篇一：新药研发的定义及过程
.2新药研发的定义及过程
从新化合物的发现到新药成功上市的过程通常被称为新药研发。新药研发是
一项系统的技术创新工程，其通过试验不断改进药物性能，并证明该药物的有效 性和安全性，同时经过严格的科学审查，最后取得发给的允许上市的证明文件。 从完整意义上说，新药的研发过程需要历经“药物发现”、“药物临床前研究”及 “药物临床研究”三个阶段。通常，“药物临床前研究”及“药物临床研究”这
两个研究阶段又被统称为“开发阶段”，这三个阶段的工作相互关联并且各有侧
重点。
“药物发现”环节是药物研发活动的开始，具有浓厚的科研探索性质，旨在
找到并确定针对某一疾病具有活性的先导化合物。此阶段工作内容包括作用机理 的研究、大量化合物的合成、活性研究等以寻找先导化合物为目的的研究工作， 涉及到分子生物学、微生物学、生物化学、有机化学甚至基因组学等学科。药物 发现处于新药研发早期，是一项创新程度及偶然性极高的科研活动，失败率极高， 不但需要极高的科研水平，且投入巨大，所以往往由高校或者科研院所在从事基 础研究中完成，研发经费来源主要依靠政府资助学校科研经费拨款，各级政府科 研计划资助等，以及部分制药公司的资金投入。
“药物临床前研究”是药物研发过程中最为复杂的环节，是承上启下的关键阶段，其主要目的是针对己经确定的先导化合物进行一系列非人体试验的研究，
这一阶段的工作完成后需要向政府监管部门提出临床试验申请并接受技术审评， 审评通过后方可进入下一研究阶段。此阶段工作内容包括药学研究，安全性评价、 药代动力学评价等成药性研究内容参见图一，涉及到药物化学、药剂学、药物分
析学、药理学、药物代谢动力学、药理毒理学等学科。
图1一1临床前研究工作结构
获准临床试验许可后即进入“药物临床研究”，这一阶段主要将研究的药物
应用于人体并观察药效和安全性，临床研究结束后需要将试验结果整理，然后向 国家药监部门申请新药生产，获准后方可正式生产和上市销售。临床研究在过程 上又包含期初步的临床药理学及人体安全性评价试验阶段、期治疗作用初步评价 阶段、期治疗作用确证阶段以及期新药上市后由申请人进行的应用研究阶段研
究，按要求完成临床期研究后方能申报新药生产上市。临床研究阶段主要研究工作包括人体药效学研究、剂量研究、人体药代动力学研究等，除了涉及以上提到
的学科外，还包括医学、护理学、统计学等学科。进入临床研究阶段，其研发创 新程度已非常低，基本上为程序化、测试性质的工作内容。
以上的新药研发内容，按时间先后顺序进行排列，即为图1一2所示。
新药研发的特点
从以上对新药研发内容的分析我们可以看出新药研发的工作除公认的周期
长、投入大外还具有以下几方面的特点:
(l)涉及学科领域广泛
新药研发牵涉到分子生物学、微生物学、生物化学、有机化学、药代动力学、
药物制剂等十几门学科甚至更多。而且有些研究工作虽属同一学科，却属不同领 域，如临床前研究和临床研究都涉及到药效学，但临床前为体外药效学，为细胞 层面的研究，而临床研究为体内药效学包括动物体内与人体内药效学研究，两者 属于完全不同的领域。而且即使是创新程度最低的改变剂型的研究，也要涉及到 药剂学、药物分析学、药代动力学、护理学、统计学等学科。
(2)某些研究环节需要特殊资质
因为临床试验是以人体为试验对象，涉及到人身健康，所以临床试验必须经由国家认定的具有临床研究资质的医院完成。在临床前研究阶段以及发现阶段时
期某些试验必须使用动物进行诸如药代动力学研究、体内药效研究、安全性评价 等研究工作，承担这些研究的单位必须持有《试验动物许可证》。
(3)存在不确定性
从整体上看，创新药物的研发不同于仿制药物的开发，仿制药物的开发是一
