文档介绍：CPU mc
计算机能否设计出药物?
计算机辅助药物设计
第一章绪论
Drug Discovery
药物发现的一般过程 One way to “discover” drugs
无意识的自然药物筛选过程:意外发现
↓
主动药物筛选过程
神农埃斯克雷庇斯(Aesculapius)
↓
修饰
Paul Ehrlich由染料对 Paul Ehrlich
生物组织的不同亲和力
提出“化学受体
德国科学家
(chemoreceptors)”
概念,指出寄生虫、微 1908年的诺贝尔生
生物、癌细胞的化学受理学或医学奖
体不同于人的类似结构,
利用这些差异可以发展 1910年“606”胂凡
新的治疗方法。这种新钠明,抗梅毒药(欧
的疗法:化学治疗法洲感染率10%)
( Chemotherapy),药
物治疗的一种形式,在 Neosalvarsan,至
20世纪取得了巨大成功。青霉素发现后才停用
治疗梅毒
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药物的修饰新药的开发难度增大
选定一个先导化合物(lead),然后将其化学结构加淘金:新的靶点;新的技术--基于机理的药物设计。
以改变,或设法增强其药效,降低其毒性或副作用
吗啡----镇痛药物
奎宁----抗疟药物
磺***----若干抑菌作用更强的药物
青霉素和头孢菌素----半合成抗生素
西咪替丁----更优良的抑制胃酸分泌药物
普萘洛尔----更富特异性的肾上腺素β受体阻断剂
洛沙坦----新一代血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂
Computer Assisted Drug Design
(CADD) Drug Design Process
Computer Assisted Drug Design
(CADD) entails the use of
computational methods to develop
novel bioactive agents that are
effective in therapeutic treatment of
various human ailments with minimal
CADDBIOTECH
side effects.
Discovery Phase
*courtesy Merck-Frosst
基于机理的药物
(mechanism-based) 我国目前新药开发现状
设计
通过对靶点的结构、功能、与药物作用方式
及产生生理活性的机理的认识进行的药物设
计。 1997年统计:我国生产的药品97%以上为仿
定义疾病发生过程,要求从分子的水平上对疾病制国外品种,还呈上升趋势。
的发病机制有着充分的了解。关键是确定靶及效
应子以及它们的三维结构我国尚无取得专利的创新药物(除中药品种外)
计算机辅助药物设计,设计出理论上的药物,经进入国际市场。
合成,药理,临床直至发现新药。这就是药物发新药研究水平达不到国际 GMP/ GLP/ GCP
现的一般过程。
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国内新药开发能力落后新药的研究有三个决定阶段
缺乏完整的研发平台先导化合物的发现; 计算机辅助药物设计
药物设计软件研发水平落后新药物的优化研究; 的主要任务就是先导
化合物的发现与优化。
经费投入不足临床与开发研究
资源过于集中
。。。。。。一个比较完整的计算机辅助药物设计系统对一个企业而言需要200万美元
CADD成功案例药物发现的一般过程
合理药物设计
基于结构的药物设计合理药物设计(rational drug design)是依据与药物作用的
靶点(target)即广义上的受体,如酶,受体,离子通道,
基于机理的药物设计膜,抗原,病毒,核酸,多糖等,寻找和设计合理的药物分
子。
通过对药物和受体的结构在分子水平甚至电子水平上的全面、
准确的了解,进行基于结构(structure-based)的药物设计
合理的药物设计和通过对靶点的结构、功能、与药物作用方式及产生生理活
性的机理的认识进行基于机理(mechanism-based)的药物
设计。
它与传统的广泛药理筛选和先导化合物优化相比具有明显优
势,随着生物化学,分子生物学,分子图形学和蛋白质结构
测定技术等的迅速发展,使药物设计进入新阶段。
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计算机辅助药物设计
puter –aided drug
design