- 著者
- 小村 弘 河原 亥一郎 茂本 友貴枝 松田 健一 阿野 理恵子 村山 洋子 森脇 俊哉 吉田 長弘
- 出版者
- 公益社団法人 日本薬学会
- 雑誌
- YAKUGAKU ZASSHI (ISSN:00316903)
- 巻号頁・発行日
- vol.125, no.1, pp.121-130, 2005-01-01 (Released:2005-01-01)
- 参考文献数
- 27
- 被引用文献数
- 3 5
The application of combinatorial chemistry and high-throughput screening to biological targets has led to efficient identification of lead compounds in wide therapeutic areas. However, the physicochemical properties of some lead compounds are lipophilic with low water soluble. Since these parameters determine in vivo absorption, we established robust screening methods for solubility and Caco-2 membrane permeability which are applicable to our screening strategy based on the structure-pharmacokinetic parameter relationship (SPR). Of test compounds with different core structures, turbidimetric solubility and apparent solubility as determined by HPLC-UV analysis after dilution of aqueous media from DMSO stock solution was overestimated in comparison with the corresponding thermodynamic solubility obtained using a traditional shake-flask method. A new powder-dissolution method providing thermodynamic solubility similar to that in the traditional method was developed using 96-well plates for equilibrium dialysis. The throughput of the method was the almost the same as that using the apparent solubility method. In a conventional Caco-2 assay, membrane permeability (Papp) of some lipophilic compounds was underestimated due to low solubility in the apical site and adhesion to the device, resulting in a poor relationship between the in vivo absorption fraction and the Papp values. The addition of 0.1% Gelucire 44/14 into the apical site and 4% bovine serum albumin into the basolateral site improved the relationship. These newly developed methods are therefore useful to optimize lead compounds with less water solubility and high lipophilicity on the basis of SPR.
- 著者
- 小村 弘 茂本 友貴枝 河原 亥一郎 松田 健一 阿野 理恵子 村山 洋子 森脇 俊哉 吉田 長弘
- 出版者
- 公益社団法人日本薬学会
- 雑誌
- 藥學雜誌 = Journal of the Pharmaceutical Society of Japan (ISSN:00316903)
- 巻号頁・発行日
- vol.125, no.1, pp.141-147, 2005-01-01
- 参考文献数
- 27
- 被引用文献数
- 1 2
コンビナトリアルケミストリーの発展により化合物ライブラリーの数は百万を越え, 週に何十万もの化合物が多くの生物学的ターゲットに対してスクリーニングされている. これに伴い多くのリード化合物が見出されている. さらに開発候補品のディベロッパビリティにおいて動態代謝特性が重要な要因の1つであるとの認識が深まり,優れた薬物動態プロファイルを伴った開発候補品を見出すため探索動態グループに対する要求が年々高まってきている.このような状況下において, 溶解性, Caco-2膜透過性及び代謝安定性試験などについてハイスループットスクリーニング(HTS)への取り組みが行われてきた. しかしながら, 探索動態試験におけるHTSは時間と労力を必要とし, 評価できる化合物の数は最大でも生物学的ターゲットに対するHTSの1/100から1/10000と限られている. 近年, 合成化合物の体内動態特性を予測するためのin silicoモデルが検討されている.特にpolar surface area(PSA), molecular weight(MW), 脂溶性(logP)及びhydrogen bonding(HB)の数などの種々のパラメータが用いられ, 薬物の膜透過性又は経口吸収性の予測が試みられている.
