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助力藥物研發(fā) 核磁共振技術(shù)加快先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)
2019年03月08日 13:31:38
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：12475
核磁共振在藥物研發(fā)上的應(yīng)用起源于生物學(xué)領(lǐng)域。20世紀(jì)八十年代瑞士科學(xué)家Wuthrich教授創(chuàng)造性地將核磁共振技術(shù)應(yīng)用到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)解析上，從此核磁共振技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域開始被重視，而利用核磁共振技術(shù)對(duì)生物大分析結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的研究更是直接推動(dòng)了核磁共振在藥物設(shè)計(jì)、藥物代謝方面的應(yīng)用進(jìn)程。到20世紀(jì)末，科學(xué)家們成功將核磁共振技術(shù)運(yùn)用于先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，又悄然開啟了一場(chǎng)藥物研發(fā)的技術(shù)革命。
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【中國(guó)化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】說(shuō)起核磁共振，大多數(shù)人對(duì)它的印象都還停留在醫(yī)院的核磁共振成像上。作為一種更為新型的影像檢查技術(shù)，核磁共振成像在疾病的診斷中具有的潛在優(yōu)越性和對(duì)人體無(wú)害優(yōu)點(diǎn)，確實(shí)在醫(yī)學(xué)上有著不可替代的地位，是眾醫(yī)護(hù)人員的左膀右臂。但這只是核磁共振技術(shù)為人所知的冰山一角而已。
自1946年兩位美國(guó)科學(xué)家布洛赫和珀塞爾觀察到凝聚態(tài)的核磁共振信號(hào)至今已經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)過(guò)去了。經(jīng)過(guò)60多年的迅猛發(fā)展，核磁共振技術(shù)早已從一開始用來(lái)測(cè)定原子核的磁矩等物理方面的應(yīng)用拓展到了化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、材料、食品、地球科學(xué)甚至是井下作業(yè)等領(lǐng)域。
核磁共振在藥物研發(fā)上的應(yīng)用起源于生物學(xué)領(lǐng)域。20世紀(jì)八十年代瑞士科學(xué)家Wuthrich教授創(chuàng)造性地將核磁共振技術(shù)應(yīng)用到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)解析上，從此核磁共振技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域開始被重視，而利用核磁共振技術(shù)對(duì)生物大分析結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的研究更是直接推動(dòng)了核磁共振在藥物設(shè)計(jì)、藥物代謝方面的應(yīng)用進(jìn)程。到20世紀(jì)末，科學(xué)家們成功將核磁共振技術(shù)運(yùn)用于先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，又悄然開啟了一場(chǎng)藥物研發(fā)的技術(shù)革命。
新藥的研發(fā)主要需要經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程，一是對(duì)先導(dǎo)化合物的確定，二是對(duì)藥物構(gòu)效關(guān)系的研究和對(duì)活性化合物的篩選。在選定了藥物作用的靶標(biāo)后，藥物學(xué)家首先需要找到一個(gè)能對(duì)該靶標(biāo)產(chǎn)生作用的化合物，而后圍繞先導(dǎo)化合物，設(shè)計(jì)合成大量新的化合物。藥物學(xué)家通過(guò)對(duì)合成化合物結(jié)構(gòu)的構(gòu)效關(guān)系和活性數(shù)據(jù)分析，有效地對(duì)合成物進(jìn)行優(yōu)化，終選定一種作為候選藥物。在這整個(gè)過(guò)程中，人力物力的消耗是不可計(jì)量的，同時(shí)實(shí)驗(yàn)人員還面臨著巨大的失敗風(fēng)險(xiǎn)。而核磁共振技術(shù)在物質(zhì)結(jié)構(gòu)和小分子與蛋白質(zhì)相互作用研究上的優(yōu)越性，為藥物學(xué)家?guī)?lái)了便利。
如在質(zhì)溶解素非肽類抑制劑先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，藥物學(xué)家利用核磁共振技術(shù)成功找到了對(duì)基質(zhì)溶解素活性很高的先導(dǎo)化合物。又如在FK506結(jié)合蛋白抑制劑先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，藥物學(xué)家在已經(jīng)選定了兩個(gè)先導(dǎo)配體后，利用核磁共振技術(shù)輕松得到了三元復(fù)合物在空間的相對(duì)位置和小分子配體的空間取向。這種基于核磁共振技術(shù)的分子設(shè)計(jì)、篩選方法，在很大程度上縮短了先導(dǎo)化合物成型的周期，提高了研發(fā)效率。
每一種新藥上市對(duì)于患者而言都是福音，但藥物研發(fā)是一個(gè)漫長(zhǎng)而不易見成效的過(guò)程。然而核磁共振技術(shù)在藥物研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用讓我們相信，未來(lái)現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步和藥物研發(fā)技術(shù)的不斷提升將會(huì)使藥物研究變得更加便利。
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