医学课件第五章优势结构药效团及骨架迁越.ppt

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1、摔 圾 寅 徽 屹 仗 株 咕 粥 原 杨 瞳 驭 丙 锰 稍 挛 宅 况 揭 芳 咖 浊 我 悔 利 虑 神 急 办 岳 才 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第五章 优势结构、药效团及骨架迁越 峙 疤 要 豫 侥 沼 吝 滴 佳 鼠 册 长 学 械 佑 闰 哈 促 粱 什 寺 嫂 锚 垒 惨 们 时 胶 见 呻 汇 峨 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 一 、 引言 近30 年来,以生物靶标为核心的新药研发模式主导地位

2、,并因此促进了许多新的技术和方法的出现和应用,例如 组合化学、高通量筛选、基于受体结构的理性设计等都取 得一定的效果。 先导物和药物的发现化合物合成和生物评价的速度 新的技术和方法并没有提高新药研发的效率(尽管药物研 发经费每年以13 %的速度增长,而新化学实体的数目未见 增加,投入和产出.) 围 妓 乓 玻 盐 封 病 棋 杀 睹 贝 甫 署 惶 鼠 轧 革 记 悬 匆 峦 票 棕 讣 栗 但 烹 沃 腋 镶 关 钧 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 造成新药研发效率低下的原因: 生物学 用简化的靶蛋白代表

3、复杂疾病体系(以“一药作用于一靶标,治疗一疾病” 原则把新药研究的先导物优化目标“浓缩”成对靶蛋白的作用)有其局限 性 靶蛋白不能表征疾病的顽强性,以致大多数体外活性很好的化合物对动 物模型或患者没有效果,使近半数的临床研究药物因疗效差而失败 化学 先导物的选定或优化过程,也因过分强调化合物的活性(体外活性)而忽 略药物的多重属性要求,如物化、药代和安全性等,导致在开发后期被 迫中止 寿 焙 埔 坝 次 巢 媳 背 彼 邦 亲 位 必 姓 力 十 埠 冲 绒 节 忻 整 惹 骗 睬 惜 洽 括 诣 果 淌 揣 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结

4、构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 研发技术尚不成熟(不是瓶颈) 目标化合物难以获得 目标化合物不明确 关键症结:在得到的众多化合物,具有较好活性及 适药性的先导物很少 在目标化合物的选择上存在偏差和误区 明确目标化合物亟需解决的问题 伺 敢 句 念 榴 摇 继 驻 吉 盏 敖 券 更 符 改 燎 郴 统 假 慎 举 掏 珊 卞 胆 秉 寨 古 夕 寂 庞 圈 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 发展了许多方法: 将高通量筛选方法与数据整合技术相结合 基于细胞系统生物学的实验 基于片断的药物分子设计 骨架迁越

5、从不同的侧面发现和优化先导物,使研发的先导物 品质高,候选化合物更接近药物,提高了成药的效 率 轩 笛 辰 悄 磁 岸 孰 粟 贬 茫 贺 皮 尧 语 琅 阅 候 颠 互 茶 星 殖 安 力 耻 眨 炸 隙 咯 师 凌 帚 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 药物分子在物理化学性质和拓扑结构特征上存在共 性药物分子在理化及结构空间中簇集于特定的 区域 寻找和确定这些区域,对理性地选择目标化合物 , 迅速、有效地获得先导物大有裨益 “类药性”以及“类先导物性”的概念 揭示了药物和先导物在理化性质上的特定要求,减

6、少研发的盲目性和人力物力的浪费 了 裕 屉 豌 拢 哑 拳 镍 仗 循 剿 螟 甭 栏 桓 款 宗 背 尽 袄 究 孽 硷 限 婆 璃 掏 厅 铸 琢 课 恋 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 另一种簇集区域:某些特定的结构片段频繁地出现 于不同药理作用的分子中 “优势结构”(Previleged structure)出现于 多种受体的配体结构中的结构片断1988年 Evans 作为多类治疗药物的化学结构支撑,使得药物化学 家可以在特定的化学空间内同时针对多个治疗领域 寻找先导物和候选药物,从而加速新药研发进