种验证性行为，而创新药物的开发是一种探索性行为，存在不确定性。从阶段上 看，发现阶段要合成大量的全新化合物，并设计出特殊的筛选模型筛选出先导化 合物进行下一阶段的研究，实现的是突破性的进展，其创新程度最高，不确定性 也最高。发现阶段得到的先导化合物通过临床前研究阶段进行的安全、有效方面 的测试，以及药代动力学、药学方面的研究改良其结构、改进其工艺并确定最佳 给药途径，最后通过制剂研究确定合适的剂型，这一阶段与发现阶段相比，创新 程度己大为降低，实现的已不是突破性的创新，而是改进创新，不确定性较发现 阶段降低。临床前研究得到的制剂最后通过临床研究的测试，并根据反馈结果进 一步改良其结构或者剂型后，最终确定为治疗药物上市，这一阶段大部分研究方 法为可重复、模块化的内容，相对于发现阶段与临床前研究阶段来说创新性最低， 不确定性最低。
从研究内容上看，各块研究工作不确定性程度差异较大。发现阶段的大部分
研究如新化合物合成、作用机理研究、体外活性筛选方法的建立等，其创新程度 都很高，不确定性较高。进入临床前研究阶段，其研究工作很多都转为成药性方 面的测试如急毒、长毒、特殊毒等安全性评价，以及动物药代动力学研究、稳定 性研究等，研究方法比较固定创新性较低，不确定性相对降低而此阶段的探索性 研究工作如原料药合成工艺的改进、制剂研究、体内药效学模型的建立则不确性 比较高。进入临床研究后，除人体药效学研究以及可能的剂型研究在试验方法上 具创新性外，其他的试验如人体安全性评价、人体药代动力学等研究可重复、模 块化内容较多，创新性较低，不确定性相对前两个阶段的研究内容为最低。
从结果上看，因新药研发最终目的为创造全新的结构、用药途径或新剂型等
新型药物，但由于科学性、研发成本以及其他方面因素，存在研发不成功的可能 性。
从新药分类上看，除第一类的药物包含了新药研发的发现阶段，具突破性创新外，其他种类的新药如改变给药途径或该变剂型等依分类依次降低创新性，研
究周期和难度随之降低，不确定性程度也随之降低。
(4)新药研发工作普遍由新药研发企业与科研院所承担
目前国内的制药企业虽具有很强的生产能力及销售能力，但普遍缺乏高素质
的研发人才与研发设备，同时制药企业的创新策略只关注购买己开发成熟的新药 品种，致使制药企业自身缺乏新药研发能力，不能或只能承担分类级别很低的新 药研发工作如工艺改进等。
而新药研发企业以及科研院所的实验室拥有高素质的研发人才以及先进的
研发设备，且其主营业务即为研发新药，因此新药研发特别是药物的研发往往由 新药研发企业和科研院所的实验室承担完成。新药研发企业特指利用现代医药科 技致力于新药研发的技术型公司，同时也包括以提供技术服务为主营业务的公司 因发现阶段风险较大且多基础研究，科研实力要求较高，因此新药研发企业主要 承担临床前及临床阶段的研究工作。科研院所的实验室因其科研实力较雄厚，且
易争取到国家科研资助，主要承担发现阶段的研究工作。风险的基本含义是损失的不确定性。但对于这一基本的概念，在经济学家、
统计学家、决策理论家和保险学者之间尚无一个适用于他们各个领域的一致公认 的定义。学术界对风险的定义大致有两种观点:
一种观点则认为风险是“损失发生的可能性”(Hyanes)美国的CooperD.F
和Ch田五PanCB(1987)在《大项目风险分析》一书中给出的定义是:“风险是由
于从事某项特定的活动过程中存在的不确定性而产生的经济或财务的损失，自然 破坏或损伤的可能性”。这种观点下的不确定性，是指人们对每次事故所造成的
损失在认识或估计上的差别，包括:生产与否不确定，发生时间不确定，发生状
况不确定性以及结果之程度不确定性。这些观点下的风险概念都只是将风险与损 失相联系，而没将风险与有利的一面想联系，与上种观点不同之处主要在于前者
