流感病毒的克星——磷酸奥司他韦
Oseltamivir Phosphate: Influenza's Nemesis
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收稿日期: 2023-05-8 接受日期: 2023-06-5
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Received: 2023-05-8 Accepted: 2023-06-5
Oseltamivir phosphate is an effective anti-influenza drug. In this paper, the synthetic history, mechanism, and clinical application of oseltamivir phosphate are briefly described based on anthropomorphic techniques and easily understandable medical knowledge.
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马倩楠, 周发, 陈立妙, 李嘉伟, 厉江华, 黄健涵, 刘又年.
Ma Qiannan.
“姐,我感染甲流了,昨晚高烧了一宿,吃了奥司他韦,刚退烧了,您也去药店买点备用。”珍珍妈妈看到妹妹发来的消息,随手给珍珍打了个电话,“你小姨说最近甲流盛行,奥司他韦是克星,你去药店看看有没有?我们也备点吧。”
1 磷酸奥司他韦初来乍到
图1
话音刚落,莲花清瘟小姐惊讶地问,“磷酸奥司他韦?主人不是叫你奥司他韦(Oseltamivir,图 2)吗,是不是同一个名字?”
图2
“奥司他韦是我哥哥,我是他活性代谢产物的药物前体,也是市场上唯一的奥司他韦制剂,人们习惯性地称呼我奥司他韦。”
旁边的快克先生按捺不住,凑上前来,“你们兄弟俩什么时候来到这个世界的?”
图3
2 磷酸奥司他韦的深知
快克先生露出了羡慕的眼神,好奇地问:“你的结构好复杂呀,有氨基、酰胺基、酯基,还有醚氧键,合成起来是不是很繁琐?”
表1 流感和普通感冒的区别对比
| 类别 | 流感 | 普通感冒 |
| 病原体 | 流感病毒 | 鼻病毒等多种病原体 |
| 传染性 | 强 | 弱 |
| 症状 | 高热、头痛、乏力、全身肌肉酸痛 | 鼻塞、流涕、喷嚏、咳嗽、一般无全身症状 |
| 流行范围 | 大范围流行 | 小规模传染 |
| 发病季节 | 明显 | 不明显 |
| 自愈 | 有自限性,但容易引起其他并发症 | 一般5–7天 |
| 并发症 | 肺炎、神经系统损伤、心脏损害、肌炎、横纹肌溶解综合征、脓毒性休克 | 少见 |
“啊,它们不一样吗?”还没等磷酸奥司他韦继续,大家被双黄连口服液弟弟震惊的声音打断。
磷酸奥司他韦认真地解释道,“是的,流感的全称是流行性感冒,它是由流感病毒感染引起的。由于病毒是经过空气传播的,因此鼻子是最先受到进攻的部位,鼻黏膜经病毒感染后,由于病毒不断地繁殖,使之发炎。而普通感冒,则是急性上呼吸道感染的一种临床类型[3]。”
“那你是甲流的克星,难道还有乙流和丙流?”藿香正气水小姐也提出了疑问。
“神经氨酸酶,怎么听起来这么耳熟啊?”双黄连口服液弟弟低声嘟囔着。
图4
“我先来,我先来!”双黄连口服液弟弟快速举起胳膊,“我觉得应该是在入核这个过程。”
他身边的布洛芬先生轻轻地拍了下他的头,说:“什么叫你觉得啊!猜测要有依据,他们兄弟俩是神经氨酸类似物,说明他们可和神经氨酸酶的活动位点结合,这样就会干扰病毒从被感染的宿主细胞中释放,从而减少甲型和乙型流感病毒的传播[7]。所以他们是在子代病毒释放这一过程起作用的。”
双黄连口服液弟弟听得一头雾水,疑惑地问:“布洛芬哥哥,为什么磷酸奥司他韦哥哥抢走了神经氨酸酶的活性位点,就会减少流感病毒的传播啊?”
图5
“以上就是我的作用机理,简单来说,就是NA抑制剂。
图6
“弄清楚了神经氨酸酶的活性中心状似口袋之后,接下来要做什么呢?”磷酸奥司他韦向大家抛了个问题。
“找出符合它结构的分子,然后合成药物。”藿香正气小姐答道。
“对,人们利用计算机辅助设计工具模拟了符合口袋结构的分子,然后再进行药物合成。”
“这样岂不是有很多分子?如何进行药物筛选,标准是什么呢?”快克先生立刻问。
“首先是药品,这已经是一个隐藏的筛选条件了,因为药品要方便人们服用,所以选择剂量小的分子。”藿香正气小姐冷静地回答。
大家听完她的话,都豁然开朗。磷酸奥司他韦看见大家恍然大悟的样子,笑了笑,“没错,当然,除了藿香正气小姐说到的,合成的分子也要有良好的选择性,仅针对流感病毒神经氨酸酶,不影响其他类似于NA结构的分子,起效快、无毒性等。
“化学家合成了一种毫克级的化合物后,交由生物学家进行体外药效学试验筛选。这个过程反复进行多次,最终找到了一个含有44个原子的化合物分子,也就是扎那米韦,它似乎符合所有条件。
“因为NA活性中心与唾液酸结合,所以设计者从唾液酸的结构入手,合成神经氨酸酶抑制剂的结构。首先,唾液酸中的甘油基被一个大体积的烷基所替代,这种结构可以与NA活性口袋中的疏水区相结合。其次,唾液酸中的羟基被氨基所替代,氨基可以与活性口袋底部的负电中心结合。最后,唾液酸中的羧酸结构与活性口袋口部的正电中心相结合[10]。前面我也提到过扎那米韦是注射药物,因为其分子结构中的羧酸部分带有较强的负电荷,这使得人体难以通过胃肠道吸收。因此,为了提高其吸收率,进行了多次结构改造。人们通过将扎那米韦与乙醇反应生成酯提升了药物分子在人体内的吸收程度。药物被人体吸收后,水解释放出抑制病毒活性的羧酸,也就是奥司他韦。
图7
3 磷酸奥司他韦的愿望
“除在治疗和预防流感方面有独特疗效,科学家近年来发现我与其他药物联合,在治疗儿童性流感疾病方面也有显著疗效[11]。”磷酸奥司他韦腼腆地笑了笑,眼神却透露出丝丝坚定,“现如今医疗水平不断提高,我真希望在科学家们帮助下,也可进一步提升自己,帮助人们治好疾病,让大家都拥有健康的身体。”
参考文献
DOI:10.1016/j.vaccine.2008.07.064 [本文引用: 2]
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