7、程 舰 陇 粮 咱 宽 虾 卧 尿 厌 臼 建 较 卷 播 裔 茸 帜 启 误 砾 咽 唁 喧 辈 苹 躇 饱 几 竖 授 夫 吴 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 二、优势结构、药效团的概念和特征 优势结构:可以衍生出对多种受体具有高亲和作用 的配体的分子骨架。或:具有不同药理活性的药物分 子之间所共有的分子结构片段 在药物化学和分子设计中受到重视,为解析药物与 受体作用的结构特征和进行分子设计开辟新的途径 遣 玫 税 锗 曹 诱 桑 菠 伞 茶 碗 氯 茶 旁 非 俭 促 庆 怠 确 痔 宾 哟 责 锋

8、驳 炮 闺 通 而 膳 眠 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 在不同作用机理的药物中,抽提出的共同结构骨架 可以承载多种药理活性的药物亚结构 不决定药物的特定活性,而是作为一种辅助性的骨 架支撑 当优势结构连接各种结构特征,使之符合特定药效 团的空间排布和相对位置的要求,才会产生药效 蚊 匹 铣 守 颧 傈 伙 邑 辗 替 愤 玛 叭 囤 脊 再 采 霹 墨 魄 窿 数 何 该 赐 炬 刃 摘 蚤 蹦 宝 宦 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团

9、及 骨 架 迁 越 药效团是药物呈现特定活性的微观结构 一组化合物与同一靶标结合时,呈现特定生物活性所必需的物 理化学特征、在空间的分布-药物化学和药理学的重要概念 从相同作用机理的个体化合物中抽提出的决定药理活性的共同 结构特征。这些结构特征的空间排布和相对位置是组成药效团 的要素 对药物分子与受体结合的微观结构的映射与描述,揭示药物-受 体结合的物化特征,因而作用于不同靶标的药效团特征不同 而药效团所连接或附着的支撑骨架则允许有很大的变动 纠 跺 镭 瑟 糟 樱 逆 乒 妆 至 获 当 诗 瓤 谊 昭 峦 彰 桥 启 越 平 姬 睹 全 腔 册 卵 伏 簿 捉 涵 第 五 章 优 势 结

10、构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 药效团的生成 可从靶标分子的三维结构出发,即从分析蛋白的结合腔 或裂隙的结构以及同配体结合的原子和基团的特征演绎 而成 可在受体结构未知情况下,通过研究药物的构效关系, 分析活性有无的结构界面(定性) ,或活性强弱的结构差 异(定量) 产生,从而抽象出散在的、非连续性的物理化 学特征 密 蛛 散 烬 涉 蛤 擅 编 穷 侮 麦 帘 谗 徊 傀 渐 粮 棠 杠 捆 机 看 吟 洽 昌 纶 安 黑 戈 体 彤 擒 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药

11、 效 团 及 骨 架 迁 越 药效团是对构效关系的深化认识 特征具有物理或化学功能的单元(用原子、基 团或化学片断来表示) 组成正电中心、负电中心、氢键给予体、氢键 接受体、疏水中心和芳环质心 这6 种特征可以不同的组合和距离,形成特定的药 效团 蜡 聊 瘦 满 棱 醚 玫 籍 脊 登 配 补 蔼 肥 葬 集 捐 箱 玫 救 判 肪 随 待 弥 劳 安 翅 窗 局 垄 卞 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 不同的角度理解药物分子结构 药效团:药物的特异性, 化学特征离散和非连 续性的 优势结构:药物的共性,

12、连续的结构片断 在优势结构的不同位置连 接不同的药效团,可以得 到药理活性不同的分子 散 利 尘 区 孪 息 兆 纱 氰 唆 暇 囱 咋 鼓 陛 烛 约 杭 令 品 醒 鹊 算 迸 鹃 羡 嫌 览 贼 保 炒 屿 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 三、优势结构与药物特异性的统一性 是作用于不同受体的不同化合物之间所共有的结构 片段 反映了不同受体的结合位点具有共性特征 不同受体的共性结构特征可能是通过自然选择产生 的受体保守区,或者是常见的蛋白二级结构,如- 折叠、-转折 傅 寄 周 代 喝 弱 管 饲 误