认为风险是指出现的后果与目标发生的负偏离，及风险可能导致损失。另一种观点则认为，风险不只是指损失的不确定性，而且还包括盈利的不确
定性。C.小阿瑟.威廉斯和迈克尔.L.史密斯在《风险管理与保险》这一著作中将
风险定义为“在给定情况下和特定时间内，那些可能发生的结果间的差异”。差
异越大，风险越大;反之，差异越小，风险越小。若有多种结果，则每一结果有
其相应的概率。如果只有一种结果，则无风险可言。这种观点下的风险是与不确 定性相联系的却又相互区别的概念。
从上述关于风险的定义的两种观点可以看出，第一种观点只要强调风险的负
面影响，认为风险是一种相对期望结果而言的损失;而第二种观点下的风险定义 强调的是风险与不确定性的关系，风险是指对预期结果的偏离，这种偏离不仅包 括正向(一般认为是“好”的偏离)，也包括负向(一般认为是“坏”的偏离)。
因此，常常把前一种观点下的风险定义称为狭隘风险，后一种定义下的风险称为 广义风险。
综上所述，所谓风险是指人们对未来行为预期的不确定性而可能导致的后果
与预期目标发生的偏离程度。这里的结果与不确定性相对应，包括正反两种可能， 结果与预期目标的偏离越大，对于负偏差，意味威胁越大;对于正偏差，则意味 着机会越大。在实际的经营活动中，人们对于风险所带来的意外损失比对风险所 带来的意外收获更加关注。所以，本文界定的风险主要是风险对期望结果所带来 的不利影响，风险管理的目的也是侧重于减少可能的损失。
风险的特征是风险的本质极其发生规律的表现，其特征主要有:
(1)客观性
风险的客观性是指风险是一种客观存在，使人们不能拒绝和否认的，这种客观
性使得风险管理作为一门科学有其存在和发展的必然.客观性表明风险时时处处 都存在，人们生存和活动的整个社会环境就是一个充满风险的世界。
(2)不确定性
不确定性是风险本质的特征。风险与不确定性既有联系又有区别。不确定性
使人们在客观情况下，对风险的主观估计。故有些学者将其称为主观风险，而将 风险相对的称为客观风险。
风险是客观存在的，但由于人们对客观世界的认识收到各种条件的限制，不
可能准确预测风险的发生，从这个意义上讲，风险具有不确定性。也就是说，风险存在客观的，确定的，但风险的发生是不确定的。风险的不确定性包括风险是
否发生的不确定性、发生时间的不确定性、发生状态的不确定性以及风险结果的 不确定性。
(3)行为相关性
行为相关性是指决策者面临的风险与决策行为是密切相关的。不同的决策者
面对同一风险事件会有不同的决策行为，具体反映在其采取的不同策略和不同的 管理方法，也因此面临不同的风险结果。传统上的研究将在风险环境中决策行为 称为风险态度，也叫风险偏好特性。实质上任何一种风险都是决策行为和风险状 态结合而成的，风险状态是客观的，但其结果会因不同的风险态度的决策行为而 不同。
(4)潜在性
尽管风险是一种客观存在但它的不确定性决定了它的一种特定出现只是一
种可能，这种可能要变成现实还有一段距离，还赖于其它相关条件，这一特性可 称为风险的潜在性。风险的潜在性使人类可以利用科学的方法，正确鉴定风险， 改变风险发生的环境条件，从而减少风险，控制风险的负面结果。
(5)利益相关性
所谓利益相关性，是说凡风险皆与行为人的某种利益有关联。风险皆有明确
的行为主体，且必被置于某一目标明确的行动中。风险的发生将影响行为人的利 益。否则，即使有地震、海啸、雪崩的发生，也不能称之为风险。事实上，如果 地震这一类事件发上丝毫不影响人类生活的无人区，这类所谓的自然灾害就不应 再被称为自然灾害，而只应当被称为自然现象。
篇二：新药开发的途径和方法
新药开发的途径和方法
第一节 类型衍生化与系列设计
