结构生物化学/前药

前药是一类新型药物，在给药后无活性。在吸收后，药物被激活。这个过程称为生物活化，是通过*体内*代谢发生的。前药的用途在于它们可以用于避免与标准药物吸收相关的负面生理效应。 这种药物的潜在益处非常大。它们可以改善药物靶向，并在需要的地方提供更高浓度的活性成分。标准药物可能通过使用前药克服的问题包括口服吸收不足、溶解度有限以及与给药相关的刺激。

不良特性

- 物理性质：水溶性差、亲脂性低和化学不稳定性 - 药代动力学性质：跨生物膜的分布差、初次通过代谢的良好底物、当需要长期效应时，快速吸收/排泄。

前药分类

从人体如何将前药转化为最终的活性药物形式来看，实际上存在两种主要类型的药物。

一种前药称为 I 型前药。这种前药在细胞内被生物活化。降脂类他汀类药物和抗病毒核苷类似物都是 I 型前药的例子。还有一种前药称为 II 型前药。与 I 型前药不同，II 型前药在细胞外被生物活化，尤其是在人体的循环系统或消化液中。例如，抗体或病毒导向酶都是 II 型前药。这些也常用于免疫治疗或化学治疗。

前药的亚型

还可以看到 I 型和 II 型前药可以被归类为亚型。例如，I 型具有细胞内的生物活化位点，它包含 I 型 A 和 I 型 B 的亚型。I 型 A 通常位于治疗靶组织或细胞中。这方面的例子可以是己烯雌酚二磷酸盐或 6-巯基嘌呤。然后是 I 型 B，它位于肝脏、胃肠道粘膜细胞或肺部的代谢组织中，这类亚型的例子可以是海洛因、苯妥英钠或卡托普利。

此外，就像 I 型可以被分类为不同的亚型一样，II 型前药也这样做。例如，II 型具有细胞外的生物活化位点，它包含 II 型 A、II 型 B 和 II 型 C 的亚型。II 型 A 通常存在于胃肠液中，例如柳氮磺胺吡啶。II 型 B 存在于全身循环和其他细胞外体液隔室中。氯霉素琥珀酸酯或二匹维林是 II 型 B 前药的例子。最后但并非最不重要的是，像 ADEPT、VDEP 或 GDEP 这样的 II 型 C 都存在于治疗靶组织或细胞中。

因此，存在不同类型和种类的前药，因为一种类型的前药包含几个或多个亚型，这些亚型通常存在于人体的不同部位。

前药设计步骤

- 识别药物递送问题和识别所需的物理化学性质 - 选择转运部分，它将赋予前药所需的转运特性，并在所需的生物隔室中易于裂解。

设计与结构

目前，许多前药主要利用羟基、胺基和羧基。酯类在商业前药中最常见，例如奥司他韦。非典型基团也已被研究用于前药，例如硫醇和亚胺。 前药向其活性母体药物的生物转化是通过水解酶的酶活性实现的。可以根据催化反应的酶的具体特征，特别是底物识别来设计前药，使其进行生物转化。

例子

前药伐昔洛韦最近被开发出来，试图预防三种不同类型的单纯疱疹病毒的传播：1 型、2 型和水痘带状疱疹病毒。这种药物包含两个酯基，需要两种酶才能将该分子生物转化为其活性形式，这主要发生在肝脏中。

希维艾 (阿德福韦酯)，另一种二酯类前药，负责抑制抗乙肝病毒的核苷逆转录酶。这种药物的吸收是口服的，并且非常快，在服用后仅 3/4 小时就达到最大吸收。

韦瑞德是一种碳酸盐类前药，而不是前面提到的酯类前药。它的目的是抑制 HIV 和乙肝病毒中的核苷转录酶。已发现该前药中所含的碳酸盐基团比上述前药中所含的酯基更稳定，而最大吸收达到的速度更慢。

参考文献

http://en.wikipedia.org/wiki/Prodrug