13、弥 青 器 部 胳 胳 吸 虱 馁 蔬 给 懂 粟 辽 挨 汗 呀 看 匆 誓 嫁 谰 退 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 G蛋白偶联受体(GPCR)具有共同特征:-螺旋7次跨膜 蛋白,在膜内形成套环,氨基端在膜外,羧基端在膜内 A族GPCR的受体结构中存在一个由芳香性疏水氨基酸构成 的共有保守区,其配体的优势结构有2-苯基吲哚、螺-哌啶- 吲哚、联苯四唑基等 瘦 斧 穿 潍 试 渴 佐 密 疾 霹 质 翘 褒 蘸 秸 鸟 蓝 朱 隔 员 腻 娠 羞 配 俞 蕉 响 玫 茶 超 滴 为 第 五 章 优 势

14、结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 化合物a和化合物b 分别是5-HT6受体和 MC4受体的配体 共同的优势结构:2- 苯基吲哚 庇 遍 纵 寥 郝 练 戌 事 碌 窟 富 迟 玩 褪 须 雹 钟 虾 辱 偷 忽 秩 靖 澜 冲 束 传 娱 律 备 正 韧 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 GSH受体和MC4受体的配体 碰 崔 祭 乡 匪 郴 缩 械 憋 昂 伊 趁 吟 吭 嫌 囤 软 岁 敲 玻 祝 览 庐 伞 岔 追 奋 詹 宴 掀 斩 诌

15、第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 血管紧张素受体和GSH受体的配体 饺 还 峙 歪 茂 谰 嫁 刮 绞 涧 穿 责 剩 胁 臀 缓 幌 厨 之 姐 褒 满 讨 马 酚 晕 稍 径 纳 腮 窃 帧 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 -折叠或-转角等蛋白二级结构是蛋白质或多肽分 子识别中的重要拓扑学特征 某些优势结构在拓扑形状上模拟了这些二级结构元 素,从而可以被不同受体识别,并发生相互作用 苯二氮卓 -折叠的拟似结构 HIV-

16、1蛋白酶抑制剂 -转角拟似结构 非肽型 迎 邦 凭 谋 摧 箔 生 旦 掐 俺 齐 涉 凋 涝 牌 刺 彼 仓 跑 后 辩 傀 玫 钦 恍 举 盆 哩 煤 蒜 狱 摄 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 与受体保守区的互补性、与蛋白质二级结构的相似 性药物结构的共性 分子特定的结构特征决定了与多种结构作用的能力 结构特征:疏水性的刚性的多环体系 作为化学支撑,可通过骨架上的化学微调,得到与 特定受体特异性结合的药物分子 承载着反映药物特异性的药效团,通过其特殊的结 构特征影响药效团的分布和取向 纪 鼠 袱 蛇

17、牺 伙 早 藻 号 命 捧 例 有 逐 沁 崇 茶 炳 瞄 息 房 貌 惊 憨 学 嫡 威 雌 侧 走 酬 唱 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 优势结构本身也可能影响药物分子的特异性:受体 保守结合腔仅能容纳优势结构的一部分,而优势结 构与非保守区的相互作用,则反映了受体作用的特 异性 砸 伟 迢 瓜 忍 系 蓝 砷 跪 孜 叛 唉 绍 侦 熄 涨 鼓 侯 姜 均 熊 只 铬 钻 倍 露 献 破 匿 末 质 萄 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效

18、团 及 骨 架 迁 越 四、内源性的优势结构 内源性物质具有共同的结构骨架,当连接不同的化 学片段,所得到的化合物可与不同的受体发生特异 性的相互作用,履行不同的生理功能 生物体的优势结构,长期进化过程中,按经济原则 优化并固定下来的 内 闯 又 砒 同 俄 垒 瑚 获 氦 毖 院 剥 澈 照 爪 脆 麦 磁 算 质 仪 擒 署 拌 坤 特 恕 损 肤 煤 妆 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 多肽和单糖骨架 (环)多肽:与多类无关联的受体以高亲和力结合 多肽药物的缺陷 拟肽、伪肽 多肽模拟物D-葡萄糖/其他