- 著者
- 小村 弘 松田 健一 茂本 友貴枝 河原 亥一郎 阿野 理恵子 村山 洋子 森脇 俊哉 吉田 長弘
- 出版者
- 公益社団法人日本薬学会
- 雑誌
- 藥學雜誌 = Journal of the Pharmaceutical Society of Japan (ISSN:00316903)
- 巻号頁・発行日
- vol.125, no.1, pp.131-139, 2005-01-01
- 参考文献数
- 25
- 被引用文献数
- 1 3
肝臓での代謝安定性は経口吸収性とともに生体内利用率に影響する重要な因子であり, その最適化は多くのプロジェクトにおける最重要課題の1つである. 一般に代謝試験には肝ミクロソーム系又は単離肝細胞系が用いられている. 肝細胞系はphaseI及びII代謝活性, さらに肝取り込みや胆汁排泄に関与する膜輸送系を有しており, 開発候補品を初め薬物の詳細な代謝検討に使用されている.しかし非凍結及び凍結ヒト肝細胞の場合コストが高く付くこと, またロット間の代謝活性の個体差が大きいこと, そしてロボットへの適応が難しいことから, 創薬の初期スクリーニングには適していないものと考えられる. 一方, 肝ミクロソーム系では細胞質の酵素によるphaseI及び硫酸抱合活性などのphaseII代謝を測定することができないが, 主代謝酵素であるcytochromeP450(CYP)活性が存在し,いずれの種についてもミクロソームを容易に入手できる. 特にヒトではハイスループットスクリーニング用として多くのドナーから調製されたミクロソームが市販されている.
- 著者
- 小村 弘 河原 亥一郎 茂本 友貴枝 松田 健一 阿野 理恵子 村山 洋子 森脇 俊哉 吉田 長弘
- 出版者
- 公益社団法人日本薬学会
- 雑誌
- 藥學雜誌 = Journal of the Pharmaceutical Society of Japan (ISSN:00316903)
- 巻号頁・発行日
- vol.125, no.1, pp.121-130, 2005-01-01
- 参考文献数
- 27
- 被引用文献数
- 2 5
経口吸収性は生体内利用率に影響する重要なファクターの1つであり, ヒトでの低い吸収率さらにはその個体間の大きなバラツキは, 開発候補品のディベロッパビリティーを大きく低下させる. 近年コンビナトリアルケミストリー及びハイスループットスクリーニング(HTS)の導入は幅広い生物学的ターゲットに対して効率的にリード化合物の創出を可能にしてきたが, リード化合物の経口吸収性を初め体内動態に関わる物性を悪化させた. したがって, 創薬において吸収性に優れた開発候補品を創製するためにはリード化合物の最適化が必要となる. 吸収性は主に水に対する溶解性と膜透過性が大きく関わっており, これらのスクリーニング系が開発されてきた.近年その処理能力を上げるため, より簡便な比濁分析法や溶液沈殿法を用いた溶解性試験, さらにはCaco-2細胞の短期間培養法, N in one 及び96 well formatを用いた透過性試験系が採用されている.
- 著者
- 小村 弘 松田 健一 茂本 友貴枝 河原 亥一郎 阿野 理恵子 村山 洋子 森脇 俊哉 吉田 長弘
- 出版者
- 公益社団法人 日本薬学会
- 雑誌
- YAKUGAKU ZASSHI (ISSN:00316903)
- 巻号頁・発行日
- vol.125, no.1, pp.131-139, 2005-01-01 (Released:2005-01-01)
- 参考文献数
- 25
- 被引用文献数
- 2 3
Metabolic screening using liver microsomes of rats and humans is an indispensable tool to optimize a lead structure and to select compounds for in vivo study. Elucidating the relationship between in vitro intrinsic clearance (CLint, app) and in vivo clearance (CLb) is a prerequisite for screening. We investigated the relationship between CLint, app in rat liver microsomes and CLb after intravenous administration in rats in eight projects. No relationship between these two parameters was found across all of the projects examined. However, there was a certain relationship in the same core structure of six projects, but not in the other two projects. The poor correlation in the projects was improved by considering serum protein binding or microsomal binding in the estimation of in vitro clearances. Although the binding assay was labor intensive, unlike metabolic screening, the introduction of the equilibrium dialysis method using a 96-well format increased the throughput. Optimization of metabolic stability was conducted on the basis of the structure-metabolic stability relationship (SMR) in one of the projects, showing a good correlation without the binding factors. The replacement of the piperazine with a homopiperazine moiety improved metabolic stability in the rat and human liver microsomes. The compound also showed a desirable in vivo pharmacokinetic profile in rats, suggesting that the SMR study on the confirmed in vitro and in vivo correlation is essential to the optimization.