先导优化与药物设计
先导优化
先导优化是一段漫长的工作,目的是把一个有潜力却有缺陷的分子,打磨成真正可能成为药物的东西。可以把它想象成训练一名天赋出众但稚嫩的运动员:基本能力已经具备,接下来你一个赛季又一个赛季地逐项纠正弱点,直到整体实力足以参赛。
先导化合物通常能较好地结合靶点,却在其他方面不及格:可能被清除得太快、溶解性差、误击了非预期蛋白,或带有毒性警示。在先导优化中,化学家对结构做出微小而有意的改动,测试新的类似物,并弄清哪种改动能改善哪项性质。每一轮都把上一轮的经验带入下一轮,逐步同时把活性、选择性和 ADMET 推向正确方向。
难点在于这些性质彼此冲突,因此进展很少是一条直线。加上一个基团以阻断代谢,可能反而损害溶解度;让分子结合得更牢,又可能使它更油、更毒。因此成功的优化是一场围绕明确目标标准的平衡取舍,多数项目要消耗数百个化合物,才能找到一个全面达标者。
当一个分子满足预先设定的候选化合物概况、并被提名为开发候选物时,先导优化便告结束。它是药物发现中最耗费资源的药物化学阶段,也是大多数项目要么找到候选物、要么悄然失败的地方。
从一个活性强但代谢迅速的激酶先导物出发,化学家用氟原子替换了易受攻击的位点并削减了亲脂性,历经数十轮迭代,最终获得一个口服稳定的候选物。
优化同时改善多项性质,而不只是活性。
先导优化发生在"苗头到先导"工作之后,后者先把原始的筛选苗头清理成一个可信的起始先导物。
又称
另见