19、单糖骨架 拍 抓 猪 怜 忙 琐 棋 焰 诗 卧 肉 容 畜 稼 苹 帜 允 宛 曾 叶 辖 湾 愚 央 谊 榴 吮 语 瘟 龚 念 谴 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 以磷酸戊糖酯为主链,连接不同的碱基所构成的核苷 酸聚合物 作为基因治疗的反义寡核苷酸类药物就是基于核酸的 优势结构,依据与疾病相关的特异基因序列得到的 与多种和核酸相关的酶或受体有较强亲和力 多氢环戊菲 核酸骨架 甾体骨架 拭 旨 残 瑟 杉 瑞 哮 邢 澡 频 驱 围 阻 洁 款 饵 妹 献 沸 诊 赂 歪 拈 瓦 礁 聪 旗 贬 酋 脊

20、 尔 添 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 氮 随 赌 恤 氛 池 市 誓 挤 翰 碟 疽 资 泛 鸽 羔 逻 何 狰 受 忠 耶 末 讲 俄 聘 办 背 伪 豌 吩 伺 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 1. 醛固酮 脚 叠 共 僚 欺 观 炒 磅 叠 撑 果 兽 扫 丸 伏 燎 淹 蝎 掷 铸 勘 似 迫 从 讹 瞥 两 赌 涛 警 拎 肛 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势

21、结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 2. 孕激素 奉 羡 丽 朱 鲍 唉 夯 炒 殖 攘 栏 钟 忌 刻 朱 陪 知 哥 晌 蹈 娱 道 华 词 腊 贩 柴 辐 腋 键 奈 迅 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 3. 雄激素 平 嘲 怖 莆 猜 螺 驰 沟 晋 察 燃 色 曰 优 钒 颓 挣 牺 傍 咖 氢 枫 涝 逊 皑 烧 溃 珊 数 归 敛 减 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 4. 雌激素 芳构酶作用 去 坛 曳

22、 概 讫 各 带 棠 螺 惊 谋 遵 何 剑 粟 善 亢 沉 演 鹃 腋 兹 袖 舵 候 检 谐 克 察 漳 圆 帖 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 芳构酶抑制剂 绢 硼 崖 彭 毁 构 吩 痴 截 晤 活 遣 榆 唬 烃 亦 牛 楚 肪 喻 夹 拇 脂 阂 堂 本 馏 室 沽 执 逞 椿 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 5. 皮质激素 驼 摊 陋 劲 田 年 济 搁 剧 祭 钟 灌 驹 宛 距 鸯 栏 缕 阔 槽 埃

23、荣 眶 阁 床 芽 歌 即 讥 霄 疽 桑 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 五、典型优势结构 1. 苯并氮卓和苯二氮卓 含二苯甲基片断 七元杂环含有酰化的氨基酸片断 在骨架的多个位点连接不同的侧链和功能基 尘 碍 座 唁 阂 尉 瞩 委 毖 碗 耀 隋 碰 持 岁 望 陀 勺 殊 畜 珍 犬 雷 荫 迁 炳 酬 君 群 千 怨 疤 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 GABAA受体激动剂 缩胆囊素(CCK)受体拮抗剂 走 喀

24、 灶 竟 酸 谨 哲 煌 襟 筒 蜒 禽 愿 陈 集 和 孔 揉 陌 旨 凶 裳 疗 烩 涂 峭 刑 肺 存 缔 汀 沼 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 血管加压素V1和V2激动剂 血管加压素V2拮抗剂 抑制血压升高,提 高血浆中的钠水平 利尿药 莉 帕 佰 职 陨 竞 莹 敢 峙 叁 齐 树 楷 畦 本 祈 嫂 痴 淫 虱 救 颇 橱 龋 炮 寺 窥 棕 港 挣 贝 地 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 内皮素转化酶抑制

25、剂 中性内切酶抑制剂 冠心病 钾通道阻滞剂 III型心律失常 徐 巧 罕 牧 蓑 循 脑 见 倍 棕 玩 愈 份 峙 存 轴 谁 劫 兹 侨 漆 坏 盏 忙 折 贬 黄 苔 哲 观 脯 果 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 法尼基转移酶抑制剂细 胞凋亡诱导剂 D1受体激动剂帕杰金阿片受体激动剂 釉 申 综 剩 涛 森 讣 盐 挠 骨 沙 拎 赐 痉 伴 钞 稽 迷 豁 搀 者 甚 拣 丽 咸 啃 揍 轴 贷 市 忌 苞 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药

26、 效 团 及 骨 架 迁 越 2. 苯基二氢吡啶 二氢吡啶类药物:二氢吡啶环呈船式构象,4位苯基 处于直立键,垂直于二氢吡啶环 S-体钠通道激活剂 R-体钙通道拮抗剂 老 迅 匣 封 寐 蔓 乓 竞 彩 劣 恐 吨 办 谰 翟 蒲 赦 渺 桩 葱 横 佰 湖 蒂 瞧 榴 姿 骑 交 哈 殷 迄 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 钙通道拮抗剂 钙通道阻滞 多药耐药逆转剂 钙调素受体拮抗剂 销 今 闭 击 靳 汇 圃 饥 暑 嚏 翠 虐 颠 勉 袁 膳 胆 丫 驶 皮 囱 膜 格 魂 值 激 鹅 学 腊 搪 持

27、壮 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 3. 联苯基 已上市药物中,4.6% 天然产物五味子木脂素 大小萘环、二苯甲基 芳香环的分子识别疏水、与极性基团作用 优越性:适宜的柔性和刚性;体积和形状更适合于 蛋白质的结合腔穴 辕 撩 镐 重 芍 拨 赁 胞 鄂 料 袒 澜 阑 寺 伏 杆 吕 缄 维 叶 墒 层 竭 群 然 陆 随 痕 彤 征 臂 哭 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 内皮素受体A拮抗剂 内皮素受体A和B拮抗剂 降

28、血压和治疗心力衰竭 降压药 霍 俏 烃 九 衡 荣 废 只 库 豌 馅 箍 硅 孕 拼 终 木 途 浑 颤 淫 咸 范 遇 甘 峙 鸦 类 矢 国 仇 啸 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 血管紧张素受体拮抗剂 血管紧张素受体拮抗剂 艇 丑 屋 渍 设 疡 谚 耽 誉 滑 怪 头 缨 桑 偏 英 村 态 二 吨 聊 挺 猎 氧 创 勃 漆 斜 金 纵 作 币 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 PPAR和PPAR激动剂 酪氨酸

29、磷酸酶1B酶抑制剂 II型糖尿病 语 瞳 雹 阴 彦 笋 羞 狭 圭 粤 查 律 栽 暇 巴 铺 降 囤 绣 要 桨 猴 苞 具 避 粮 侧 芦 揪 废 拐 用 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 4. 二苯甲基 两个苯环可自由旋转 发生疏水堆积 举 乾 蕉 罚 背 压 搞 骤 是 枉 啮 武 翅 避 辐 罚 财 炬 蚕 张 呈 何 育 坤 凡 很 油 端 洋 鞭 氛 耀 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 肾上腺素1受体激动剂

30、 肾上腺素2受体拮抗剂 阿茨海默病和抑郁症 抑郁症 兜 馁 貌 判 禹 棒 能 咙 帆 耗 笨 肋 艇 剐 琶 谊 货 岁 羚 否 殆 靖 守 擎 哟 画 恍 筋 叙 疑 郑 忠 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 5-HT重摄取抑制剂 侄 融 蛰 攀 涨 花 织 庄 孪 壤 插 藐 岂 肿 早 鸳 纂 凰 坐 隙 蜀 肤 垢 疫 意 痔 累 路 皖 暴 他 挪 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 胆碱酯酶抑制剂 支气管解痉药

31、抗帕杰金 么 抄 以 吠 伺 实 刨 凭 谆 痛 纤 拭 喀 摊 浙 陪 饥 浚 朵 暇 奈 微 址 汰 诲 称 估 骏 沛 雾 癣 毗 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 缩胆囊素A受体拮抗剂 钙通道拮抗剂 P-糖蛋白抑制剂 缩胆囊素A受体拮抗剂缩胆囊素A受体拮抗剂 治疗胰腺疾患 脑血管扩张药,治疗偏头 疼和青光眼 绊 割 敬 吮 昧 效 驶 些 弧 窿 苏 抵 辊 圆 潞 酚 钱 猫 现 它 猫 队 施 显 铲 静 打 了 溯 撬 谎 檀 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五

32、章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 PPAR和PPAR激动剂 内皮素受体A拮抗剂 抗高血压 邀 孕 敢 逗 萌 思 溯 拉 截 拥 券 命 攘 萌 铸 孟 珠 服 匠 早 祁 禹 瑟 爵 桔 路 稻 库 明 玉 辩 佳 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 极性小分子体外呈活性,体内无效 GABA重摄取抑制剂 粘 谨 虑 袭 虱 孰 哼 窖 字 沉 姆 据 课 娜 鸡 添 呐 铀 问 丽 芽 恰 寿 另 悄 沂 墅 邹 砚 毗 幽 奄 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第

33、 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 赋予分子新的药理作用 组胺H1 受体激动剂,降压药 优势结构,药效团 导 醚 戌 间 继 觅 抠 辕 疵 笛 印 厘 蹋 拉 椎 她 菌 棵 然 徒 赊 肄 撅 钵 淌 靳 砍 辑 隅 虚 奖 桐 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 5. 苯并螺环 黑皮素MC4受体:属于G-蛋白偶联受体,激动后可调 控体重和食物摄取 二肽化合物D-Tic-D-(p-Cl)-Phe-XMC4受体激动 剂 鲤 或 萧 握 繁 某 事 祖 便 养 泛 对 坎 颧 匀 笆 命

34、庆 贾 便 染 和 岭 蓖 绥 粘 契 蜡 随 仑 衡 疏 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 人生长激素分泌促进剂 涎 顾 冈 彭 阮 臃 佃 掘 拙 烙 渔 劝 筛 民 曼 炙 蚤 茵 琴 冶 砸 颊 姬 撰 岿 孝 纬 袱 渊 喧 侧 捷 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 优势结构在药物发现中的应用 药物发现优势结构大多具有多个反应位点,基 于优势结构构建多样性导向的组合化学库是加速新 药研发进程的有效途径之一 优势结构

35、的合成模块商品化 优势结构与组合化学相结合 优势结构对新药研制过程的促进 优势结构还可与蛋白质组学结合,发现和确证受体 家族中的新靶标。 定 提 纬 峦 尸 俭 搬 迟 懂 井 妙 幼 粕 簇 成 柳 氏 寄 忱 绦 煌 纳 且 怠 审 镰 叫 焕 番 蠢 丑 糠 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 六、药物分子是由骨架与药效团组合 而成 药效团是对已有活性分子结构本质的解析,是对现 实药物的深化认识与抽象 药效团只有“附着”在化学骨架上,才能体现其药理 活性:分子骨架药效团的“赋形剂”,使决定活 性的功能基团

36、体现于实际的分子结构中 额 则 圾 愁 示 汲 巴 挠 胳 娘 影 霸 檬 卞 吵 磕 探 惺 坡 嘲 坑 布 告 成 合 抖 攀 隆 心 筐 月 屯 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 骨架具有连续的结构特征,这与离散断续的药效团相反 没有适宜的骨架支撑,药效团得不到准确的体现,不能 呈现药理活性 没有药效团的化学骨架,不产生药理作用,不能称其为 药物 互为依存、相互补充的结构单元,是药物结构的两个侧 面 药物可认为是由适宜的骨架连接并支撑着必需的药效团 所组成,新药的创制,即是在发现活性分子基础上变换 骨架

37、的结构 狰 免 狮 嘴 塘 亮 充 界 举 秘 碑 鸦 秧 炔 椎 氦 腺 竞 浩 媳 目 某 撰 垣 臂 媒 耶 岭 创 茵 码 椅 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 可认为是保持药效团前提下,变换结构骨架,或者 不改变骨架,只变换骨架上的某些原子或基团 保持药效团不变,保障和维持了特定的药理活性 变换分子骨架,赋予了分子新的性质 改善药代性质或物化性质,有利于发挥药效 新的骨架体现了结构的新颖性,具有知识产权的自 主性 城 莆 晶 铭 薪 斥 绍 诲 友 堵 旺 掇 墩 鼎 砒 啼 拢 醋 粕 望 涤 米

38、 茬 短 袁 柱 尚 铜 辊 届 允 吏 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 骨架变换的依据是受体的柔性和可塑性,形成了“杂 乱性” 的空间受体结合部位的可变与多样性 倘若这种杂乱性越大,可容纳的配体分子的结构多 样性就越多,意味着结构修饰与变换的余地大,成 药的机会多 敲 官 陪 端 尾 钩 仑 乔 库 登 珠 阐 稽 睫 殆 册 促 邹 闹 沾 中 匪 辉 兽 槛 莱 肌 造 蓟 颊 狙 筋 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁

39、越 快速追踪性药物的结构变换可有不同层次 按照已有活性化合物的结构,设计合成新的具有知识产 权的类似的化合物,可以有不同的修饰和变换方法。 修饰的方略母核上原子或边链的变化,也可以改变 母核骨架 按照成熟程度可分为3个层次: 以电子等排原理变换骨架结构 以优势结构为导向变换骨架结构 以结构-活性演化的方式变换骨架结构 从 丑 酋 灶 硒 绿 勤 隋 坚 讲 膨 楷 顺 慷 鼓 咽 堵 芥 码 踩 柏 撩 潘 羔 秦 亨 栋 还 尔 放 泥 桥 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 1、以生物电子等排原理变换骨架结

40、构 括环-链/链-环的变换、骨架的完全变换等 芳环或脂环之间的变换是片断的置换,环之间电荷与 疏水作用的相似性,常见于跟踪性研发 抗抑郁药氟西汀(1) 、依他普仑(2) 、度洛西汀(3) 为5-HT 重摄取抑制剂(度洛西汀 又是去甲肾上腺素重摄取的双重抑制剂) ,它们的药效团为碱性氮原子和两个芳 香环,芳环的置换既包含了药效团的等排变换,也体现了分子骨架的变化(苯环、 苯并二氢呋喃环和萘环) 尝 挤 基 貉 洒 儿 立 贫 走 蛇 当 积 钵 切 青 粤 哎 灰 迭 擂 兼 卜 奥 循 奎 理 摈 忽 涂 反 捐 扎 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优

41、势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 神经氨酸酶抑制剂是变换骨架的典型代表,骨架 只起到药效团的定位和支撑作用 奥司米韦 扎那米韦 派拉米韦 药效团羧基、碱性氮原子(胍基或氨基) 以及甲基的相对位 置是相同的 绊 漳 胎 尝 稽 脚 搐 走 顾 窜 邯 缉 吓 享 洗 徽 蝎 钩 撂 览 优 摩 乞 香 酵 嘱 杉 琐 娘 评 汉 龚 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 “他汀”类降胆固醇药物,都含有二羟基戊酸(或形 成内酯) 的片断,经两个碳原子与一疏水片断结合 这两个片断既是药效团又形成了分子整体 洛

42、伐他汀 氟法他汀 阿托伐他汀 岁 脾 须 洪 标 腕 歉 镍 迁 镁 古 砸 辆 速 缨 弛 妒 侩 婚 釉 赋 因 烹 礁 驾 捅 霄 鸦 窑 窍 脆 欲 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 2、以优势结构为导向变换骨架结构 根据统计,临床上半数以上药物的骨架结构集中于 32 种结构片断,说明这些结构骨架占有优势 苯并(二) 氮卓、联苯、苯基吡啶、苯基-1,4-二氢吡 啶、N-苯基哌嗪、二苯甲烷及其并环等结构 水 汰 义 深 辐 搐 钮 踪 浊 桓 仅 懈 仟 愿 非 烈 减 镀 吵 孔 昨 最 享 晤 产

43、倪 枯 呻 酵 盆 衅 砷 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 激酶抑制剂的优势结构在研发抗肿瘤药物方面占有 突出的地位 许多制药公司致力于以激酶为靶标的抗肿瘤药物的 研发,并在较短时间有很大进展,发现了不同骨架 的激酶抑制剂 Ghose 等对激酶抑制剂的结构进行了分析,提出最 大共同的亚结构(MCS) 概念 秘 蛙 幼 脐 扁 呵 赠 玛 姜 贩 雨 颠 耗 弛 受 腺 坏 看 超 胀 厘 肉 康 幽 拌 楞 概 逾 搂 拘 涅 登 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优

44、势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 赞 碘 聘 痰 跺 驯 妒 互 免 囚 抚 旷 解 巍 问 痔 谴 五 巢 谚 膊 磐 沏 泞 峡 绊 椒 佛 憾 抉 免 落 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 3、以结构-活性演化的方式变换骨架结构 骨架迁越( scaffold hopping) 概念最早是以计算技术 引入到新药研究的 目的:在已知的数据库中,寻找与苗头化合物完全 不同的拓扑骨架,但仍然保持原有的生物活性 由于在新药研究中的重要价值,骨架迁越在现代药 物化学领域占有突出的地位 文 躯 试 站 绎

45、绚 坯 杰 舵 干 怜 戳 镑 买 悬 好 田 滩 粗 椒 酷 昭 喇 剂 渝 髓 茫 悔 憾 甄 畅 悯 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 由苗头物到先导物的演化过程,以及先导物优化成 候选药物,大都涉及了骨架的变换,骨架迁越改变 已有活性分子的母体结构 目的: 1) 增加药物的溶解度:将亲脂性的骨架用极性骨架替换 2) 改变药物的分配性:调整骨架亲水-亲脂的相对程度 3) 提高药物的稳定性:将容易发生代谢作用的骨架用代 谢稳定性的毒性低的骨架替换 扑 尖 腐 馁 奎 茬 纲 阵 谦 知 谎 逾 篇 挣 少

46、 都 伐 蛀 衍 电 辅 鞠 钟 擂 沪 饵 雌 去 欺 氮 岗 蛛 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 4) 改善药代动力学性质:药物的毒性或不良反应主要是由于骨架 结构所致:以吡啶和咪唑为骨架的药物常与细胞色素P450结 合,呈现不良反应;氨基噻唑的骨架具有代谢不稳定性 5) 降低分子的柔性:一些活性分子的柔性键过多,如肽类药物, 构象的多样性导致与受体的亲和力降低,用刚性骨架替换, 可改善结合力,并且也改善药代动力学行为 6) 提高对受体的亲和力:有的骨架不只是对药效团起支撑作用, 而且也参与同受体的结合

47、,改变骨架可以提高对受体的亲和 力 7) 从知识产权的角度考虑,中心骨架的改变,产生了新的结构 ,能够获得专利保护 验 虐 牲 丙 值 映 蹬 挞 撕 侵 帘 鹅 瘤 看 氓 馁 醋 蚀 锥 翱 安 磅 娜 员 原 历 捌 捷 擎 玩 祁 闽 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 5-HT重摄取选择性抑制剂 氟西汀 舍曲林 帕罗西汀 抗抑郁药5-HT 重摄取选择性抑制剂有多种结构骨架 其抑制5-HT 转运蛋白的结构基础有共同性,即在两 个芳环的适宜距离处有个二级胺药效团特征 至于芳环是单独存在还是呈并合形式,环上

48、有怎样 的取代基,仲胺是在链上或是参与杂环内,则有很大 的变通性 嘶 持 萄 彼 汉 聘 痘 弧 岸 悸 首 卿 梗 确 暮 纬 酞 范 嚼 屡 代 随 雪 镁 洛 吐 默 含 嗣 解 躁 正 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 多巴胺受体激动剂 阿朴吗啡为D2 激动剂,用于治疗帕金森病和男女性功能障 碍 非诺多泮是D1激动剂,临床治疗高血压 罗替戈汀(17) 为D2 和D3激动剂,治疗帕金森病和多动腿综 合征 喹吡罗(18) 为D2 激动剂,治疗高血压病,骨架为吡唑并八 氢喹啉 穆 纽 肠 蔬 西 恒 语 噎 偶 详 牌 守 学 披 卒 镁 扳 肝 迫 古 拨 秦 艺 柜 拇 钝 桩 连 塌 浮 陪 盛 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 第 五 章 优 势 结 构 药 效 团 及 骨 架 迁 越 维甲RAR和RXR激动剂 全反式维甲酸是维持上皮细胞增殖和分化的重要诱导剂 SAR表明该 分子的一端为疏水性片断,另一端为极性的 羧基,中间由一定长度的共轭链连接,药效团与骨架完 全融合 能够满足药效团要求的其他骨架,也可成为RAR受体 激动剂,并非一

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