[スポンサーリンク]

chemglossary

重医薬品(重水素化医薬品、heavy drug)

[スポンサーリンク]

 

重医薬品(重水素化医薬品, heavy drug)とは重水素(2H, D)で標識された医薬品のことを指す[1]。医薬分子で代謝を受ける部位の C−H 結合を、より安定な C−D 結合に置換することで代謝を遅らせることができる。薬が安定して効く時間が延びるため、薬をのむ回数を減らし、副作用も抑えることができる。そのため、患者に負担をかけない、安全な治療法を提供できる。

薬の成分は体内でさまざまな効果を発揮するが、肝臓などで徐々に分解されて効果が薄まってゆく。効果を維持するために薬をたくさん飲めば、コストもかかる上に副作用のリスクも高くなる。しかも肝臓などでの分解には個人差があるので、副作用をコントロールするために患者一人一人に合わせて投与量を調節する必要がある場合がある。この問題を解決する一つの戦略が医薬品の重水素化である。

重水素化された有機物質に含まれる炭素–重水素結合 (C–D 結合) は、通常の水素化合物に含まれる C–H 結合より化学結合が強い。そのため、代謝部位に C–D 結合を導入すれば、薬が体内で分解される際に通常よりも時間がかかる。つまり、通常の医薬品と同じ効果が、通常よりも安定して長く続く。そのため医者や患者にとって薬を飲む量や回数を減らし、副作用をコントロールしやすくなるというメリットがある(図1)。重水素化は単純に代謝を遅くするだけではなく、代謝経路を変更するための戦略として利用されることもある。

図1。従来の医薬品と重水素化医薬品のイメージ。薬は主に肝臓で分解されて効果が薄まっていくが、重水素化医薬品は分解に時間がかかるため、同量でも薬効が長時間持続する。(出典:ほとんど0円大学

 

2017年に重水素化した医薬品 deutetrabenazine (ハンチントン舞踏病における不随意運動の抑制)が、アメリカFDA(Food and Drug Administration)に初めて認可された(図2)[2]。この薬は tetrabenazine に含まれる二つのメチル基を重水素化したものである。

図2

deutetrabenazine はまずカルボニル基がアルコールへと代謝される (図3左)。このアルコールは活性代謝物である。さらにシトクローム P450 (CYP 2D6) によってメトキシ基が脱メチル化される(図3右)。脱メチル化体はいずれも不活性であるため、この脱メチル化によって薬効が失われてしまう。

図3

 

P450 による脱メチル化は水素引き抜きによって進行する。メチル基の重水素化は、この脱メチル化を速度論的重水素同位体効果(KDIE)によって遅くすることで、薬効の持続に寄与する。例えば肝ミクロソーム (P450) によるアニソール(メトキシベンゼン)の脱メチル化反応 (図4)では、上式と比べて下式の重水素化アニソールの脱メチル化が 5–8 倍遅いと報告されている[3]

図4

2021年には中国で重医薬品 donafenib が認可された (抗がん剤、キナーゼ阻害剤, 図5)[4]。この薬は sorafenib に含まれるメチル基を重水素化したものである。2022年現在、各国で臨床試験に入っている重医薬品が複数存在する。

図5

 

参考文献

  1. Pirali, T.; Serafini, M.; Cargnin, S.; Genazzani, A. A. Applications of Deuterium in Medicinal Chemistry. J. Med. Chem. 201962, 5276−5297. DOI:10.1021/acs.jmedchem.8b01808

  2. Dean, M.; Sung, V. W. Review of Deutetrabenazine: a Novel Treatment for Chorea Associated with Huntington’s Disease. Drug Des. Devel. Ther. 2018, 12, 313−319. DOI:10.2147/DDDT.S138828

  3. Smith, J. R. L.; Sleath, P. R. Model systems for cytochrome P450 dependent mono-oxygenases. Part 2. Kinetic isotope effects for the oxidative demethylation of anisole and [Me-2H3]anisole by cytochrome P450 dependent mono-oxygenases and model systems. JCS Perkin Trans. II 1983, 621–628. DOI: 10.1039/P29830000621

