前药是以无活性或低活性形式给药,在体内通过酶促或化学转化转化为活性形式的药物。前药设计是一种战略性方法,用于克服限制活性化合物应用性的药物和药代动力学障碍。
前药分为I型(细胞内活化)和II型(细胞外活化)。载体连接型前药由活性药物连接一个前体部分,通过水解或酶促作用裂解。生物前体前药不含前体部分,而是通过代谢转化(如氧化或还原)活化。
常见的前药策略通过添加可电离或极性基团(如磷酸酯、氨基酸酯或半琥珀酸酯)来解决水溶性差的问题。泼尼松龙的磷酸酯前药(泼尼松龙磷酸钠)改善了静脉给药的水溶性。渗透性限制通过亲脂性前药(如核苷类似物的酯衍生物)来解决。伐昔洛韦是阿昔洛韦的缬氨酸酯,口服生物利用度提高3–5倍。
位点特异性前药将药物释放靶向特定组织或器官。抗体导向酶前药疗法(ADEPT)使用定位于肿瘤部位的抗体-酶偶联物活化全身给药的前药。基因导向酶前药疗法(GDEPT)将活化酶基因递送至靶细胞。
前药的设计要求前体部分无毒、前药在生产和储存期间稳定,且活化动力学与所需治疗特征匹配。酯酶、磷酸酶和细胞色素P450酶是最常见的活化系统。