室压升高,缓解肺动脉高压引起的右心肥厚和肺肿大,表现出对肺动脉高压的治疗作用,10mg/kg作用强度与同剂量西地那非相当,平均肺动脉压分别为50.26,50.96mmHg。8)TPN729MA60、120及240μg/kg/min可明显降低低氧引起的比格犬急性肺动脉高压,低氧后8分钟,与给药前相比的降低百分率分别为13.4、11.9、12.2%,西地那非60、120及240μg/kg/min的降低百分率分别为7.0、5.6、10.8%,而生理盐水平均增加百分率为12.2%。结论：1.通过成药性评价确定了具有良好成药前景的候选化合物TPN729MA.2.TPN729MA为高选择性PDE5抑制剂,其对PDE1及PDE6的选择性好于西地那非,对PDE11的选择性好于他达那非。3.TPN729MA通过作用于NO→cGMP通路,抑制cGMP的水解,维持cGMP的高水平发挥扩血管作用而发挥药效。4.TPN729MA在多种动物体内表现出明显的增强勃起功能以及降低肺动脉高压的作用,其作用强度与西地那非相当或更强,作用时间比西地那非更长。
【作者】王震；
【导师】杨波；
【作者基本信息】浙江大学，药理学，2014，博士
【关键词】5型磷酸二酯酶抑制剂；药效学研究；成药性评价；
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