前藥是指一些在體外活性較小或者無活性的化合物,在體內(nèi)經(jīng)過酶的催化或者非酶作用,釋放出活性物質(zhì)從而發(fā)揮其藥理作用的化合物,其常常指將活性藥物(原藥)與某種無毒性化合物以共價(jià)鍵相連接而生成的新化學(xué)實(shí)體。
即前體藥物。指用化學(xué)方法合成原有藥物的衍生物,這種衍生物在機(jī)體內(nèi)能轉(zhuǎn)化成原來藥物而發(fā)揮作用。因此,前體藥物又可稱為生物可逆性衍生物。
前藥可定義為:藥物經(jīng)化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾得到的化合物,在體外沒有活性,在生物體或人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為原來的藥物而發(fā)揮藥效,稱原來的藥物(原藥)為母體藥物,結(jié)構(gòu)修飾后的化合物為前體藥物,簡稱前藥。前藥可區(qū)分為生物前體藥物(bioprecursors prodrug)、載體前藥(carrier-linked prodrugs)和協(xié)同前藥(twin drug)。載體前藥的主要類型有小分子載體前藥、雙前藥和聚合前藥等。
前藥的出現(xiàn)在臨床使用的藥物中,某些理化和生物學(xué)特性是治療所需要的,某些則是不需要的。藥學(xué)界所關(guān)心的是盡量減少那些不需要的理化和生物學(xué)的缺點(diǎn),如藥物劑型不合適、水溶性低、氣味不佳、對(duì)組織有刺激性或吸收不良、難以透過血腦屏障、生物利用度低、非靶器官的分布造成毒性反應(yīng)、代謝過快或長期滯留等。以上這些缺點(diǎn)和不足不能被常規(guī)的藥學(xué)方法或改變給藥途徑所克服。因此前藥的設(shè)計(jì)成為一種較可靠的選擇。
1951年由Albert首先提出前藥的概念。利用這一技術(shù)可暫時(shí)地改變或優(yōu)化藥物的物理、化學(xué)性能及其藥學(xué)和毒理學(xué)的時(shí)值分布類型。這種設(shè)計(jì)被稱為“藥物改造工程”(reclamation projects of drug)。這種前藥被稱為潛在的藥物(latentiation drug)或老藥相似藥(me-too)。其實(shí),前藥是一種古老的藥理現(xiàn)象,早在1788年,德國化學(xué)家Hoffmann把水楊酸乙?;铣砂⑺酒チ?,后者在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為水楊酸后才發(fā)揮作用,阿司匹林為一種前藥。臨床應(yīng)用的可待因、環(huán)磷酰胺等均屬前藥范疇。但由于當(dāng)時(shí)科技水平的限制對(duì)前藥的實(shí)用價(jià)值認(rèn)識(shí)不足,直到20世紀(jì)70年代,澳大利亞化學(xué)家Albert才正式提出有目的的設(shè)計(jì)前藥用于臨床的新設(shè)想。
前藥的分類:一類是載體前體藥物(carrier-prodrug,簡稱載體前藥);另一類是生物前體藥物(bioprecursors )。生物前體藥物大部分不是人為修飾的,而是在研究作用機(jī)制時(shí),發(fā)現(xiàn)其作用過程是經(jīng)體內(nèi)酶催化代謝而產(chǎn)生活性物質(zhì)。如非甾體抗炎類藥物舒林酸(sulindac)就是典型的生物前體藥,舒林酸本身沒有活性,在體內(nèi)還原酶的作用下由亞砜轉(zhuǎn)為硫化物形式產(chǎn)生抗炎活性。
前藥應(yīng)具備以下三個(gè)條件:(1)根據(jù)具有生物活性的藥物分子性質(zhì),按治療需要進(jìn)行化學(xué)改造;(2)進(jìn)入機(jī)體后,不論是否需要酶的作用,要保證恢復(fù)原來的藥物分子;(3)本身不顯示生物活性。
前藥的特征:原藥分子的載體的聯(lián)結(jié)一般是共價(jià)鍵;前藥應(yīng)無活性或低于原藥的活性;前藥的合成簡單易行,且載體分子價(jià)廉易得;原藥與載體的聯(lián)結(jié)在體內(nèi)經(jīng)酶反應(yīng)或酶促反應(yīng)可以裂解;前藥在體內(nèi)產(chǎn)生原藥事快速動(dòng)力學(xué)過程。
前藥的作用:利用前藥原理修飾先導(dǎo)化合物,不能增加其活性。但前藥設(shè)計(jì)可以改變藥物的物理化學(xué)性質(zhì),或提高藥物對(duì)靶部位作用的選擇性;改善藥物在體內(nèi)的吸收,分布,轉(zhuǎn)運(yùn)與代謝等藥代動(dòng)力學(xué)過程,或延長作用時(shí)間,或提高生物利用度;改善藥物的理化性質(zhì)和消除不良?xì)馕叮唤档退幬锏亩靖弊饔?;提高作用部位的特異性,有利于藥物與受體或酶的相互作用;延長作用時(shí)間;發(fā)揮藥物的配伍作用。
前藥的制備方法:
羧酸類化合物,醇類化合物或酚類化合物形成酯;胺類化合物形成酰胺等等。