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MindMap Gallery Grundprinzipien und Methoden der neuen Arzneimittelforschung
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Grundprinzipien und Methoden der neuen Arzneimittelforschung
Dies ist eine Mindmap über die Grundprinzipien und Methoden der Erforschung neuer Arzneimittel, einschließlich der Beziehung zwischen der chemischen Struktur und der biologischen Aktivität neuer Arzneimittel, der Entdeckung von Leitverbindungen und der Optimierung von Leitverbindungen.
Edited at 2023-12-18 22:25:07
Grundprinzipien und Methoden der neuen Arzneimittelforschung
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[Community Works] KI-Gesundheitswesen Anwendung und Zukunft des intelligenten Gesundheitswesens
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Grundprinzipien und Methoden der neuen Arzneimittelforschung
Die Beziehung zwischen chemischer Struktur und biologischer Aktivität neuer Medikamente
Physikalisch-chemische Eigenschaften und biologische Aktivität
Exponentieller Verteilungskoeffizient und biologische Aktivität
Der exponentielle Verteilungskoeffizient ist das Verhältnis der Konzentration einer Verbindung in der organischen Phase und der wässrigen Phase, wenn die Verteilung der Verbindung in der organischen Phase und der wässrigen Phase ein Gleichgewicht erreicht, d. h. P=CO/CW, üblicherweise ausgedrückt als logP, log P= log(CO/CW)
logP ist die Summe der Hydrophilie und Hydrophobie aller funktionellen Gruppen, aus denen das gesamte Molekül besteht
Je größer der P-Wert ist, desto höher ist die Lipophilie des Arzneimittels.
Säuregehalt, Alkalität und biologische Aktivität
Bei den meisten Arzneimitteln handelt es sich um schwache Säuren oder Basen, und ihr Dissoziationsgrad wird durch die Dissoziationskonstante pK der Verbindung und den pH-Wert des Lösungsmediums bestimmt.
Dissoziationskonstante pKa=pH Ig ([RCOOH]/[RCOO-])
Nachdem schwach saure oder schwach basische Arzneimittel in Körperflüssigkeiten dissoziiert sind, wird das Verhältnis von ionischen und nichtionischen (molekularen) Molekülen durch die Dissoziationskonstante pKa und den pH-Wert des Mediums bestimmt.
Arzneimittel-Rezeptor-Wechselwirkungen und biologische Aktivität
Entsprechend der Wirkungsweise von Arzneimitteln im Körper werden Arzneimittel in strukturell spezifische Arzneimittel und strukturell unspezifische Arzneimittel unterteilt.
Die Rolle chemischer Bindungen
Chemische Bindungen werden in zwei Kategorien unterteilt: reversibel und irreversibel
Die kovalente Bindung von Arzneimitteln an Rezeptoren ist irreversibel, in den meisten Fällen ist die Bindung von Arzneimitteln an Rezeptoren jedoch reversibel
Zu den reversiblen Bindungsmethoden gehören hauptsächlich Ionenbindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, Van-der-Waals-Kräfte usw.
Die Rolle der Stereochemie
geometrische Isomerie
optische Isomerie
Konformationsisomerie
Die Rolle funktioneller Gruppen
Einige spezifische funktionelle Gruppen im Molekül können die Struktur und Eigenschaften des gesamten Moleküls verändern und dadurch die Bindung von Arzneimitteln an Rezeptoren und ihre pharmakologische Aktivität beeinflussen.
Entdeckung von Bleiverbindungen
Die Leitverbindung, auch Prototypverbindung genannt, hat die gewünschte biologische oder pharmakologische Aktivität, weist jedoch einige andere ungeeignete Eigenschaften auf, wie z. B. höhere Toxizität, andere biologische Aktivitäten, schlechte Löslichkeit oder Probleme mit dem Arzneimittelstoffwechsel
Gewinnen Sie Bleiverbindungen aus Naturprodukten
Verwendung vorhandener Medikamente als Leitsubstanzen
Entdecken Sie Leitverbindungen basierend auf Arzneimittelnebenwirkungen
Das blutzuckersenkende Sulfonylharnstoff-Medikament Tolbutamid wurde durch Strukturmodifikation basierend auf den blutzuckersenkenden Nebenwirkungen von Sulfonamid-Medikamenten entdeckt.
Entdecken Sie Leitverbindungen durch Studien zum Arzneimittelstoffwechsel
Nutzen Sie vorhandene bahnbrechende Medikamente als Leitsubstanzen
Verwendung körpereigener Wirkstoffe als Leitverbindungen
Generieren Sie Leads mithilfe kombinatorischer Chemie und Hochdurchsatz-Screening
Optimierung von Bleiverbindungen
Es gibt viele Methoden zur Optimierung von Leitverbindungen, die sich grob in zwei Kategorien einteilen lassen: traditionelle Methoden der medizinischen Chemie und moderne Methoden.
