藥物的研發是藥廠最關鍵的投資，如何以最有效率的方式研發出可上市且具有潛力的新藥，減少候選藥物的損耗率(Attrition Rate)，對藥廠而言是刻不容緩的重要課題。在過去的20年中，有許多研究認為控制藥物的物化特性(Physicochemical Properties)，例如: 分子大小、親脂性和極性，可以減少候選藥物的損耗率。早期研究把物化特性與損耗率的關係，歸因於淘汰藥物的低ADME(吸收、分佈、代謝、排泄)特性；近期的損耗率研究重點在於，物化特性的不確定影響力與生體內的過高毒性。輝瑞公司於2005-2009年以公司內部的44個計畫進行研究，43%的候選藥物無法達到期待的試驗結果，以”缺乏療效”而停止研發，44個計劃中只有14%可以達到藥物試驗的三項指標(高血中濃度、目標結合度與藥理反應)，其中更只有8個計劃可以進入第三期臨床試驗。輝瑞藥廠從藥物毒性學的觀點發現”3/75規則”，如果藥物的脂水分配係數logP<3(註一)且位相幾何極性表面積(Topological polar surface area, t-PSA)>75Å(註二)，不會發生毒性的機會為發生毒性機會的2.5倍。此外，產生療效的藥物全身藥物血中濃度<250nM，比較容易成功。

由於有較大的資料庫才能更確認成功藥物與各項數值的相關性，以減少候選藥物損耗率，四家大規模藥廠包括:阿斯特拉捷利康(AstraZeneca)、禮來(Eli Lilly) 、葛蘭素史克(GlaxoSmithKline)與輝瑞(Pfizer)藥廠，聯手進行研究，以2000-2010年所研發的口服藥物為對象，總共納入812個口服藥物，資料列舉藥物的所有物化特性：親脂性(logP與換算logD)、pKa(酸度係數)、分子大小(分子量與重原子數目)、氫鍵結合指標（tPSA、受體數目、貢獻者數目）、藥物結構（親脂性原子數、親脂環數目…等等）。

812個化合物中，422個沒有開始任何臨床試驗，231個進入第一期臨床試驗，145個進入第二期，8個進入第三期，2個進入第四期。605個被終止試驗的化合物，排名第一的理由是藥物非臨床的毒性太高(240個藥物，40%)，第二個理由是為了配合公司的產品線發展(124個藥物，20%)，因為這個理由而中止試驗的比例在2006-2010年比2000-2005年高，可能受到藥廠組織在這幾年動盪變化的影響；第三個原因為臨床安全性；第四個原因為缺乏療效；接下來依序為：市場潛力、科學價值、藥物動力學/生體可用率、配方、製程、法規與其他。在第一期臨床試驗終止的藥物，最常見的原因是安全性問題，其次為公司產品線考量：第二期臨床試驗終止的原因主要為缺乏療效，其次為臨床安全性問題。在2006-2010年，市場潛力更受到重視，在此期間排名第四，市場潛力在2000-1005僅排名第六。

比較候選藥物與以上市藥物的物化特性之間的關係，發現已上市藥物的分子量比較低、親脂性比較低、芳香環數目較少、碳層sp3分量較高。兩性離子(Zwitterion)與藥物動力學相關的耗損度相關，酸度較高的藥物失敗率比中性與鹼性分子較高。藥品分類(註三)可能是重要因子，不同大類的藥物之間物化特性不同，例如離子通道相關的藥物通常分子量比較小。但在分析中顯示，藥品分類與臨床前期的毒性相關性沒有顯著差異，介於31%至 42%間。
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這項大型的整合研究，可以從候選藥物的物化特性，預期產品的耗損率。這次的重大發現是一直以來討論很多的親脂性(Lipophilicity)，第一期試驗因為安全性失敗的藥物，親脂性比能夠進入第二期試驗的藥物高。此外，兩性離子可能與毒性或安全性較為相關。這項跨藥廠進行的研究所獲得資訊彌足珍貴，更加了解藥物耗損的複雜性與藥物試驗失敗之間的關係，有了這次成功的經驗，相信更能讓藥廠合作，降低研發成本，減少候選藥物耗損率。

註一: 脂水分配係數 logP: 藥物油水比例之對數值，用來衡量藥物的親水性與親脂性。數值越大表示親脂性越佳。
註二: 位相幾何極性表面積(t-PSA): 測量分子極性之指標。定義為化合物內極性分子的總表面積，多為氧原子與氦原子，也包括與其相連的氫原子。極性與分子被動通透細胞膜能力有關。極性表面積越大，細胞穿透性越差。
註三: 藥品分類包括: G蛋白偶合受體(GPCRs: G protein-coupled receptors)、核激素接受器(Nuclear hormone receptor)、作用於離子通道製劑、激酶與各種酵素。