药物化学的发展趋势

第四节 药物化学的发展趋势

有机药物品种繁多,结构复杂,加上新药的不断涌现,致使药物化学研究的内容不断扩大。药物化学对有机药物类型的研究,多以药物的结构类型为基础,讨论各类药物的发展沿革、合成制备、结构与性质的关系、结构与药效的关系、药物的代谢、临床应用特点以及新药开发研究等方面的内容。掌握与熟悉各类常见有机药物应是学习药物化学的重点。

常见有机药物类型包括局部麻醉药和全身麻醉药,镇静催眠药、抗癫痫药和抗精神失常药,解热镇痛药及非甾体抗炎药,镇痛药及镇咳祛痰药,中枢兴奋药及利尿药,拟胆碱药和抗胆碱药,拟肾上腺素药,抗组胺药,心血管系统药物,抗寄生虫病药物,甾体激素药物,抗肿瘤药,抗菌药,抗生素和维生素类药物等。

随着人类的进步和现代科学技术的飞速发展,药物化学与生物学科、计算机技术的紧密结合与相互促进,将是今后药物化学发展的大趋势。随着生命科学相关学科的迅速发展,定量构效关系、合理药物设计、计算机辅助药物设计、组合化学、高通量筛选等新技术、新方法不断涌现,基因技术被应用到新药的研究之中,药物化学有可能展示以下主要特色。

第一,合理药物设计的进一步完善与发展。合理药物设计利用关于疾病或靶点抑制剂的知识,设计效果更显著、安全性更高的特异性药物。合理药物设计假定药物分子通过与一定的生物大分子结合而起作用,当采取活性构象时,小分子在结构上与大分子互补,且二者结合后产生特定的作用。以发现活性高、选择性强、毒副作用小的新药为目的的合理药物设计,将努力改变其目标过于专一化和微观化等缺点,重点讨论人体内的制约因素等,使合理药物设计发展得更加完善、更加快速。

第二,发现长效信号分子药物。致力于研究那些干扰与基因表达有关的,具有长期效应的信号分子的药物,如神经肽类、白细胞介素类、第三信使和转移因子等拮抗剂,可获得预防和治疗一些特殊疾病的新型药物,已成为药物化学和新药设计发展的重要趋势。

第三,基因治疗药物的应用。阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能,是生命科学研究的一个极其重要的方面。基因治疗是通过用具有正常功能的基因置换或替补人体缺陷基因,或阻断基因的异常表达,使新的遗传物质或调控遗传物质转移到患者个体细胞内,从而达到治疗目的。因此,基因治疗是在分子水平上治疗疾病的一个新的研究领域,随着新基因治疗学时代的到来,基因治疗药物将占有重要的地位,具有十分诱人的前景。

第四,创建新的新药筛选模型。新药筛选方法和筛选模型是新药研究的重要环节。因此,应用生物技术培养专用实验动物,创建诸如转基因动物模型、免疫缺陷型动物模型,将致病基因导入胚胎和诱发出带有特殊病种的动物模型等,是推动药物化学快速发展的十分重要的领域。

第五,应用组合化学及其他资源获得更多新药。组合化学是对含有数十万乃至数十亿个化合物的化学库进行同步合成与筛选的方法。其核心思想是构建具有分子多样性的化合物库,然后对其进行筛选,尝试在其中找到具有生物活性的化合物。应用包括氨基酸在内的化学小分子,合成具有各种功能基的多种结构类型的化合物,不断扩大组合化学的研究和应用范围是组合化学发展的重要趋势。同时,应用现代高新技术和方法从天然产物,从含量极少的内源性活性物质、海洋生物等获得结构新颖的先导化合物,提供更多的药物新资源仍然是新药开发的重要领域,发展前景很好。

知识链接

药物先导化合物简介

药物先导化合物是通过各种途径和手段得到的具有某种生物活性和化学结构的化合物,是从众多候选化合物中发现和选定的具有某种药理活性的新化合物,先导化合物一般具有新颖的化学结构,并有衍生化和改变结构发展潜力,可用作研究模型,经过结构优化,用于进一步的结构改造和修饰,可开发出受专利保护的新药品种,是现代新药研究的出发点。