Führen Sie mithilfe von Computern ein gezieltes Screening durch, um Hinweise zu erhalten
bioisosterischer Ersatz
Burger erweiterte diese Definition weiter: Bioisostere sind Organismen, die ähnliche Molekülformen und -volumina sowie ähnliche Ladungsverteilungen haben und daher ähnliche physikalische Eigenschaften (wie Hydrophobie) aufweisen, die ähnliche oder antagonistische Wirkungen auf dieselben aktiven Moleküle oder Gruppen hervorrufen.
Bioisostere können in zwei Kategorien unterteilt werden: klassische und nichtklassische Bioisostere.
Zu den klassischen Bioisosteren gehören Atome oder Gruppen mit denselben Valenzelektronen der Außenhülle, Elemente derselben Hauptgruppe im Periodensystem und Ringäquivalente
Nichtklassische Bioisostere beziehen sich auf Moleküle oder Gruppen mit ähnlicher räumlicher Anordnung, elektrischen Eigenschaften oder anderen Eigenschaften. Wenn sie sich gegenseitig ersetzen, entstehen ähnliche oder entgegengesetzte biologische Aktivitäten.
Prodrug-Design
Prodrugs, auch Prodrugs, Prodrugs usw. genannt, beziehen sich auf Arzneimittel, die in vitro nach Modifikation ihrer chemischen Struktur inaktiv oder weniger aktiv sind und durch enzymatische oder nichtenzymatische Umwandlung im Körper Verbindungen freisetzen, die medizinische Wirkungen entfalten
Einstufung
Bioprecursor-Prodrug: Es handelt sich um eine neue Verbindung, die durch molekulare Modifikation einer aktiven Verbindung erhalten wird. Die neue Verbindung ist ein Substrat eines metabolischen Enzyms.
Bioprecursor-Prodrug: Es handelt sich um eine neue Verbindung, die durch molekulare Modifikation einer aktiven Verbindung erhalten wird. Die neue Verbindung ist ein Substrat eines metabolischen Enzyms.
Das Prinzip des Träger-Prodrugs besteht darin, den Wirkstoff durch kovalente Bindungen an den Träger zu binden, wodurch die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Arzneimittels verändert werden und der Wirkstoff dann unter der Wirkung von Enzymen freigesetzt wird, die Alkohol- oder Carbonsäuregruppen enthalten Die häufigste Form des Prodrugs ist Ester.
Der Zweck des Prodrug-Designs
Verbessern Sie die Bioverfügbarkeit und Biofilmdurchlässigkeit
Verbessern Sie die Medikamentenausrichtung
Verlängern Sie die Wirkungszeit des Arzneimittels
Verbessern Sie die Wasserlöslichkeit und Stabilität von Arzneimitteln, beseitigen Sie schlechte Gerüche oder physikalische und chemische Eigenschaften, um den Anforderungen von Präparaten gerecht zu werden
Weiches Arzneimitteldesign
Entwerfen Sie Medikamente, die leicht metabolisiert und inaktiviert werden können, sodass das Medikament nach Abschluss seiner therapeutischen Wirkung zersetzt, inaktiviert und entsprechend einem vorgegebenen Stoffwechselweg und einer kontrollierbaren Geschwindigkeit schnell aus dem Körper ausgeschieden wird, wodurch die Anhäufung von Toxizität vermieden wird Droge. Diese Art von Droge wird als weiche Droge bezeichnet
Quantitative Struktur-Aktivitätsbeziehung
Bei der quantitativen Struktur-Aktivitäts-Beziehungsforschung handelt es sich um eine quantitative Analyse der Beziehung zwischen der chemischen Struktur eines Arzneimittelmoleküls und seiner biologischen Aktivität, um die quantitativen Änderungen zwischen der chemischen Struktur und der biologischen Aktivität des Arzneimittels herauszufinden oder die mathematische Gleichung zu erhalten Die Struktur-Wirkungs-Beziehung stellt die Grundlage für die weitere Strukturoptimierung dar und liefert theoretische Grundlagen.
Computergestütztes Arzneimitteldesign
Computergestütztes Arzneimitteldesign (CADD) nutzt die schnelle Berechnungsfunktion, die umfassende logische Beurteilungsfunktion und die klare grafische Anzeigefunktion, um Disziplinen wie Quantenchemie, Molekularmechanik, medizinische Chemie, Biowissenschaften, Computergrafik und Informationsfusion zu überschneiden Das Arzneimitteldesign geht vom Wirkmechanismus der Arzneimittelmoleküle aus.