从普通肝素到从普通肝素到磺达肝癸钠磺达肝癸钠肝素类抗凝药物研发历程肝素类抗凝药物研发历程首都医科大学同仁医院心脏中心首都医科大学同仁医院心脏中心史旭波史旭波FibrinPlateletsRBCs血栓的构成血栓的构成RBCs, red blood cells.血栓是机体维护 血管壁结构完整的一种防护性反应正常内皮细胞有强烈抑血作用正常内皮细胞有强烈抑血作用内皮损伤诱发血栓形成示意图内皮损伤诱发血栓形成示意图胶原胶原 组织组织 因子因子凝血酶凝血酶IIaIIa血小板血小板 激活激活凝血酶原凝血酶原II IIADPADPTXATXA2 2凝血凝血 瀑布瀑布血血 栓栓纤维蛋白原纤维蛋白原纤维蛋白纤维蛋白血小板血小板 聚集聚集Pollack CV, et al. The Journal of Emergency Medicine. 2008(34)4: 417-428典型血管的剪切率典型血管的剪切率血管类型剪切率 (s-1)静脉20 -200大动脉300 - 800小动脉500 - 1,600狭窄冠状动脉800 - 10,000动动 脉脉 血血 栓栓 形形 成成高流速、高度依赖赖血小板动脉T MT MPGIPGI2 2预防和治疗动脉系统血栓抗血小板+抗凝治疗静脉系统血栓形成静脉系统血栓形成 静 脉T MT MPGIPGI2 2预防和治疗静脉系统血栓 抗凝治疗为主低流速 对对血小板依赖赖程度很低血栓的类型血栓的类型 动动脉系统统血栓形成 高度依赖赖血小板 抗血小板+抗凝治疗疗 心腔内血栓形成 对对血小板依赖赖介入动动静脉之间间 高危患者抗凝治疗为疗为 主，低危患者抗血小板治疗疗 静脉系统统血栓形成 对对血小板依赖较赖较 低 抗凝治疗为疗为 主普通肝素的发现普通肝素的发现v2000万人/年 使用肝素v1916年 Mclean The Johns Hopkins Universityfat-soluble substances, from liver tissues thatinhibited blood coagulation.v1918年 William Henry Howell. 肝素的制备肝素的制备Combine 5,000 lbs. intestines, 200 gallons water, 10 gallons 氯仿, and 5 gallons 甲苯. Hold at 90F for 17 hours.Add 30 gallons acetic acid, 35 gallons ammonia, sodium hydroxide to adjust pH, and 235 gallons water. Bring to a boil; then filter.Add 200 gallons hot water to filtrate and allow to stand overnight, then skim off the fat.Keep pancreatic extract at 100F for three days, then bring to boil.Filter solids and assay for heparin content. Courtesy of Neil KleimanCourtesy of Neil Kleiman肝素的首次临床应用肝素的首次临床应用v 1938, Dr. Wright first treated a patient of thrombophlebitis with an experimental natural anticoagulant called heparin, isolated from animal organs. The condition of Dr. Wrights patient improved in two weeks. v 1960, Dr. Wright received 素有“美国诺贝尔奖”之称的美国亚伯雷斯克奖 from the American Heart Association for his study of the use of anticoagulants肝素作用机制的研究历程1968-73 肝素通过AT发挥作用（肝素纯化 凝血瀑布）1976 只有部分肝素分子能与AT结合(30-50%)1976 抗IIa活性与肝素分子长度有关抗Xa活性与肝素分子长度无关1976 低分子量肝素发明1981-82 特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点XIaXIIaIXaVIIa - III抗凝血酶III (AT)IIa纤维蛋白原纤维蛋白XaVIIIaVa接触性血栓途径自身血栓途径肝素通过AT发挥抗凝作用肝素只有部分肝素分子能与AT结合 (30-50%)切碎普通肝素切碎普通肝素UFHLMWH高亲和力结构物理：过滤化学：解聚酶学：肝素酶不同长度肝素分子的抗不同长度肝素分子的抗Xa Xa 与与 抗抗IIa IIa 活性活性肝素抗Xa因子和抗IIa因子活性随着分子量的变化而改变Anti-Xa activityAnti-Xa activityAnti-IIa activityAnti-IIa activity.5,00010,00015,00020,0002001000MWAcivity(U/mg)肝素作用机制的研究历程1968-73 肝素通过AT发挥作用1976 只有部分肝素与AT结合(30-50%)1976 抗IIa活性与肝素分子长度有关抗Xa活性与肝素分子长度无关1976 低分子量肝素发明（85年、95年） 1981-82 特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点低分子肝素的制备方法低分子肝素 制备方法速避凝 亚硝酸解聚法 达特肝素 亚硝酸解聚法 依诺肝素 苄基化后进行碱解聚 Ardeparin (Normiflo) 过氧化解聚法 Tinzaparin (Innohep) 使用肝素酶进行酶法解聚 普通肝素、低分子肝素普通肝素、低分子肝素 抗抗Xa Xa 与与 抗抗IIa IIa 活性活性普通肝素平均分子量15000有相似的抗Xa与IIa活性低分子肝素平均分子量4500 抗Xa大于IIa活性肝素作用机制的研究历程1968-73 肝素通过AT发挥作用1976 肝素只有部分与AT结合(30-50%)1976 抗IIa活性与肝素分子长度有关抗Xa活性与肝素分子长度无关1976 低分子量肝素发明（85年 95年） 1981-82 特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点特殊的戊糖序列是肝素与AT的结合位点六糖五糖八糖人工合成了肝素分子特殊的戊糖序列人工合成了肝素分子特殊的戊糖序列1983-84 75个步骤人工合成戊糖人工改建的戊糖序列人工改建的戊糖序列 - - 磺达肝癸钠磺达肝癸钠1988年 SR90107A and later fondaparinux1995年 开始临床研究 肝素、磺达肝癸钠抗肝素、磺达肝癸钠抗Xa Xa 与与 抗抗IIa IIa 活性活性普通肝素平均分子量15000有相似的抗Xa与IIa活性戊糖平均分子量1728只有抗Xa活性肝素 低分子肝素 磺达肝癸钠普通肝素 低分子肝素 磺达肝癸钠1. 蛋白、内皮细胞、巨噬细胞 高 低 无2. 生物利用度(SC) 15-30% 90% 100%3. 激活血小板 强 弱 无4. 血小板4因子中和 强 弱 无5. 肝素诱导的血小板减少症（HIT) 1% 0.1% 0%6. 监测抗凝活性 常规 非常规 不需要7. 骨质疏松症 高 低 无8. 清除方式 网状内皮/肾脏 网状内皮/肾脏 肾脏9. 半衰期（SC) 2h 3-5h 17h10. 根据体重调整 需要 需要 不需要11. 鱼精蛋白中和 可以 部分 不可以 肝素诱导的血小板减少症肝素诱导的血小板减少症(HIT)(HIT)的作用机理的作用机理免疫球蛋白G抗体 (IgG)肝素血小板因子4 (PF4)Warkentin T. HIT Lessons learned. Journal of Pathophysiology of Haemostasis and Thrombosis;2006 ( 1-2);50-7免疫复合物与 血小板Fc受体结合 血小板减少症 血栓免疫复合物 (PF4-肝素-IgG)血小板激活 血小板聚集 凝血系统激活肝素 低分子肝素 磺达肝癸钠普通肝素 低分子肝素 磺达肝癸钠1. 蛋白、内皮细胞、巨噬细胞 高 低 无2. 生物利用度(SC) 15-30% 90% 100%3. 激活血小板 强 弱 无4. 血小板4因子中和 强 弱