The advancement of HMG-CoA reductase inhibitor
Zhang Zhefeng(Zhang ZF),Liu Tiegang(Liu TG),Zhang Dong(Zhang D)(Hebei Provincial Institute for Drug Control,Shijiazhuang 050011)
ABSTRACTOBJECTIVE:To introduce the advancement of HMG-CoA reductase inhibitors and provide references for the safe and effective application of these medicines in clinical treatment.METHOD:According to articles published,mechanisums,pharmacokinetics,pharmacodynamics,clinical uses and products development of lovastatin,provastatin,simvastatin,fluvastatin,and cerivastatin were reviewed.RESULTS and CONCLUSION:From these information it is suggested that HMG-CoA-RI is a kind of safe,effective and tolerable lipid modulators.
KEY WORDSHMG-CoA-RI, lovastatin, provastatin, simvastatin, fluvastatin, cerivastatin
高胆固醇血症作为动脉粥样硬化和冠心病形成的主要原因,对人们生命健康构成了严重威胁。降血脂药物的研制和开发成为新药研究的热门课题之一。以往的降血脂药考来烯胺及普罗布可等,因不能针对病因,毒副作用大而大大限制了其临床应用。羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂(HMG-CoA-RI)是近年来上市的一类新型降血脂药物。由于其作用机制新颖,通过抑制控制体内胆固醇合成限速酶HMG-CoA还原酶的活性而阻断或减少体内胆固醇合成,刺激低密度脂蛋白(LDL)受体增加[1],有效地清除体内LDL,且疗效显著,毒副作用小,耐受性好,这类药物的开发和应用被认为是防治心血管病的一个突破性进展。近年来,其新品种不断涌现,洛伐他汀、普伐他汀、辛伐他汀、氟伐他汀及西伐他汀等已先后用于临床并受到广大临床医师的好评。
1药理作用
1.1对HMG-CoA还原酶的作用[1]
HMG-CoA经HMG-CoA还原酶催化转化成羟甲戊酸(MVA)是肝内胆固醇合成的限速步骤,本类药可抑制HMG-CoA还原酶的活性,而有效地减少或阻断体内胆固醇的合成,达到防治高血脂病的目的。HMG-CoA-RI和HMG-CoA竞争性可逆性抑制HMG-CoA还原酶,Hong等报道辛伐他汀HMG-CoA还原酶复合物的解离常数Ki为0.12nmol/L。Hlberts报道为0.2nmol/L。辛伐他汀与该酶亲和力大于洛伐他汀、氟伐他汀、美伐他汀和普伐他汀,它们的Ki值间最大差异约为10倍。与HMG-CoA与HMG-CoA还原酶复和物的解离常数Km为4.0μmol/L相比,它们是一类极其有效的抑制剂[2]。
1.2对LDL受体的影响
细胞表面特异性LDL受体,是清除LDL的主要途径,其合成速率与细胞内胆固醇含量呈负相关性。本类药抑制胆固醇合成,降低细胞内胆固醇含量,因而刺激细胞表面LDL受体合成和数量增加。LDL通过与肝内特异LDL受体和其它组织中LDL受体(LDL降解部位)的结合而从循环中清除,在溶酶体中LDL降解释出胆固醇并被摄入内质网状组织中[1]。喂含0.25%胆固醇饲料家兔给予辛伐他汀0.7~6mg/kg,导致LDL受体依赖性结合及肝内LDL受体数呈现剂量相关性增加[2,3]。在本类药中,普伐他汀对LDL受体的影响很小,很大剂量时才增加LDL的活性,这可能与其药理作用具有肝选择性有关[4]。
1.3对脂质和脂蛋白浓度的影响
本类药阻断羟甲戊酸合成,也即阻断羟甲戊酸代谢产物胆固醇等的合成,从而降低了胆固醇的浓度。LDL的前体是肝脏合成的极低密度脂蛋白(VLDL),VLDL被脂蛋白酶水解变成VLDL残体,后者进一步水解变成LDL。上述3种脂蛋白均可被肝细胞表面LDL受体清除。一般情况下,VLDL和VLDL残体约50%被LDL受体清除,减少LDL的形成。循环中的LDL约60%~80%通过LDL受体途径清除[5]。所以LDL受体通过影响循环中的LDL形成率和清除率来控制LDL的水平[5]。
