药物设计中的三维结构搜索方法

利用分子的三维特征, 在三维结构数据库中进行三维结构搜索的方法是一种发现先导化合物的快捷而有效的方法, 已经得到了广泛的重视。本文综述了三维结构搜索方法的原理、发展及其近年来在药物分子设计中的应用。     

三维定量结构-活性关系研究的近况

本文介绍并综述了以CoMFA, APEX-3D, Ludi和Leapfrog为代表的三维定量结构一活性关系研究方法的近况。作为药物分子设计的新方法，它们在新药设计和先导化合物的产生中起着越来越重要的作版。     

化学环境编码与分子相似度计算

分子相似度方法主要用于药物分子设计中先导化合物的选取及化合物物理、化学性质的预测,这种方法所依据的原理是：相似的化合物结构将具有相似的化学及物理性质［‘,’1．将已知具有某种性质的化合物的结构（常称为探针化合物）与诸多化合物进行比较,由此得到与之相似的化合物,这种邻近化合物有可能在分子设计中做先导化合物．近年来已报道过多种化合物相似度的计算方法,可粗略的归为以下几类：（l）结构碎片法［‘’‘j;（2）拓扑指数法卜·“;（3）量子化学方法［’,’j．本文提出一种新的化学环境编码方法,该方法有别于结构碎片…     

三维定量结构-活性关系研究的近况*

本文介绍并综述了以CoMFA, APEX-3D, Ludi和Leapfrog为代表的三维定量结构一活性关系研究方法的近况。作为药物分子设计的新方法,它们在新药设计和先导化合物的产生中起着越来越重要的作版。     

一种新型芒柄花素衍生物4′-甲氧基-7-乙氧基异黄酮的合成、晶体结构及量子化学研究

以芒柄花素为先导化合物,合成了一种新型的衍生物4′-甲氧基-7-乙氧基异黄酮,通过X射线单晶衍射法对它的结构进行了表征.为了研究化合物的电子结构,在其晶体结构基础上进行了量子化学计算.采用密度泛函理论(DFT),B3LYP方法,对其进行优化,优化结果与实验吻合良好并且被用于后面前线分子轨道及自然电荷布居分析的计算.     

化学库及分子差异性设计研究进展

组合化学是近年来发展起来的一种快速合成和平行筛选群体化合物的新方法。它可以用来设计先导化合物，也可以对药物分子进行结构改造。本文主要综述了化学库的合成以及计算机辅助组合化学的研究进展。     

基于药效团模型设计合成新型ALS抑制剂

以ALS抑制剂药效团模型为基础建立了提问结构,将药效团模型中的生物结构信息输入到多种小分子三维结构数据库(NCI-3D和ACD-3D数据库)中,分别搜寻出100多个符合特征结构信息的全新结构候选化合物.以这些命中结构的分子特征信息为基础设计合成了一系列新型的ALS抑制剂,初步生物活性测试结果表明,预期有生物活性的化合物显示出一定的ALS酶抑制剂活性.     

3DFs:用于药物设计的三维结构柔性搜索系统

在三维结构数据库中搜索含有某种药效团的分子的三维结构搜索法已经成为新药研制的重要手段，近年已有了广泛的发展。３ＤＦＳ是我室研制的用于药物分子设计的三维结构柔性搜索系统，该系统支持由化学功能基团定义的药效团，并详细定义了氢键给体、氢键受体、电荷中心、疏水区等重要化学功能基团的结构类型，并且具有三维构象柔性搜索功能。     

一种新的De Novo生物活性分子设计方法

由药效团进行虚拟活性结构生成与3D-QSAR模型相结合,筛选出有前途的结构多样性的化合物,并从中寻找活性先导化合物,是一种新的分子设计方法。采用这种方法对抗小麦赤霉病类含氟农药进行了研究,共生成了53个虚拟活性结构,通过3D-QSAR模型筛选出其中10个活性较高的结构,在活性最高的化合物基础上进行了结构修饰,得到了活性更高且毒性较低的理想化合物。研究结果表明这种方法能突破原模型化合物结构模式的局限,可以找到结构新颖的活性先导化合物,是一种非常有前途的分子设计方法,而且具有较高的筛选效率。     

基于真菌14α-去甲基化酶的非氮唑类抗真菌先导化合物的设计、合成及其体外抗真菌活性研究

基于真菌羊毛甾醇14α-去甲基化酶(CYP51)活性位点的三维结构设计并合成了新型四氢异喹啉类抗真菌先导化合物. 体外抗真菌活性研究显示: 设计的先导化合物具有较好的抗真菌活性. 其中化合物5f和5g对于5种测试菌的抗真菌活性强于或相当于对照药物氟康唑. 先导分子通过与靶酶活性腔氨基酸残基的非共价键结合产生抗真菌作用, 避免与血红素辅基Fe原子发生配位结合, 为一类具有新作用机理的非氮唑类抗真菌先导化合物. 本研究为抗真菌药物研究提供了新的结合方式及结构类型.     

