药物设计研究的发展

药物的化学结构与生物活性关系（构效关系，SAR）的研究，促进了药物的大量发现与发展。以往通过合成一系列化合物进行相应的活性试验来寻找新药，工作量大，盲目性也大，成功率低。20世纪60年代以来，构效关系的研究有了新的发展，开展了定量构效关系（QSAR）的研究，即用数理统计方法来揭示药物结构与活性的量变规律，也就是用数学模式（方程）来描述药物小分子的结构理化参数与生物大分子（如酶、受体）或细胞、整体动物之间的相互作用关系，以指导结构改造，优化出作用更强或毒性更低的药物。由于可利用最小数量的化合物及其活性数据以获得最大限度的构效关系信息，大大减少了工作量和盲目性，提高了成功率。近年以来，随着生物有机化学、分子生物学、蛋白质结构测定技术及计算机图形学技术的进展，为新药研究提供了更为科学的设计方法，其特点是药物设计的起点是体内的大分子靶标（酶、受体、离子通道、抗原、病毒、核酸、多糖等），而非药物。根据药物作用的体内生物活性大分子三维结构和各种势场的分布，设计成能与生物活性大分子最佳契合的化合物，从中寻找有生物活性的新的先导化合物，这种设计也可用于先导化合物的结构优化。目前国际上已开发了一批实用性很强的软件系统（如各类生物活性大分子数据库），国外大的制药集团公司都装配了这样的系统，在新药研究中发挥了重要的作用，使新药研究的成功率提高了数十倍，大大地促进了新药研究的发展。