2012年百济神州开始立项研发BTK抑制剂的时候，全球没有批准上市的BTK药物，已有两款处于临床试验的候选药物。2013年Pharmacyclics和强生公司首创的伊布（鲁）替尼上市，2017年阿斯利康公司的阿卡替尼上市，是第二个上市的BTK抑制剂。
启动研究泽布替尼时，BTK已确证为可药性靶标，因此该项目也是一种跟随性药物的新药创制项目，故需要在安全有效性上优于首创药物。分析伊布替尼发现，口服生物利用度低(F<10%)，剂量偏大，治疗窗口窄，而且对野生型表皮生长因子受体(EGFR)呈现抑制，引起皮疹和腹泻等不良反应。所以提高口服吸收性和选择性，可降低用药剂量，扩大治疗窗口，减少不良反应作为研发重点。同时还与目标化合物具有不可逆结合的特点，以便提高药物的持久性，减少用药次数。
泽布替尼的分子结构是在全新的母核骨架上安排、调整和优化，走的是创新之路。仅用了7年时间在美国上市，8年时间在国内上市，质量和效率都已达到了国际水平，本文从药物化学视角简要地叙述了研发的脉络，希望对国内新药创制有所启示和示范。
先导化合物构建
研发之处，研究者仍以竞争激酶ATP 结合腔为作用模式，模拟ATP腺嘌呤环，并变换杂环骨架，同时借鉴伊布替尼和阿卡替尼的疏水芳环结构，设计了一系列氨基咪唑酰胺类衍生物：设计酰胺结构是为了形成分子内氢键，并将形成的假杂环模拟平面性稠合的嘧啶环，或在其他的位置连接迈克尔加成基团，实现不可逆抑制。筛选上千个化合物发现，化合物1对BTK酶和BTK pY223 细胞均具有较强的抑制活性，于是以此为先导化合物。
氨基咪唑母核结构变换
随后将氨基与吡唑环合得到了吡唑并苯并咪唑的衍生物2-4。没有丙烯酰基的化合物2活性不高，处于7-位的丙烯酰胺取代化合物3活性也很弱，而8-位的活性化合物4显著提高。
将化合物4的苯环部分饱和得到5-7，活性进一步提高；将迈克尔基团自8-位移至7-位时，提高了对BTKpY223细胞的抑制活性。
扩环成卓环得到化合物8-9活性未见提高。
增加柔性
刚性结构药代性质比较差，化合物2-9的基本母核结构均为三环稠合。故研究者将苯环由原来的稠合改为单键连出，合成了一系列衍生物。其中丙烯酰胺是必需基团，而且其连接位置对活性也非常重要，例如化合物11和12的活性显著高于10和13。另外化合物11对EGFR的抑制活性较低，较少脱靶作用，但它抑制细胞活性不如12，不过12的药代性质有缺陷，小鼠一次剂量10 mg·kg-1，4 h后脾细胞的占有率只有56%，所以仍然有待优化新的母核。
吡唑并哌啶的母核结构变换
哌啶环或许对化合物的生活活性有较大的提高作用，故设计合成了一系列吡唑并哌啶的母核的衍生物。将化合物14的对映异构体拆分后，发现，R构型和构型对BTK酶和BTK pY223细胞的抑制活性相当，且选择性较好，同时改变迈克尔基团位置，则活性显著降低（对映异构体拆分，但没进行确定）。但是N-甲基化的化合物17的活性陡然下降，提示这个位置的空间配置是非常严格的。这几个高活性的化合物的大鼠药代动力学表明口服生物利用度很低(例如14的F值只有1.7%)，因而不值得深入研究。不过以吡唑并哌啶为母核的骨架，连接的苯环邻位有迈克尔侧链的结构是个优化的配置。
末端侧链的变换
将14的母核结构固定，只改变二苯醚结构，也合成了一系列化合物，见下表。苯环用四氢呋喃或环丙甲基替换后，抑酶活性几乎不变，抑细胞活性略有降低，可能与透膜功能有关。将苯环转化为小基团后，活性略有降低，但溶解性增强，肝脏微粒体的代谢稳定性也增强，灌胃大鼠的生物利用度也相应提高，但是对EGFR抑制活性仍比较高，可能存在一定的副作用，需进一步优化。
仍以14为起点，对连接丙烯酰胺的苯环侧链进行优化，提高衍生物对BTK的选择性，也合成了一系列化合物，见下表。
24(S)、25和26的某种构型与14的活性相当，27和28则活性下降，表明环丙基和偕二甲基的位阻效应妨碍了发生共价结合反应，故将活性相当的24(S)、25和26做进一步比较分析。对比发现，化合物24(S)的半衰期、清除率、tmax、Cmax、AUC和口服生物利用度（F=23.6%）都优于25（F=8.6%）和26（F=5.7%）。故将24(S)定位候选药物，进入临床试验。
候选药物比较
为了确定化合物24(S)为候选化合物进入开发阶段，除了研究其血浆蛋白结合率，人、犬和啮齿动物的肝微粒体清除率，对重要细胞色素P450的抑制作用以及对小鼠移植性OCI-LY10 DLBCL等肿瘤的体内试验，还与伊布替尼对15种激酶的抑制作用作比较，表明24(S)对多种酶系的作用优于(或不劣于)伊布替尼，见下表。
化合物24(S)定名为泽布替尼，于2014年在包括中国在内的全球进行临床试验，证明是治疗套细胞淋巴瘤和慢性淋巴性白血病/小淋巴细胞淋巴瘤的有效药物，于2019年经FDA批准上市，2020年6月3日NMPA批准上市，百济神州正在协商欧盟，布局欧洲市场。
泽布替尼是继伊布替尼和阿卡替尼之后的第三个BTK抑制剂，在我国本土研发成功。从本文介绍的研发路径来看，泽布替尼拥有全新的母核结构，传统的构效关系研究，是一款完全的创新的药物。最初设定的提高药物的选择性和口服生物利用度，也达到了预期目标。从2012年至2014年的临床前研究阶段，共设计合成了500多个化合物，最终确定了目标产物，用7年的时间创造出一个全新的分子，也证明了国内企业已具有了与国际巨头对垒的研发能力。本文仅从药化的角度阐述了研发历程，在整个研发过程中的艰辛和细节不得而知，但对国内业界的新药创制有一定的启示和鼓舞作用。