原癌基因c-myc G-四链体配体甲基蓝衍生物的设计、合成及其活性研究

采用计算机辅助药物设计方法,将以甲基蓝为先导化合物设计的配体分子与端粒DNA、原癌基因cmyc、c-kit2等形成的G-四链体三维结构进行分子对接模拟,发现目标化合物选择性靶向c-myc G-四链体,其对接分值为7.74。以吩噻嗪为起始原料合成出目标化合物,其结构经~1H-NMR、~(13)C-NMR和HRMS等确证。采用圆二色光谱实验测试了化合物与端粒、原癌基因c-myc和c-kit2等DNA的相互作用,结果表明目标化合物选择性诱导c-myc DNA形成G-四链体。     

药物分子设计中的Lipinski规则

Lipinski规则是药物分子设计和药物筛选中常用的规则之一。本文从它的形成出发,举例说明了它在先导化合物的结构优化和药物筛选等方面的效用;同时,还指出了此规则的使用范围及其局限性,旨在人们能够正确认识和恰当应用它。     

遗传算法与药物分子设计

本文对遗传算法及其近年来在药物设计中的应用进行了较为系统的介绍。遗传算法非常适合解决组合优化问题, 它在柔性分子构象搜寻、药效基团推测、蛋白质结构预测、分子对接、全新药物设计以及组合合成中都具有很大的应用潜力。     

配体活性构象搜寻方法及其应用研究——Ⅰ.搜寻方法及凝血酶抑制剂活性构象的搜寻

在综合系统构象搜寻和配体-生物大分子对接(Dock)方法的基础上,发展了根据受体活性部位三维结构搜寻配体活性构象的搜寻方法BCSPL.用此方法搜寻了凝血酶抑制剂PPACK的活性构象,结果与晶体结构非常吻合,又用此方法搜寻了膦酰肽类和二肽、三肽类凝血酶抑制剂与人体α凝血酶结合时的活性构象,并在此基础上用分子力学计算了抑制剂与凝血酶的结合能,结果表明结合能与活性有很好的相关性,计算结果能合理地解释抑制剂与凝血酶的相互作用方式及结构与活性的关系.     

分子阵列研究进展

小分子化合物可以调节生物学过程,是研究活性生物大分子（特别是蛋白质）以及药物的重要工具,而高通量筛选是发现活性分子的重要方法。分子阵列是近年来新出现的一种高通量筛选技术,上面含有成千上万种组合合成的化合物以及天然产物,可以用于发现新的先导化合物,以及筛选已有的先导化合物。现在分子阵列已经成功应用于蛋白分析、先导化合物的发现等许多领域。本文综述了近年来分子阵列的构建过程,原位合成、非原位合成等各种固定化策略以及荧光免疫检测,表面等离子体共振成像技术等检测手段,并介绍了化学分子印刷阵列方法,最后总结了分子阵列的应用,并对分子阵列在我国中药发展等有方面将起到的潜在作用作了展望。     

分子阵列研究

小分子化合物可以调节生物学过程,是研究活性生物大分子特别是蛋白质以及药物的重要工具,而高通量筛选是发现活性分子的重要方法.分子阵列是近年来新出现的一种高通量筛选技术,上面含有成千上万种组合合成的化合物以及天然产物,可以用于发现新的先导化合物,以及筛选已有的先导化合物.现在分子阵列已经成功应用于蛋白分析和先导化合物的发现等许多领域.本文综述了近年来分子阵列的构建过程、原位合成和非原位合成等各种固定化策略以及荧光免疫检测、表面等离子体共振成像技术等检测手段,并介绍了化学分子印刷阵列方法,最后总结了分子阵列的应用,并对分子阵列在我国中药发展等方面将起到的潜在作用作了展望.     

三萜骨架功能分子

具有独特立体结构的三萜化合物是一类重要的生物活性天然产物,在消炎、降血脂、保肝护肾、抗菌、抗肿瘤、抗真菌等方面有着重要药用价值。利用其独特手性结构、亲脂性、生物活性以及生物相容性等特性,设计合成新型功能分子,可作为药物载体,发挥其识别功能以及用于医用材料等方面具有重要的作用。本文介绍了近年来以三萜为骨架设计合成的新型功能分子在离子、分子识别和自组装性能方面研究现状及其潜在的应用前景。     

卟啉超分子的组装合成及其应用新进展

卟啉超分子已被广泛地用于光学、催化、仿生等方面的研究,部分研究成果已获得实际应用．本文综述了卟啉超分子在组装合成及应用方面的新进展,包括基于不同结构卟啉砌块的新型二维与三维超分子的构筑以及卟啉超分子在光学、催化和分子识别等方面的应用．     

先进材料的设计——网络拓扑方法

网络拓扑方法是新近在晶体工程中使用的一种直观有效的策略,它使复杂的晶体结构设计简化为分子拓扑结构的组建。本文介绍了这一方法的基本思路,以及它在设计组装各种光、电、磁、离子交换、催化等新型功能材料中的应用。     

超分子自组装合成杯[4]芳烃黄原酸镍(Ⅱ)配合物

利用二维和三维的大环及笼状主体分子与金属离子直接进行自组装反应合成新型有机无机杂化分子是当前超分子领域的研究热点之一。这类分子不仅具有新奇的光、电、磁等特性，而且还可作为新型的主体分子在客体识别、催化、吸附与分离等方面有广阔的应用前景。杯芳烃是有机超分子领域广受