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SC-XRD应用介绍- 药物分子手性,构型测定

发表时间:2022-09-13      
浏览次数:6947      
作者:伦琴实验室

在化学药物研究中,有一类药物为手性药物,确定药物手性基团构型是需要解决的关键问题,手性问题会直接影响药物的疗效与毒副作用。手性创新药物指导原则中明确规定:“手性药物分子构型测定的直接方法为单晶X射线结构分析”。对于一般非手性创新药物而言,也要求有单晶X射线衍射结构分析结果。对于测定分子的构型,目前晶体学界广泛采用是H.D. Flack教授在1983年提出的方法。由于手性晶体对X射线具有反常散射的信号,通过测定反常散射信号,可以计算Flack系数,进而得到分子的构型。室内衍射仪常用Cu靶进行药物分子的构型测定。相对于其它分析手性的分析方法,X射线单晶衍射更加直接和可靠。


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分子手性


基于结构的药物设计

除了小分子药物晶体结构,X射线单晶衍射另一个主要的用途是解析药物前导分子和靶标蛋白的复合物结构。传统的药物发现主要是依靠细胞和动物模型,一般是表型筛选。就像好多中药一样,我们药物有效,但是却不知道药物为什么有效。随着分子生物学包括结构生物学的快速发展,小分子药物发现进入基于分子靶点的时代。也就是,我们能够基于某个分子靶点进行高通量筛选。但是传统的高通量筛选工作(HTS)是基于药物分子库,进行广筛,依靠数据分析得出结果,不仅耗时而且耗费大量资源,成本和效率都不能满足现代药物研发的需要。在现代药物发现方法中,我们可以获得靶标蛋白的结构,以及小分子前导药物与靶标蛋白的复合物结构,清晰的看到小分子药物的作用方式。也就是说不再靠着盲筛,广撒网,而是在结构的指引下,有针对性,有目的性的进行改造。基于结构的药物设计,在计算机的帮助下,变得非常清晰和直接了当。因此,高通量筛选、虚拟筛选、基于结构的药物设计、以及先导化合物的优化成为小分子药物发现的常见技术。这些技术取得了很大的成功,今天仍然在不断丰富和发展当中。其中晶体结构在指导性方面,起着至关重要的作用。

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物靶标蛋白复合物结构的测定(https://www.researchgate.net/)


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