新药开发途径可分为两方面：一是寻求新的模型化合物，确定显效化学结构，获得新结构的化合物，称作类型衍化(Lead generation)。另一则在某一确定模型化合物基础上，寻求系列中最佳化合物，称作最佳化合物设计(Lead optimization)或系列设计(Series design)。系列设计为类型衍化的继续和发展；类型衍化则为系列设计开辟新的设计条件和领域，两者相辅相成，各有其重要作用。
一、类型衍化：
模型化合物，就是可以用来作为进行结构修饰和结构改造的模型，从中可获得预期药理作用的药物。随着多种模型化合物化学结构的剖析，选择可能的显效化学结构，确定合成对象，进行合成与药效筛选，进而确定显效结构及新的模型化合物。模型化合物有多种发掘途径，以代谢过程、生命基础过程研究、受体契合方法及现有药物结构的总结性研究最为瞩目。
以某种或多种模型化合物为对象，从受体模式等药理作用、构效关系(SAR)一般规律及QSAR方法、分子特征分析与三维立体结构选择等方面进行显效的基本结构与三维立体构型和构象的诸种设想，采用计算机进行适当运算，拟定可能具有活性的不同结构类型，并从取代基选择拟定不同类型的有关化合物。在合成对象初步拟定后，由合成设计考查合成的可能性，然后进行合成。同时可拟定这些化合物的化学结构因素并赋值，再进行选择。此外，拟定生物活性测试的有关指标并测得数值。在此基础上，运用统计数学计算方法进行结构类型分类，选出有显著活性的化学结构类型，为系列设计奠定化学结构基础。
二、系列设计：
显著活性的化学结构类型确定后，即可进行最佳化合物的(系列)设计。基本内容有：
(1)合成对象选择。以活性显著的结构类型为基础，结合药理作用，分子特征分析，SAR一般规律及QSAR结果，取代基聚类分析与三维立体结构研究，运用计算机进行恰当选择，确定基本结构、取代基、立体构型及构象，拟定应合成的化学结构与化合物。
(2)由合成设计考查合成的可能性。
(3)拟定生物活性测试指标及方法，并进行测定。
(4)化学结构参数的选择。物化参数、量子化学参数、拓朴参数及化学结构标示符等均可用作参数，通过统计数学方法(聚类分析与因子分析)以选择和确定进入QSAR计算前的诸种参数。
(5)QSAR方程的求得。采用逐步回归分析和逐步判别分析等等统计数学方法进行。
(6)活性预计及新合成对象的确定。选择预计活性较强的化合物进行第二或第三轮的合成与试验。一般循环二至三轮即可获得最佳活性化合物。
类型衍化中活性结构的选择也与QSAR有关。
第二节 模型化合物的发掘
一、随机筛选与意外发现获得模型化合物：
该途径曾是获得模型化合物的最大来源，现仍是一个可靠来源。某些具有某种药理作用的药物与最初设计时的考虑并不相同，只是在研究过程中才发现其具有的独特的药理作用。
二、由天然产物中获得模型化合物：
天然产物仍是发现新药的主要来源，往往发现不平常和意外的化学结构，而用作模型化合物。沿用我国用药经验，采用近代技术，必然会发掘出更多更好的生物活性物质。酶抑制剂的体外生物测定技术已应用于筛选我国植物药。微生物资源的合理开发也是获得新药和模型化合物的主要来源，在天然产物的开发中占有重要地位。应用超敏感与特异“靶”的检测方
法来发现新抗生素。对特异性酶抑制剂的探索，已发现具有强心、降低血中胆固醇、消炎、抗高血压和免疫调节能力的微生物代谢产物。
三、生命基础过程研究中发现模型化合物：
这是新的重要来源。随着分子生物学和分子遗传学的研究进展，根据抗生素作用机理和耐药机制，发展出新的筛选方法，从而发现新药和新模型。
抗生素超敏变株的应用是其中之一。通过诱变获得的遗传变异株，由于基因突变使其对某类抗生素的敏感性得以明显提高，从而能发现新抗生素。
