氢键

氢键就像一次微型的磁性握手。一个分子伸出一个氢原子，这个氢挨着一个缺电子、贪图电子的原子（如氮、氧或氟）；另一个分子则献出一对孤对电子来接纳它。两者扣合成一种有方向性的握持，它远比真正的化学键弱，却足以把药物稳稳地固定在靶点内部。

更准确地说，氢键形成于一个供体（X–H 基团，其中 X 电负性高，使氢带部分正电荷）和一个受体（带孤对电子、显部分负电荷的原子）之间。它主要是静电相互作用，兼有方向性和部分共价的特征，当供体、氢和受体大致排成一条直线时最强。典型强度约为 1 到 7 千卡每摩尔。

在药物设计中，氢键同时赋予结合强度和专一性：一个位置恰当的供体或受体能显著提升活性和选择性。但有个前提——为了结合靶点，药物和口袋必须各自舍弃它们原先与水形成的氢键。只有当新接触优于被它取代的水接触时，氢键才划算，这也是为什么单纯多加极性基团并不能稳定地提高亲和力。