¿Qué es la química medicinal?
La química medicinal es una disciplina basada en la química y la biología que estudia la estructura y actividad de los fármacos. El contenido de la investigación consiste en descubrir, modificar y optimizar compuestos líderes, revelar el mecanismo de acción de fármacos y sustancias fisiológicamente activas a nivel molecular y estudiar los procesos metabólicos de fármacos y sustancias fisiológicamente activas en el organismo.
Introducción básica
La química medicinal es una disciplina basada en la química y la biología que estudia la estructura y actividad de los fármacos. El contenido de la investigación consiste en descubrir, modificar y optimizar compuestos líderes, revelar el mecanismo de acción de fármacos y sustancias fisiológicamente activas a nivel molecular y estudiar los procesos metabólicos de fármacos y sustancias fisiológicamente activas en el organismo.
Trabajo
Estudiar la relación entre la estructura química y la actividad de las drogas (relación estructura-actividad) la relación entre la estructura química y las propiedades físicas y químicas de las drogas; entre fármacos y receptores; identificar la absorción, el transporte, la distribución y los metabolitos de los fármacos en el cuerpo; obtener nuevas entidades químicas mediante el diseño de moléculas de fármacos o la modificación química de compuestos principales para crear nuevos fármacos.
Objetos de investigación
Incluyendo medicamentos, sustancias afines y sustancias fisiológicamente activas en general. Los principales objetos de investigación son los medicamentos.
La química medicinal es una disciplina integral que descubre e inventa nuevos fármacos, sintetiza fármacos químicos, dilucida las propiedades químicas de los fármacos y estudia la interacción entre las moléculas de los fármacos y las células biológicas (macromoléculas biológicas). Es un tema de frontera importante en el campo de la farmacia. La química medicinal es una ciencia clásica con una larga historia, tiene una base de desarrollo sólida, ha acumulado un rico contenido y ha realizado importantes contribuciones a la salud humana.
Química medicinal
Contenidos de la investigación
Incluye principalmente dos puntos: 1. Medicamentos con efectos farmacológicos conocidos y aplicaciones clínicas, incluidos los métodos para su preparación. Analizar y confirmar la relación entre control de calidad, transformación estructural y estructura química y actividad farmacológica. 2. Diseñar e innovar fármacos desde una perspectiva biológica y química, estudiando principalmente los procesos físicos y químicos de interacción fármaco-biológico, y revelando el mecanismo y modo de acción de los fármacos a nivel molecular.
En definitiva, la principal tarea de la química medicinal es explorar, investigar y descubrir nuevos fármacos con alta eficacia, baja toxicidad y salud. Esta es también la fuerza impulsora para el desarrollo de la química medicinal.
Historia del desarrollo
El desarrollo de la química medicinal en este siglo se puede resumir en varias etapas. A finales del siglo XIX, el auge de la industria química y el establecimiento del concepto de quimioterapia de Ehrlich sentaron las bases para la síntesis y el avance de los fármacos químicos a principios de este siglo. Por ejemplo, los primeros medicamentos orgánicos que contenían antimonio y arsénico se utilizaban para tratar la tripanosomiasis, la amebiasis y la sífilis. Sobre esta base se desarrollaron fármacos químicos para tratar la malaria y las enfermedades parasitarias.
Tras el descubrimiento del Blancan y las sulfonamidas a mediados de los años 30, se sintetizaron una serie de sulfonamidas. La eficacia de la penicilina se confirmó en 1940 y los antibióticos β-lactámicos se desarrollaron rápidamente. La quimioterapia se utiliza cada vez más para tratar algo más que infecciones bacterianas. Con el establecimiento de la teoría del antimetabolito de Woods y FildeS en 1940, no sólo se aclaró el mecanismo de acción de los fármacos antibacterianos, sino que también se abrieron nuevas vías para encontrar nuevos fármacos. Por ejemplo, los fármacos antitumorales, diuréticos y antipalúdicos se descubrieron basándose en la teoría de los antimetabolitos. También se han llevado a cabo investigaciones sobre la relación entre la estructura de los fármacos y la actividad biológica, lo que proporciona una base importante para la creación de nuevos fármacos y precursores. El mayor número de fármacos químicos se descubrió en las décadas de 1930 y 1940, que fue un período de gran cosecha en la historia de la química medicinal.
Después de la década de 1950, el número de nuevos fármacos fue menor que en los primeros tiempos. El mecanismo de acción y los cambios metabólicos de los fármacos en el organismo se fueron aclarando gradualmente, lo que llevó a la búsqueda de nuevos fármacos basados en ellos. efectos fisiológicos, bioquímicos y etiología, y mejoró el método A para encontrar nuevos medicamentos basados en los grupos efectivos o estructuras básicas de los medicamentos. Por ejemplo, utilizando los conceptos de latencia y profármacos, podemos diseñar nuevos compuestos que reduzcan los efectos secundarios tóxicos y mejoren la selectividad. En 1952, el descubrimiento de la clorpromazina para el tratamiento de la esquizofrenia supuso un gran avance en el tratamiento de enfermedades mentales y neurológicas. Los AINE han sido un área activa de investigación desde mediados de la década de 1960 y se han lanzado al mercado una serie de nuevos fármacos antiinflamatorios. Después de la década de 1960, la investigación sobre las relaciones estructura-actividad se desarrolló rápidamente, pasando de la investigación cualitativa a la investigación cuantitativa.
