理论教育 生物催化反应:芳基丙酸概述

生物催化反应:芳基丙酸概述

时间:2023-11-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前已经发现的具有解热、消炎镇痛作用的2-芳基丙酸类药物有几十种,大多数已经工业化生产。图7-8 几种2-芳基丙酸类药物的化学结构式目前2-芳基丙酸类抗炎药在市场上较为畅销。近几年来,2-芳基丙酸类抗炎药仍不断有新品种上市与申请专利,如用于治疗感冒、头痛、关节炎的萘普生钠片和酮洛芬控释胶囊。可以说,2-芳基丙酸类抗炎药的销售前景是较好的。萘普生、布洛芬和酮洛芬是国内2-芳基丙酸类抗炎药生产的主要品种。

生物催化反应:芳基丙酸概述

2-芳基丙酸类非甾体抗炎药(non-steroid anti-inflamming drugs,NSAID),是一类重要的消炎镇痛药,可用化学通式ArCH(CH3)COOH表示。目前已经发现的具有解热、消炎镇痛作用的2-芳基丙酸类药物有几十种,大多数已经工业化生产。常见的品种有萘普生(Naproxen)、布洛芬(Ibuprofen)、氟比洛芬(Flurbiprofen)、酮洛芬(Ketoprofen)、舒洛芬(Suprofen)等(见图7-8)。它们广泛用于治疗结缔组织的炎症,如关节炎和上呼吸道感染等。以酮洛芬为例,其与阿司匹林比消炎镇痛作用强150倍、解热作用强100倍,临床上用于治疗慢性类风湿关节炎、变形关节炎、外伤和术后疼痛。

图7-8 几种2-芳基丙酸类药物的化学结构式

目前2-芳基丙酸类抗炎药在市场上较为畅销。布洛芬在美国和英国抗关节炎药物市场上占有很大的份额。1988年NASAID药物是美国第八大治疗药,美国市场数值达20.4亿美元,其中布洛芬占33%,即6.7亿美元。酮洛芬品牌之一Orudis的销售额为2亿美元,日服一次的Oruvail为1亿多美元,Bayer公司的Actron与Whitehall Robins公司的Orudis KT均获美国FDA批准为非处方药。近几年来,2-芳基丙酸类抗炎药仍不断有新品种上市与申请专利,如用于治疗感冒、头痛、关节炎的萘普生钠片(Aleve,200mg)和酮洛芬控释胶囊(Oruvail)。可以说,2-芳基丙酸类抗炎药的销售前景是较好的。

2-芳基丙酸类抗炎药中的2-碳原子上有一个不对称的手性中心。研究表明,其药效与立体构型有很大关系,(S)-异构体通常比(R)-异构体的疗效高,如(S)-萘普生的疗效比其(R)-异构体高28倍,(S)-布洛芬的疗效比其(R)-异构体高160倍。其中酮洛芬特别引起人们的兴趣,因为药理研究发现,酮洛芬中起消炎止痛作用的成分主要是其(S)-对映体,而异构体对牙周病的骨质疏松有治疗作用,可添加于牙膏中。因此,对酮洛芬消旋体进行拆分,尤其具有重要意义:既可获得两个具有不同用途的单一对映体药,还可获得新药专利。

一些2-芳基丙酸(2-PAP)类药物的(R)-对映体在生物体内可特异转化为有效的(S)-构型,而逆向转化不能发生,转化机理为(R)-对映体的手性碳原子发生脱氢作用,然后通过体内酶立体选择氢化形成(S)-对映体,转化程度因药物品种以及生物种类而异。在人体内,布洛芬、氟比洛芬、卡洛芬有明显的转化,布洛芬具有高度易变性,酮洛芬、氟比洛芬、卡洛芬转化率较低,而萘普生、弗诺洛芬则不发生手性转化。(www.daowen.com)

总之,2-APA类药物的不同对映体有着不相同药效活性,其毒副作用也明显不同,因此对2-APA类药物的有效构型的制备就显得十分必要。

随着当代生命科学和有机立体化学的发展及人民生活水平的日益提高,供应更多疗效明确、毒副作用小的光学纯药物已成为现代药物研究中不可缺少的重要内容,这必将促进拆分技术和不对称合成方法的更大发展。时至今日,国内外对2-APA类药物拆分已作了大量的研究,报道了众多行之有效的方法。

鉴于以上原因,国外一些大制药公司都在竞相开发单一对映体的2-芳基丙酸类药物。1994年奥地利Gcbro Fieberbrum公司的(S)-(+)-布洛芬首次进入市场,并先后推出了含氢溴酸右美沙芬(S)-布洛芬盐止咳片、(S)-布洛芬快释毫微溶胶片等制剂品种。萘普生是2-芳基丙酸类药中最早以纯对映体形式销售的一种,是由化学拆分方法得到的。由于专利已在1993年年底失效,在此之前,多家外国公司都在努力发展这一高附加值产品的制备新方法。右旋体酮洛芬(dextroketoprofen,Enantyum)是意大利Menarini公司开发的,于1996年在西班牙首次上市,并在美国进入临床试验,准备向FDA提出申请;同时美国Sepracor公司利用酶法拆分也已成功。

萘普生、布洛芬和酮洛芬是国内2-芳基丙酸类抗炎药生产的主要品种。我国自1988年开始生产消旋体酮洛芬,并出口到欧美等发达国家,年创汇数千万美元。由于消旋体酮洛芬的专利保护期已过,因此不存在知识产权的纠纷问题。但是正如上面所指出,现在国外都在争相开发对映纯酮洛芬,而且已有一些公司开发成功,并上市销售。国内华东理工大学许建和等也成功地研究了生物催化拆分酮洛芬技术。

国内萘普生的工业拆分方法仍是采用以葡辛胺为拆分剂的形成和分离非对映异构体法,存在收率较低、旋光度差、拆分剂消耗大等问题。布洛芬也是以外消旋体形式出售,不过已开展通过生物法拆分和生物催化不对称合成获得光学活性对映体的研究。研究开发2-芳基丙酸的纯对映体制备技术,将具有重大的战略意义和经济价值。

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