Deuterium protium substituens: стратегия создания новых лекарственных препаратов: ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, ФАРМАКОГНОЗИЯ

Екатерина Александровна Попова

Deuterium protium substituens: стратегия создания новых лекарственных препаратов

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, ФАРМАКОГНОЗИЯ

Екатерина Александровна Попова Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет https://orcid.org/0000-0001-5868-6437

Ключевые слова:

дейтерированные лекарственные препараты медицинская химия кинетический изотопный эффект деутетрабеназин деукравацитиниб deuterated drugs medicinal chemistry kinetic isotope effect deutetrabenazine deucravacitinib

Аннотация

В данном микрообзоре представлен современный подход к созданию лекарственных препаратов, основанный на изотопной замене протия на дейтерий в структуре биологически активных молекул. Рассмотрены теоретические предпосылки метода, включая феномен первичного кинетического изотопного эффекта, лежащего в основе изменения метаболической стабильности. На примере двух ключевых препаратов — деутетрабеназина и деукравацитиниба — продемонстрированы две стратегии: улучшение фармакокинетических и токсикологических характеристик уже существующего протиевого аналога и создание нового препарата de novo, изначально содержащего дейтерированный фрагмент. Обсуждены основные ограничения метода, включая синтетические сложности, непредсказуемость кинетического изотопного эффекта и риск метаболического сдвига. Отдельный раздел посвящен текущему состоянию исследований дейтерированных лекарственных препаратов в Российской Федерации.

Биография автора

Екатерина Александровна Попова, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

к.х.н., доцент, доцент кафедры общей и медицинской химии имени профессора В.В. Хорунжего

Библиографические ссылки

1. Di Martino R.M.C., Maxwell B.D., Pirali T. Deuterium in drug discovery: progress, opportunities and challenges. Nat Rev Drug Discov. 2023. 22(7):562–584. https://doi.org/10.1038/s41573-023-00703-8.

2. Pirali T., Serafini M., Cargnin S., Genazzani A.A. Applications of Deuterium in Medicinal Chemistry. J Med Chem. 2019. 62(11):5276–5297. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.8b01808.

3. Gant T.G. Using Deuterium in Drug Discovery: Leaving the Label in the Drug. J Med Chem. 2014. 57(9):3595–3611. https://doi.org/10.1021/jm4007998.

4. Zhou X., Ni X., Xu H., Yin L. Analysis of the Development Status and Advantages of Deuterated Drugs. Chinese Pharmaceutical Journal. 2025. 60(21). https://doi.org/10.11669/cpj.2025.21.006. Url:https://journal11.magtechjournal.com/Jwk_zgyxzz/cn/10.11669/cpj.2025.21.006_(дата_обращения:29.05.2026).

5. Шевченко В.П., Нагаев И.Ю., Шевченко К.В., Андреева Л.А., Мясоедов Н.Ф. Дейтериевые аналоги лекарственных средств. Химико фармацевтический журнал. 2025.59(10):43–55. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2025-59-10-43-55.

6. Schneider F., Stamler D., Bradbury M., Loupe P.S., Hellriegel E., Cox D.S. et al. Pharmacokinetics of Deutetrabenazine and Tetrabenazine: Dose Proportionality and Food Effect. Clin Pharmacol Drug Dev. 2021.10(6):647–659. https://doi.org/10.1002/cpdd.882.

7. Schneider F., Bradbury M., Baillie T.A., Stamler D., Hellriegel E., Cox D.S. et al. Pharmacokinetic and Metabolic Profile of Deutetrabenazine (Tev-50717) Compared With Tetrabenazine in Healthy Volunteers. Clin Transl Sci. 2020.13(4):707–717. https://doi.org/10.1111/cts.12754.

8. Perera T.P.S., Prenen H., Galot R., Cortot A., Swalduz A., Dekeyser B. et al. Preliminary Safety and P K of the M E T - T K I D O - 2 in Advanced Solid Tumors With M E T Aberrations: Phase 1 Study. Journal of Thoracic Oncology. 2025.20(10, Suppl. 1):S574. https://doi.org/10.1016/j.jtho.2025.09.1081.

9. Maher T.M., Tzouvelekis A., Hamblin M., Kulkarni T., Shore J., Tomos I. et al., E L E V A T E I P F Investigators. Deupirfenidone Compared to Placebo and Pirfenidone in Idiopathic Pulmonary Fibrosis: E L E V A T E I P F Phase 2b Trial. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 2025.211(Suppl.):A7046. https://doi.org/10.1164/ajrccm.2025.211.abstracts.a7046.

10. Galkin K.I., Gordeev E.G., Ananikov V.P. Organocatalytic Deuteration Induced by the Dynamic Covalent Interaction of Imidazolium Cations with Ketones. Advanced Synthesis & Catalysis. 2021.363(5):1368–1378. https://doi.org/10.1002/adsc.202001507.

11. Сыроешкин А.В., Елизарова Т.Е., Плетенева Т.В., Успенская Е.В., Левицкая О.В., Злацкий И.А., Максимова Т.В. Влияние дейтерия на свойства фармацевтических субстанций (обзор). Разработка и регистрация лекарственных средств. 2020.9(2):24–32. E D N : M K Y M A K. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2020-9-2-24-32.

12. Stokvis E., Rosing H., Beijnen J.H. Stable isotopically labeled internal standards in quantitative bioanalysis using liquid chromatography/mass spectrometry: necessity or not? Rapid Commun Mass Spectrom. 2005.19(3):401–407. https://doi.org/10.1002/rcm.1790.