氫鍵

氫鍵就像一次微型的磁性握手。一個分子伸出一個氫原子，這個氫緊鄰一個缺電子、貪求電子的原子（如氮、氧或氟）；另一個分子則獻出一對孤對電子來接納它。兩者扣合成一種具方向性的握持，它遠比真正的化學鍵弱，卻足以把藥物穩穩地固定在標靶內部。

更精確地說，氫鍵形成於一個供體（X–H 基團，其中 X 電負度高，使氫帶部分正電荷）與一個受體（帶孤對電子、顯部分負電荷的原子）之間。它主要是靜電交互作用，兼具方向性與部分共價的特徵，當供體、氫與受體大致排成一直線時最強。典型強度約為 1 到 7 千卡每莫耳。

在藥物設計中，氫鍵同時賦予結合強度與專一性：一個位置恰當的供體或受體能顯著提升活性與選擇性。但有個前提——為了結合標靶，藥物與口袋必須各自捨棄它們原先與水形成的氫鍵。只有當新接觸優於被它取代的水接觸時，氫鍵才划算，這也是為什麼單純多加極性基團並不能穩定地提高親和力。