Пређи на садржај

Медицинска хемија

С Википедије, слободне енциклопедије
Фармакофорски модел места везивања бензодиазепина у ГАБАА рецептору

Медицинска хемија или фармацеутска хемија је дисциплина на раскршћу хемије, фармакологије, и биологије која обухвата дизајн, синтезу и развој фармацеутиских лекова. Медицинска хемија се бави идентификацијом, синтезом и развојем нових хемијских ентитета подесних за терапеутску употребу. Она такође обухвата изучавање постојећих лекова, њихових биолошких осовина, и њихових квантитативних односа структуре и активности (QSAR).[1][2][3][4] Медицинска хемија је високо интердисциплинарна наука која комбинује органску хемију са биохемијом, рачунарском хемијом, фармакологијом, фармакогнозијом, молекуларном биологијом, статистиком, и физичком хемијом.

Једињења која се користе као лекови су првенствено органска једињења, која могу да буду мали органски молекули (е.г., аторвастатин, флутиказон, клопидогрел) и биополимери (инфликсимаб, еритропоиетин, инсулин гларгин), од којих су потоњи најчешће протеински лековити препарати (природна и рекомбинантна антитела, хормони итд). Међутим, и за неорганска једињења и једињења која садрже метале је нађено да могу да буду корисни лекови. На пример, цисплатин серија комплекса који садрже платину се користи у третману рака, и литијум базирани медикаменти имају дугу традицију у лечењу низа менталних обољења. Дисциплина медицинске неорганске хемије истражује улогу метала у медицини (металотерапеутика), што укључује проучавање и лечење болести и здравствених стања повезаних са неорганским металима у биолошким системима. Постоји неколико металотерапеутика одобрених за лечење рака (нпр. садрже Пт, Ру, Гд, Ти, Ге, V и Га), антимикробних средстава (нпр. Аг, Цу и Ру), дијабетеса (нпр. V и Цр), антибиотик широког спектра (нпр. Би), биполарног поремећаја (нпр. Ли).[5][6] Остале области студија укључују: металомику, геномику, протеомику, дијагностичке агенсе (нпр. МРИ: Гд, Мн; рендгенски: Ба, I) и радиофармацеутике (нпр. 99мТц за дијагностику, 186Ре за терапију).

Конкретно, медицинска хемија у својој најчешћој пракси – фокусирајући се на мале органске молекуле – обухвата синтетичку органску хемију и аспекте природних производа и компјутерску хемију у блиској комбинацији са хемијском биологијом, ензимологијом и структурном биологијом, заједно са циљем откривања и развоја нових терапеутска средства. Практично говорећи, то укључује хемијске аспекте идентификације, а затим систематску, темељну синтетичку измену нових хемијских ентитета како би се учинили погодним за терапеутску употребу. Она укључује синтетичке и рачунарске аспекте проучавања постојећих лекова и агенаса у развоју у односу на њихове биоактивности (биолошке активности и својства), односно разумевање њихових односа структуре и активности (САР). Фармацеутска хемија је фокусирана на аспекте квалитета лекова и има за циљ да обезбеди њихову погодност за дату намену.[7]

Процес развоја лекова

[уреди | уреди извор]

Откривање

[уреди | уреди извор]

Откривање је идентификација нових активних једињења, која се често називају „погоци“. Они се типично налазе тестирањем великог броја једињења (колекција једињења) за жељене биолошке особине.[8] Док постоје бројни приступи идентификацији погодатака, неке од најуспешнијих техника су засноване на хемијској и биолошкој интуицији која је развијена током година ригорозног хемијско-биолошког тренинга. Иницијална позитивна једињења могу да потичу од налажења нових видова примене постојећих агенаса у новим патолошким процесима,[9] и од запажања биолошких дејстава нових или постојећих природних продуката, као што су биљке,[10] животиње, или гљиве.[11] Погоци могу такође да долазе из синтетичких хемијских колекција, као што су колекције креиране путем комбинаторне хемије, или историјских колекција хемијских једињења, које се масовно тестирају за активност на одређеном биолошком циљу.

Оптимизација

[уреди | уреди извор]

Следећи ступањ у развоју лекова су даље хемијске модификације с циљем побољшања биолошких, ADME и физико-хемијских особина дате колекције једињења. Хемијске модификације могу да побољшају препознавање и геометрију везивања (фармакофоре) кандидата, њихов афинитет и фармакокинетику, или њихову реактивност и стабилност ка метаболичкој деградације. Бројни методи се користе за квалитативно и квантитативно предвиђање метаболичке стабилности[12], као и низа других ADMET особина. Модели квантитативних односа структуре и активности (QSAR) заједно са фармакофорном анализом помажу налажење водећих једињења, која показују највећу потентност и селективност, имају најбоље фармакокинетичке особине и најмању токсичност.

