背景及概述[1][2]
膽酸化學(xué)名 “3，7，12-三羥基甾代異戊酸”。分子式C24H40O5。分子量408.59。由乙醚中得正交晶體或由稀乙醇中得結(jié)晶(一水合物)。熔點(diǎn)198℃(無(wú)水合物)，[α]D20+37℃(乙醇，C=0.6)?？扇苡诖肌⒚?、丙酮、氯仿及乙酸。以?；悄懰?、甘氨膽酸的形式存在于哺乳動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)、兩棲動(dòng)物及爬蟲(chóng)類(lèi)的膽內(nèi)?？膳c正十六醇、棕櫚酸、硬脂酸、硬脂炔酸、巴西烯酸、廿二碳-13-炔酸等形成二元共熔物。
在稀乙酸或碳酸氫鈉溶液中與溴作用得3，7，12-三羰-5β-膽烷-24-酸(去氫膽酸)。在乙酸中用乙酰氯酰化得12α-羥基-3α，7α-二乙酰氧基-5β-膽烷-24-酸，與稀鹽酸或在乙酸中與稀鹽酸作用呈藍(lán)紫色，其濃硫酸溶液為橙紅色并有綠色熒光。膽酸由一個(gè)剛性的甾環(huán)和一個(gè)脂肪側(cè)鏈組成，由德國(guó)科學(xué)家海因里希·奧托·維蘭德( Heinrich Otto Wieland) 發(fā)現(xiàn)并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定，是膽汁中一大類(lèi)膽烷酸的總稱(chēng)。
研究證明膽酸偶聯(lián)的前藥具有了肝靶向作用，新陳代謝穩(wěn)定性提高，膽酸作為載體的藥物設(shè)計(jì)逐漸成為研究熱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著膽酸相關(guān)研究的深入，膽酸作為載體與轉(zhuǎn)運(yùn)酶和藥物之間的構(gòu)效關(guān)系越來(lái)越清晰，加速了膽酸為載體的前藥設(shè)計(jì)、合成，使得膽酸載體的研究進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。
構(gòu)效關(guān)系[3]
膽酸可以被特異性識(shí)別吸收的關(guān)鍵主體結(jié)構(gòu)是： C-24 位附近具有陰離子性集團(tuán)；甾環(huán)上至少具有一個(gè)軸向羥基集團(tuán)；甾環(huán)A 和B 是順式構(gòu)型。藥效集團(tuán)與膽酸合理結(jié)構(gòu)修飾集中體現(xiàn)在C-3 位和C-24 位上。C-24 位的羧基可以形成酯鍵、酰胺鍵或者被還原。C-3 位羥基集團(tuán)可以形成酯鍵、醚鍵或者被替換。藥效集團(tuán)可以通過(guò)鏈或者直接連接到這兩個(gè)位置。
為了測(cè)試連接位點(diǎn)和藥物連接鍵的改變對(duì)膽酸載體性質(zhì)的影響對(duì)不同膽酸的不同位點(diǎn)引入了疊氮集團(tuán)，研究表明當(dāng)引入疊氮集團(tuán)或者氨基時(shí)膽酸載體的細(xì)胞毒性上升，并且毒性與新載體的極性表面積有直接關(guān)聯(lián)，極性表面積越小毒性越大。當(dāng)藥物重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是細(xì)胞毒性的時(shí)候，使用疊氮或者氨基與膽酸偶聯(lián)作具有更好的效果。
他后期的研究采用在藥物不同位點(diǎn)引入熒光集團(tuán)的跟蹤方法，證明了在膽酸C-3 位軸向連接藥物集團(tuán)才具有通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞的能力，并且熊脫氧膽酸較脫氧膽酸提供主動(dòng)運(yùn)輸能力要更強(qiáng)。
對(duì)于膽酸作為載體的研究更集中在藥物在膽酸上連接位置對(duì)新衍生物分子中的膽酸主動(dòng)運(yùn)輸影響。研究表明藥效集團(tuán)以酰胺鍵與膽酸C24 進(jìn)行偶聯(lián)在體內(nèi)更穩(wěn)定，以酯鍵相連易于水解。雖然天然的膽酸C-24 位是羧酸型，但新衍生物分子中的膽酸上C-24 位置附近無(wú)羧酸型對(duì)活性影響不大。膽酸偶聯(lián)的藥效團(tuán)上，陰離子型取代基(羧基) 大于一個(gè)時(shí)會(huì)嚴(yán)重破壞化合物與ASBT的結(jié)合。
