化学部落~~格格

生物电子等排体 Bioisostere

在药物分子中起相同生物学作用的结构呗称为生物电子等排体(bioisostere)[1, 2]。这是一种通过使用另一种官能团替代药物中原有的官能团,而不影响药物的主要生物活性,且能有效改善药物性质的概念。


历史经过

术语本身-电子等排(isosterism)是由物理学家欧文朗缪尔于1919年引入的这是一个主要从物理化学观点来阐述一些相关性的概念。

1932年,由Erlenmeyer等人报道的一系列的详细的研究中发现,最外层电子配置相同的分子作为电子等排体,同样适用于生物学上。

1951年Harris Friedman引入“Bioisostere”这一术语,指的是化合物的常见生物学特性的相似性,而与物理化学相似性无关。

在创药化学领域、1979年Thornber提出的广义的生物电子等排体的概念如下。

「具有广泛相似的生物学效应,物理以及化学性质类似的官能团或者分子」

实例

在具有类似空间或电子性质的官能团中经常发现生物活性相似性。

例如,药物分子中的羧基可以用磺酰胺,磷酸酯,四唑等代替。

以元素为单位而言、氘在空间上与氢相似但具有代谢抗性、可以逆转电性质的氟取代也可以作为生物电子等排体。硅原子也可以作为碳的生物电子等排体[3]。

由于肽键很容易被体内存在的蛋白酶等降解、通过取代烯烃或者羟乙胺结构进行代替、可以改善药代动力学。在这种情况下,它们被称为肽模拟物[4]。

最近还发现氧杂环丁烷骨架是羰基[5],双环[1.1.1]戊烷骨架可以用来替代苯环(标题图)[6]。

 

关联文献

  1. “Synopsis of Some Recent Tactical Application of Bioisosteres in Drug Design” Meanwell, N. A. J. Med. Chem. 2011, 54, 2529. DOI: 10.1021/jm1013693
  2. “Bioisosterism:  A Rational Approach in Drug Design” Patani, G. A.; LaVoie, E. J. Chem. Rev. 1996, 96, 3147. DOI: 10.1021/cr950066q
  3. “Organosilicon Molecules with Medicinal Applications” Franz, A. K.; Wilson, S. O. J. Med. Chem. 2013, 56, 388. DOI: 10.1021/jm3010114
  4.  “ペプチドミメティックによる創薬研究” 鳴海哲夫,玉村啓和, 生化学 2010, 82, 515. [PDF]
  5.  “Oxetanes as Versatile Elements in Drug Discovery and Synthesis” Burkhard, J. A.; Wuitschik, G.; Rogers-Evans, M.; Muller, K.; Carreira, E. M. Angew. Chem. Int. Ed.2010, 49, 9052. DOI: 10.1002/anie.200907155
  6. “Application of the Bicyclo[1.1.1]pentane Motif as a Nonclassical Phenyl Ring Bioisostere in the Design of a Potent and Orally Active γ-Secretase Inhibitor” Stepan, A. F. et al. J. Med. Chem. 2012, 55, 3414. DOI: 10.1021/jm300094u

关联书籍(日亚)

The Practice of Medicinal Chemistry, Fourth Edition

The Practice of Medicinal Chemistry, Fourth Edition

  • 価格¥ 16,017日元
  • 出版日2015/09/14
  • 页码902页
  • 出版社Academic Press

外部链接

本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!

Related post

  1. 碳碳键构筑的王道反应:羟醛缩合反应(Aldol reaction…
  2. 俯瞰有机反应 ー 芳香亲电取代反应(1)
  3. 定量PCR(qPCR ; quantitative PCR),实…
  4. Nature 镍催化切割酰胺键
  5. 在细胞中旅行的小分子︱第一篇
  6. Nature Catalysis创刊啦!
  7. 一流化学家们的第一步
  8. Angew. Chem., Int. Ed. 阳离子三核Pd催化…

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

广告专区

PAGE TOP