Развој

[уреди | уреди извор]

Завршни ступањ се састоји од припреме водећих једињења за употребу у клиничким испитивањима. Развој обухвата оптимизацију синтетичког приступа за производњу већих количина материјала, и припрему подесне формулације лека.

Референце

[уреди | уреди извор]
  1. ^ Тхомас L. Лемке; Давид А. Wиллиамс, ур. (2007). Фоyе'с Принциплес оф Медицинал Цхемистрy (6. изд.). Балтиморе: Липпинцотт Wилламс & Wилкинс. ИСБН 0781768799. 
  2. ^ Хардман ЈГ, Лимбирд ЛЕ, Гилман АГ (2001). Гоодман & Гилман'с Тхе Пхармацологицал Басис оф Тхерапеутицс (10. изд.). Неw Yорк: МцГраw-Хилл. ИСБН 0071354697. дои:10.1036/0071422803. 
  3. ^ Давис А, Wард СЕ, ур. (2015). Хандбоок оф Медицинал Цхемистрy: Принциплес анд Працтице. Роyал Социетy оф Цхемистрy. ИСБН 978-1-78262-419-6. дои:10.1039/9781782621836. 
  4. ^ Баррет Р (2018). Медицинал Цхемистрy: Фундаменталс. Лондон: Елсевиер. ИСБН 978-1-78548-288-5. 
  5. ^ Ханиф M, Yанг X, Тиноцо АД, Плаżук D (2020-05-28). „Едиториал: Неw Стратегиес ин Десигн анд Сyнтхесис оф Инорганиц Пхармацеутицалс”. Фронтиерс ин Цхемистрy. 8: 453. Бибцоде:2020ФрЦх....8..453Х. ПМИД 32548093. дои:10.3389/фцхем.2020.00453 Слободан приступ. 
  6. ^ Антхонy ЕЈ, Болитхо ЕМ, Бридгеwатер ХЕ, Цартер ОW, Доннеллy ЈМ, Имберти C, et al. (новембар 2020). „Metallodrugs are unique: opportunities and challenges of discovery and development”. Chemical Science. 11 (48): 12888—12917. doi:10.1039/D0SC04082G. 
  7. ^ Roughley SD, Jordan AM (мај 2011). „The medicinal chemist's toolbox: an analysis of reactions used in the pursuit of drug candidates”. Journal of Medicinal Chemistry. 54 (10): 3451—3479. PMID 21504168. doi:10.1021/jm200187y. 
  8. ^ Hughes, Jp; Rees, S; Kalindjian, Sb; Philpott, Kl (1. 3. 2011). „Principles of early drug discovery”. British Journal of Pharmacology (на језику: енглески). 162 (6): 1239—1249. ISSN 1476-5381. PMC 3058157 Слободан приступ. PMID 21091654. doi:10.1111/j.1476-5381.2010.01127.x. 
  9. ^ Johnston, Kelly L.; Ford, Louise; Umareddy, Indira; Townson, Simon; Specht, Sabine; Pfarr, Kenneth; Hoerauf, Achim; Altmeyer, Ralf; Taylor, Mark J. (1. 12. 2014). „Repurposing of approved drugs from the human pharmacopoeia to target Wolbachia endosymbionts of onchocerciasis and lymphatic filariasis”. International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance. Includes articles from two meetings: "Anthelmintics: From Discovery to Resistance", pp. 218--315, and "Global Challenges for New Drug Discovery Against Tropical Parasitic Diseases", pp. 316--357. 4 (3): 278—286. PMC 4266796 Слободан приступ. PMID 25516838. doi:10.1016/j.ijpddr.2014.09.001. 
  10. ^ Cragg, Gordon M.; Newman, David J. (1. 6. 2013). „Natural products: A continuing source of novel drug leads”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. 1830 (6): 3670—3695. PMC 3672862 Слободан приступ. PMID 23428572. doi:10.1016/j.bbagen.2013.02.008. 
  11. ^ Harvey, Alan L. (1. 10. 2008). „Natural products in drug discovery”. Drug Discovery Today. 13 (19–20): 894—901. PMID 18691670. doi:10.1016/j.drudis.2008.07.004. 
  12. ^ Smith, J.; Stein, V. (2009). „SPORCalc: A development of a database analysis that provides putative metabolic enzyme reactions for ligand-based drug design”. Computational Biology and Chemistry. 33 (2): 149—159. PMID 19157988. doi:10.1016/j.compbiolchem.2008.11.002. 

Literatura

[уреди | уреди извор]

Spoljašnje veze

[уреди | уреди извор]
Medicinska hemija на Викимедијиној остави.

Naučni časopisi

[уреди | уреди извор]
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Medicinska_hemija&oldid=27950917”