膽酸與藥物偶聯(lián)時(shí)，連接鏈的長(zhǎng)度影響藥物活性。E.Polli 的小組又研究了膽酸C-3 位和C-7 位羥基的改變對(duì)于其主動(dòng)運(yùn)輸性質(zhì)的影響，結(jié)果表明當(dāng)C-3 位引入藥物集團(tuán)時(shí)，并不會(huì)影響藥物偶聯(lián)膽酸新衍生物參與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)幕钚?，但C-7 位引入藥物集團(tuán)時(shí)，新衍生物無(wú)法參與正常的主動(dòng)運(yùn)輸。藥效集團(tuán)與膽酸偶聯(lián)后對(duì)于藥效集團(tuán)影響的構(gòu)效關(guān)系研究較少，利用膽酸為載體的新衍生物有時(shí)會(huì)降低藥效集團(tuán)的活性，在選取膽酸作為載體后，需要對(duì)新衍生物具體的分析。
應(yīng)用[3]
膽酸作為藥物載體具有兩方面的應(yīng)用：一是利用了膽酸在小腸中的高效率回收作用提高藥物的口服利用度。二是利用膽酸可被肝細(xì)胞NTCP 攝入及小腸細(xì)胞ASBT 重新吸收，提高藥物的肝腸靶向性。另外，利用了膽酸兩性分子的優(yōu)勢(shì)，可有助于提高藥物對(duì)于細(xì)胞膜的滲透性。
1. 利用膽酸提高藥物口服利用度
膽酸作為口服藥物載體，可提高藥物口服利用度及在小腸中的穩(wěn)定性，加巴噴?。?3］ ( gabapentin) 是一種抗焦慮型藥物，但它在口服過(guò)程中吸收率低和易水解，設(shè)計(jì)合成了5 種與膽酸載體偶聯(lián)的加巴噴丁衍生物，靶點(diǎn)ASBT，實(shí)驗(yàn)表明，單價(jià)陰離子型化合物具有較好的ASBT 靶向功能，雙陰離子型化合物具有一般的ASBT 親和力。
體外分析實(shí)驗(yàn)表明，加巴噴丁偶聯(lián)膽酸后，其在體內(nèi)的穩(wěn)定性較母藥有了大幅度的提高，但有一定量的綴合物會(huì)釋放出母藥，證明這種釋放是由體內(nèi)酶作用導(dǎo)致的。通過(guò)加巴噴丁偶聯(lián)膽酸，成功的延緩了它在體內(nèi)的降解速度，提高了口服利用度。但通過(guò)酰胺鍵或酯鍵與膽酸相連的藥物在生物體內(nèi)都可以進(jìn)行降解，釋放出母藥。
肝素是一種高效的抗凝血?jiǎng)?，最近的研究?bào)道它具有抗腫瘤活性，但肝素在腸道內(nèi)很難被吸收，很難做成口服型藥物，設(shè)計(jì)合成了一系列脫氧膽酸偶聯(lián)低分子肝素綴合物L(fēng)HD，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，LHD 的口服利用度較肝素有了大幅度的提高，并且裸鼠實(shí)驗(yàn)表明，LHD 可以顯著抑制黑色素瘤B16F10 細(xì)胞及人肺癌A549 細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。
2. 利用膽酸提高藥物靶向性
膽酸作為靶向藥物載體，可以提高藥物在肝及小腸的濃度，靶向投送藥物，降低藥物毒副作用。有機(jī)硝酸酯類(lèi)是治療肝硬化的臨床用藥，但是在臨床應(yīng)用中有機(jī)硝酸酯類(lèi)的一氧化氮釋放藥物門(mén)靜脈特異性差，經(jīng)常產(chǎn)生全身副作用。因而，設(shè)計(jì)出了一種硝酸酯與肝靶向載體熊去氧膽酸的偶聯(lián)物NCX1000。
3. 利用膽酸提高藥物的細(xì)胞膜滲透性
使用效率更好的微波輔助Cu( I) 催化環(huán)加成反映，分別在膽酸的C-24 位(羧基被還原) ，C-3 位連接了抗菌藥物氟康唑。新獲得的衍生物表現(xiàn)出良好的抗菌能力。隨后又在C-24 位(羧基保留) 連擊酯鍵或者酰胺鍵后，利用微波輔助Cu( I) 催化環(huán)加成反映連接了β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素，抗菌活性測(cè)試表明，連接膽酸后較藥效團(tuán)活性大幅度增強(qiáng)，目前正在對(duì)藥物的細(xì)胞膜滲透性做藥理學(xué)研究。
主要參考資料
[1] 化合物詞典
[2] 膽汁酸的代謝、生理作用及其臨床意義
[3] 膽酸作為藥物載體的研究進(jìn)展