  4. Qin, S. et al. Donafenib Versus Sorafenib in First-Line Treatment of Unresectable or Metastatic Hepatocellular Carcinoma: A Randomized, Open-Label, Parallel-Controlled Phase II-III Trial. J. Clin. Oncol. 2021, 39, 3002−3011. DOI: 10.1200/JCO.21.00163

関連リンク

Avatar photo

Naka Research Group

投稿者の記事一覧

研究グループで話題となった内容を紹介します

関連記事

  1. スケールアップのためのインフォマティクス活用 -ラボスケールから…
  2. ポンコツ博士の海外奮闘録XX ~博士,日本を堪能する② プレゼン…
  3. 組曲『ノーベル化学賞』
  4. 有機合成化学協会誌2024年8月号:連続フロー合成・AI創薬・環…
  5. 1-ヒドロキシタキシニンの不斉全合成
  6. 超分子カプセル内包型発光性金属錯体の創製
  7. ゴードン会議に参加しました【アメリカで Ph.D. を取る: 国…
  8. クロスカップリング反応 cross coupling react…

注目情報

ピックアップ記事

  1. 美術品保存と高分子
  2. スケールアップ検討法・反応・晶析と実験のスピードアップ化【終了】
  3. エイモス・B・スミス III Amos B. Smith III
  4. サラシノール/Salacinol
  5. 第33回ケムステVシンポ「研究DXとラボラトリーオートメーション」を開催します!
  6. JSR、東大理物と包括的連携に合意 共同研究や人材育成を促進
  7. 私がケムステスタッフになったワケ(2)
  8. 身近な食品添加物の組み合わせが砂漠の水不足を解決するかもしれない
  9. ウッドワード・ホフマン則を打ち破る『力学的活性化』
  10. 冬虫夏草由来の画期的新薬がこん平さんを救う?ーFTY720

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2022年3月
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

注目情報

最新記事

【新規事業のヒントをお探しの方へ】イノベーションを生み出すマイクロ波技術の基本と活用事例

新しい技術を活用したビジネスの創出や、既存事業の付加価値向上を検討されている方向けのセミナーです。…

わざと失敗する実験【プロセス化学者のつぶやき】

前回まで1. 設定温度と系内の実温度のお話2. 温度値をどう判断するか3.反応操作をしな…

CIPイノベーション共創プログラム「有機電解合成の今:最新技術動向と化学品製造への応用の可能性」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「有機電解合…

CIPイノベーション共創プログラム「世界を変えるバイオベンチャーの新たな戦略」

日本化学会第106春季年会(2026)で開催されるシンポジウムの一つに、CIPセッション「世界を変え…

年会特別企画「XAFSと化学:錯体, 触媒からリュウグウまで –放射光ことはじめ」

放射光施設を利用したX線吸収分光法(XAFS)は、物質の電子状態や局所構造を元素選択的に明らかにでき…

超公聴会 2026 で発表します!!【YouTube 配信】

超公聴会は、今年度博士号を取得する大学院生が公聴会の内容を持ち寄ってオンライン上で発表する会です。主…

日本化学会 第106春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part II (3/16 追記)

さて、Part Iに引き続きPart II!年会をさらに盛り上げる企画として、2011年より…

凍結乾燥の常識を覆す!マイクロ波導入による乾燥時間短縮と効率化

「凍結乾燥は時間がかかるもの」と諦めていませんか?医薬品や食品、新素材開発において、品質を維…

日本化学会 第106春季年会 付設展示会ケムステキャンペーン Part I (3/16追記)

まだ寒い日が続いておりますが、あっという間に3月になりました。今年も日本化学会春季年会の季節です。…

アムホテリシンBのはなし 70年前に開発された奇跡の抗真菌薬

Tshozoです。以前から自身の体調不良を記事にしているのですが、昨今流行りのAIには産み出せな…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP