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1 内容
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2 练习
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3 案例
药物化学发展的新方向
21世纪是生命科学发展的重要时期,生命科学的发展将揭示许多人类原本尚未认识的东西,对生命的本质、人类的生殖、疾病的发生和发展机制及其生理、生化基础的更多的了解,将会为新药的研究、设计和开发提供新的理论基础和靶物质。其它学科,尤其是计算机科学的发展,将许多新的理论、技术和手段引入药物化学研究中,这将会给药物化学的发展带来许多新的机遇和挑战。
新药研究的新模式:人类基因组计划的实施将揭示人类生命的奥秘,而基因组科学的研究将从根本上改变药物发现和开发的模式。在对致病基因或基因功能的认识以后,可以有针对性设计开发能从根本上改变疾病过程的新药,新药的研究将会产生新的模式。
人们在研究过程中通过寻找和发现与疾病有关基因或致病基因,进行克隆和表达,并在此基础上表达得到相关的蛋白,获得新药作用的靶物质,对此靶物质进行三维空间结构研究,借助计算机技术和手段,进行新药分子的设计或以该蛋白为靶标进行药物筛选或用计算机对化合物库进行虚拟筛选,可以获得针对性强、选择性高的候选药物(Candidate drugs)。
计算机辅助药物设计的新方法:计算机技术的渗透,促进了药物设计的发展,现已成为现代药物研究和开发的一个重要方法和工具。
通过计算机技术和手段的应用,进行蛋白质的折叠及三维结构预测,并研究蛋白结构相对应的生物功能,这就是结构基因组学(Structural genomics)。对蛋白质结构的阐明将有助于对药物设计的研究。
“从各种数据源中提取有用数据,将数据转换成信息,信息转换成有效的知识,以加速新药先导化合物的发现和优化。”这是Frank Brown对化学信息学(Chemoinformatics)所下的定义。化学数据库的数据来源于各制药公司的研究积累,化学品公司、数据库公司的文献,以及组合化学样品库和高通量筛选的数据。充分利用化学信息,可以使先导化合物分子寻找的成功率大大提高。化学信息学、计算机辅助药物设计和分子模拟的结合运用,将在药物化学的研究中占有重要的地位。
手性药物:由于化合物结构中不对称因素的存在,产生了手性分子。含手性结构的手性药物的研究已成为新的研究重点。手性药物进入人体后,在体内手性环境,如酶、受体、离子通道,蛋白质、载体等的作用下产生手性识别,从而在不同立体异构体之间产生药效学、药物动力学和毒理学方面的立体选择性,对人体产生不同的效果。目前世界上手性药物的比例在新药中已占到1/3,2000年的年销售量已达到1233亿美元。手性药物的研究将成为药物化学研究的重点课题之一。

