酶抑制剂是一种可以抑制生物体内与某种疾病有关的专一
酶活性,从而获得疗效的物质。迄今已发现的酶抑制剂多达100 种以上,有的已在临床上使用。
蛋白酶抑制剂有抑胃酶剂、抑糜酶剂等多种,不同类型的
蛋白酶都有相应的酶抑制剂。
酶抑制剂是指
特异性作用于酶的某些基团,降低酶的活性甚至使酶完全丧失活性的物质。是很多
外来化合物产生
毒作用的机理。可分为:①
不可逆性抑制,抑制剂与
酶活性中心的必需基团结合,这种结合不能用稀释或透析等简单的方法来解除。如
有机磷农药与
胆碱酶活性中心的
丝氨酸羟基结合,一些重金属离子与多种酶活性中心
半胱氨酸残基的-
SH结合。②可逆性抑制,有
竞争性和
非竞争性两种,竞争性抑制是抑制剂和底物争相与酶结合,增加底物浓度可使抑制减弱,如
丙二酸抑制
琥珀酸脱氢酶;
非竞争性抑制可以降低酶的活性,如
氰化物能与
细胞色素氧化酶的Fe3+结合成氰化高
铁细胞色素氧化酶,使之丧失传递电子的能力,引起内窒息。
20世纪60年代初,Umezawa提出了酶抑制的概念,从而将抗生素的研究扩大到酶抑制剂的新领域。酶抑制剂新药发现的途径:一是来源于天然化合物,包括动植物和各种微生物等,二是化学
合成物。在目前上市的药物中,以受体为作用靶点的药物占52%,以酶为靶点的药物占22%,以
离子通道为靶点的药物占6%,以核酸为靶点的药物占3%。因此,酶抑制剂的开发是新药来源的一个主要途径。以酶为靶点开发新药存在巨大潜力,今后很长一段时间仍然是发现新药的重要着手点。
目前,酶抑制剂主要来源于植物、微生物和化学合成。微生物产生酶抑制剂是来源于微生物的
初级代谢产物和
次级代谢产物,研究最多的是
放线菌,也是产生
微生物药物最多的类群,其中最重要的是
链霉菌属(streptomyces);细菌、真菌也是酶抑制剂的重要药源微生物。除了传统的药源菌筛选分离外,研究人员的注意力更集中到了各种新的微生物类群中,如
海洋微生物、
极端微生物。自然界植物种类丰富,但仅有不到10%被测定过某种
生物活性,从植物中筛选酶抑制剂存在巨大的潜力,在未来相当长时间内仍是酶抑制剂新药的主要来源。植物源酶抑制剂筛选的难点就在于植物
粗提物中“
假阳性”结果太多,干扰真正
有效成分的筛选,目前,国外对此采取了一系列措施,筛选前先通过纯化,采用提取物通过
HPLC或
固相萃取后结合质谱作出化合物指纹图谱库,与已有的经验数据库进行比较,有新成分的粗提物再进一步进行药理活性筛选,再者,他们还可以先将粗提物通过HPLC来鉴别出是否存在吸收光谱有特征的化合物,这样可以减少筛选的盲目性。新药筛选的化合物库中有70%左右为
有机化学产物,因此,合成药是新药的主要来源,将
高通量筛选技术与
组合化学和
组合生物合成技术的结合,实现了酶
抑制剂大规模筛选,是世界许多大制药公司筛选酶抑制剂新药的主要渠道。