重组DNA技术（常称基因拼接）可诱导生物体产生所需物质。DNA分子携带着遗传密码信息，引起特定蛋白质的产生。人胰岛素的遗传密码拼接到大肠杆菌的DNA分子上，大肠杆菌就可得到新的信息，接受命令产生人胰岛素。采用本技术不仅能增加难以大规模制备的产品的来源，还能得到高纯度产品。本技术也用来开发微生物体系，使其产生新抗生素。 免疫学研究的迅速发展，也为新药设计提供了若干新的模型化合物。吞噬刺激肽(Tuftsin,吞噬肽，I)对吞噬细胞的吞噬功能具有激素样的调节作用，具有广泛的生理、药理和免疫学活性，临床主要用于抗菌和抗肿瘤治疗。吞噬肽已证实为人IgG中H链的第289-292氨基酸肽段，其生理作用通过巨噬细胞、单核细胞和粒细胞上特异的吞噬肽受体来介导。由此引起类似肽和抑制剂的研究，发现一些短肽有抑制吞噬肽受体的作用。
在新陈代谢的多种化学反应中，几乎均在酶催化下，以高速度按确定方向进行。每一种酶都有一定的抑制，称此种酶为该抑制的靶酶。抑制剂的专一性有强有弱，对机体代谢的控制显示关键的稳衡调节作用。与酶结合的物质，能将整个酶蛋白或邻近蛋白质激活，称为激动剂。多数酶抑制剂对人体有毒，曾不能作为治疗药；近年加以改进，从而使酶抑制剂可用于医疗实践。有两类酶抑制剂：一是不可逆失活剂，与酶活性中心结合后，产生化学反应，并使酶蛋白上一些残基形成稳定的共价键，引起不可逆失活。另一类为酶的自杀底物，在其结构中不具化学活性基团，但具潜在的化学基团，在催化过程的某一阶段被酶催化，激发产生有反应活性的化学基团，其活性仅在靶酶活性部位出现，引起失活。近年对酶的研究有长足进展，酶抑制剂研究也成为近年设计新药的重要依据。
四、药物代谢中发现模型化合物：
药物代谢时常产生氧化、还原、烃化、去甲基以及结合反应等等反应。代谢物药效有高于未代谢的药物。药物分子中某些基团易受代谢影响而使分子失去活性，所形成的化合物可作为模型化合物。如将某些基团加以保护，常能获得强效药物。
软药是在药物代谢基础上发展的一种发掘新药的新途径。软药本身具有生物活性，按预期方式和可控制的速率经酶催化一步失活或单一代谢成无毒产物而排泄。为了与软药相区别，将不可代谢的药物称为硬药(Harddrug)。
此外，利用代谢过程将无活性的化合物转化为具有特定生理活性的物质，称前者为药物前体（前体药物、前药）。在一些软药的代谢速度过于迅速，以致不能直接作为药用时，可将前药与软药结合，使逐步释放而显药效。
五、由受体结构或模式推测模型化合物：
已分离出的药物受体大多是细胞膜上的糖蛋白大分子。受体图象大多尚未揭示，可由一系列药物结构加以推测。X-射线单晶衍射、核磁共振光谱方法、药物与受体相互作用计算机模式法、计算机图形学以及量子化学计算等等，都可确定药物的三维结构、手性排列、分子间及分子内的氢键、优势构象等等。这些测定结果，都能作为推测模型化合物的化学结构的依据。有时药物不一定都以优势构象与受体结合，而以转变后的构象，即以活性构象与受体结合。此种结合也能用上述方法测定。
六、现有药物总结研究中发现模型化合物：
对现有药物的不同类型与药理作用进行总结研究，可以发现药理活性骨架和基团，从而
发现模型化合物。
总之，模型化合物的发掘关键在于设想和策略，在周密设计基础上，采用新的研究方法，有可能获得新的模型化合物。
新药开发的途径和方法 2
第三节 类型衍化方法
可分为定性和定量两大类。
一、生物电子等排原理：
生物电子等排体不仅具有相同总数“外层电子”（同价），还应地分子大小、分子形状（包括键角、杂化度）、构象、电子分布（包括极化度、诱导效应、共轭效应、电荷、偶极等等）、脂水分布系数、pKa、化学反应活性（包括代谢相似性）和氢键形成能力等等方面存在相似性。这些参数不尽全部要求相似%a
《什么是新药,新药的开发途径》出自：百味书屋
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