本类药在降低LDL、TG的同时,能够升高HDL水平[1,4],此点有别于其它类型的降血脂药。HDL通过提供载脂蛋白C和胆固醇酯,帮助将肝外组织胆固醇转运到肝脏。并激活脂蛋白脂酶,促进VLDL的转化和清除,使VLDL和LDL的生物转化和清除增加。HDL可对抗高胆固醇血症和高LDL血症的致动脉粥样硬化作用。实验观察到当HDL升高0.026mmol/时,冠心病死亡率下降5.5%[6]。
Owens[7]等人发现辛伐他汀可以改变原发性高胆固醇血症患者的LDL构成,使LDL中酯化胆固醇/游离胆固醇比值下降,此结构的改变降低了单核细胞的胆固醇的合成,而普伐他汀则无此作用。
2体内过程
在已上市的本类药中,洛伐他汀及辛伐他汀为无活性的内酯,在肝脏羟化成活性β-羟酸等活性抑制物而发挥药理作用[10,11];普伐他汀及氟伐他汀则为开环酸的钠盐,本身即为活性抑制物[12,13];西伐他汀及其代谢物均为活性物[8]。同时,因分子结构上的不同,也具有不同的理化性质,洛伐他汀及辛伐他汀为非选择性的脂溶性本类药,而普伐他汀为亲水性的选择性本类药,氟伐他汀极易渗入血管发挥较强的降脂作用[9]。
2.1吸收、血浆浓度和分布
氟伐他汀口服吸收迅速而完全(>90%),有极高的蛋白结合率(>99%),首过效应快,食物对其生物利用度影响小[9]。口服标记辛伐他汀100mg后,活性总抑制剂分别占总放射活性物AUC的14%和28%,表明存在无活性或弱抑制剂。口服本品后产生β-羟酸代谢物生物利用度低于5%。大鼠组织分布研究证明,给药后24h辛伐他汀和洛伐他汀在肝中浓度比普伐他汀高50%,而肾、脾、睾丸、肾上腺和胃中的浓度是普伐他汀的1/3~1/6。即前两者比后者具有更高的选择性[2]。
洛伐他汀、辛伐他汀及普伐他汀口服给药后,Tmax分别为2~4,1.3~2.4和1~1.5h。主要活性物β-羟酸的t1/2约为1~2h,氟伐他汀t1/2为0.5~0.8h。故1d给药1~2次即可。前两者经胃肠道吸收后,肝脏的首过效应对其影响较大,仅5%成为活性形式进入循环中,而后者所受影响很小,大于88%的药物分布在肝脏以外[2]。
2.2代谢与排泄
辛伐他汀在大鼠和小鼠肝微粒体内代谢,至少有5种代谢物,已确定的4种是β-羟酸-、6′-β-羟基-、3″羟基-和6′-亚甲基-辛伐他汀,前3种的抑制活性依次为100%,45%和20%[9]。洛伐他汀在狗及啮齿动物体内的代谢物共有9种,其中β-羟酸及其6′-羟基衍生物是主要的有效抑制物[10,15]。普伐他汀的主要代谢物有2种:SQ31906和SQ31945,其抑制活性仅为普伐他汀的1/10~1/40及1/3000[11]。氟伐他汀的代谢产物无生理活性[2,9]。西伐他汀在肝脏代谢成3个主要代谢物,他们与母药一样起作用,此即为什么该药低剂量就有效的原因[8]。
健康志愿者单次口服辛伐他汀100mg后,13%的药物从尿中排出,60%从粪便排出。尿排泄的活性抑制剂占剂量的0.5%以下[2],洛伐他汀的排泄为83%经粪便,10%经尿[10]。普伐他汀80%经非肾途径,20%经肾排泄。氟伐他汀也主要是通过肝肠循环经肠道排泄,仅15%药物以原形经肾排泄[5,13]。
3临床应用
本类药具有显著的降血脂效果,一般可使血浆TC下降30%~40%,LDL下降35%~45%,TG中等程度下降,还有升高HDL的作用[8,9]。明显的应答在2周内出现,4~6周达到高峰。连续治疗长期保持应答[12]。每天单剂量给药晚上比早上好。已用于临床的该类药中,氟伐他汀的降脂作用与普伐他汀相近,略低于辛伐他汀和洛伐他汀,但可渗入血管内皮发挥作用[9]。据称西伐他汀是HMG-CoA-RI中作用最强的,其有效剂量在μg级,而其它品种则为毫克级,100~300μg的西伐他汀可以降低LDL31%,TG降低10%~17%,HDL上升5%~9%,其它品种则需50~100倍以上的剂量才能达到相似的效果[8]。综之,本类药在全面均衡血脂,减少冠状动脉病(CAD)危险因素,增加CAD保护因素方面具有优势[11,13]。
3.1治疗原发性高胆固醇血症
本类药具有明确而显著的疗效,可降低总胆固醇、LDL和TG,升高HDL。洛伐他汀对家族性高血脂病人进行的多中心双盲研究表明给予40mg/qpm和40mg/bid,6周治疗,两类患者TC分别下降24%,19%和34%,30%,LDL下降27%,21%和39%,36%,TG下降22%,20%和12%,27%,HDL分别升高10%,4%和8%,13%[14]。对550例原发性高胆