La relación cuantitativa estructura-actividad (QSAR) consiste en analizar y calcular la información estructural, los parámetros físicos y químicos y las actividades biológicas de los compuestos, establecer un modelo matemático razonable y estudiar los cambios cuantitativos entre estructura y actividad, proporcionando así orientación para el diseño de fármacos. Proporcionar bases teóricas para guiar la transformación estructural de compuestos de plomo. Los métodos QSAR comúnmente utilizados incluyen el modelo de regresión múltiple lineal de Hansch, el modelo de adición de Free-WilSon y la conectividad molecular de Kier. La mayoría de los parámetros utilizados se miden a partir de la estructura bidimensional del compuesto y se denominan relaciones cuantitativas bidimensionales estructura-actividad (2D-QSAR). Las décadas de 1950 y 1960 fueron períodos importantes para el desarrollo de la química medicinal. Desde la década de 1970, la gente ha llevado a cabo investigaciones en profundidad sobre los posibles objetivos de las drogas y ha ido comprendiendo gradualmente sus estructuras y funciones. Además, la penetración de la mecánica molecular, la química cuántica y la ciencia farmacéutica, así como la aplicación de la difracción de rayos X, la resonancia magnética nuclear biológica, las bases de datos y los gráficos moleculares, proporcionan una base para estudiar la estructura tridimensional, la conformación farmacodinámica y modo de acción de fármacos y macromoléculas biológicas, y explorar la relación estructural efectiva proporciona bases teóricas y medios avanzados. La combinación de SD-QSAR y métodos de diseño basados en estructuras hará que el diseño de fármacos sea más racional.
Química medicinal
Después de que la norfloxacina se utilizara en la práctica clínica a principios de la década de 1980, rápidamente desencadenó un auge en la investigación de las quinolonas y se sintetizaron una serie de fármacos antibacterianos uno tras otro. La aparición de estos fármacos antibacterianos y algunos antibióticos nuevos se considera un hito importante en la historia del desarrollo de fármacos antibacterianos sintéticos.
Entre los nuevos medicamentos lanzados desde principios de los años 1990, los productos biotecnológicos representan una gran proporción y hay una rápida tendencia al alza. Mediante la transformación de la biotecnología, la industria farmacéutica tradicional puede mejorar los beneficios económicos. El desarrollo y la producción de fármacos utilizando biorreactores mamarios de animales transgénicos será uno de los puntos calientes en el campo de la biotecnología en el siglo XXI. Hoy en día, la tecnología de química combinatoria desarrollada puede sintetizar una gran cantidad de compuestos estructuralmente relacionados, establecer una biblioteca molecular diversa y ordenada y realizar un cribado intensivo y rápido. Esta síntesis a gran escala y la detección de paso alto son sin duda de gran importancia para descubrir compuestos líderes y mejorar el nivel de investigación de nuevos fármacos.
Desde los años 1970 hasta los años 1990, nuevas teorías, nuevas tecnologías y disciplinas emergentes formadas por la penetración interdisciplinaria promovieron el desarrollo de la química medicinal y se consideraron una era crítica para que la química medicinal heredara el pasado y marcar el comienzo del futuro.
Situación de desarrollo
El progreso de la química medicinal y el lanzamiento de un gran número de nuevos fármacos a mediados y finales del siglo XX se puede atribuir a tres razones principales: (1 ) El progreso de las ciencias de la vida, como la biología estructural, la biología molecular, la genética molecular, la genética y la biotecnología, proporcionando base teórica y apoyo técnico para el descubrimiento de nuevos fármacos (2) El rápido desarrollo de la ciencia de la información, como el establecimiento de; La bioinformática, el desarrollo de biochips, diversas bases de datos de información y la aplicación de tecnologías de la información facilitan la búsqueda y la búsqueda de la seguridad requerida. (3) Para ganar el mercado internacional, las compañías farmacéuticas han invertido mucho y utilizado fondos para la investigación y el desarrollo de nuevos medicamentos (R% 26ampd). La creciente variedad de nuevos medicamentos ha promovido el rápido desarrollo de la industria farmacéutica.
Pronto marcaremos el comienzo de un nuevo siglo de economía del conocimiento. Las principales tareas serán la innovación del conocimiento, la innovación tecnológica, la promoción del progreso científico y tecnológico y el desarrollo económico. Las ciencias de la vida y las ciencias de la información se desarrollarán cada vez más y se convertirán en campos activos en el próximo siglo, proporcionando una base importante para la prevención y el tratamiento de enfermedades y la investigación de nuevos fármacos. La estrecha integración y la promoción mutua de la química medicinal, las disciplinas biológicas y la biotecnología siguen siendo las principales tendencias del desarrollo futuro.