¿Qué es la Química Medicinal?

La química medicinal se refiere a una disciplina que utiliza conceptos y métodos químicos para descubrir, confirmar y desarrollar fármacos, y estudia el modo y mecanismo de acción de los fármacos en el organismo a nivel molecular.

La Química Medicinal es una disciplina basada en la química y la biología que estudia la estructura y actividad de los fármacos. El contenido de la investigación implica el descubrimiento, modificación y optimización de compuestos líderes, revelación del mecanismo de acción de fármacos y sustancias fisiológicamente activas a nivel molecular y estudio de los procesos metabólicos de fármacos y sustancias fisiológicamente activas en el organismo.

Introducción básica

La Química Medicinal es una disciplina basada en la química y la biología que estudia la estructura y actividad de los fármacos. El contenido de la investigación implica el descubrimiento, modificación y optimización de compuestos líderes, revelación del mecanismo de acción de fármacos y sustancias fisiológicamente activas a nivel molecular y estudio de los procesos metabólicos de fármacos y sustancias fisiológicamente activas en el organismo.

Tarea

Estudiar la relación entre la estructura química y la actividad de las drogas (relación estructura-actividad) la relación entre la estructura química y las propiedades físicas y químicas de las drogas; entre fármacos y receptores; identificar la absorción, el transporte, la distribución y los metabolitos de los fármacos en el cuerpo; obtener nuevas entidades químicas y crear nuevos fármacos mediante el diseño de moléculas de fármacos o la modificación química de compuestos principales;

Objetos de investigación

Incluyendo medicamentos (fármacos) y sus sustancias afines y sustancias fisiológicamente activas en general. Los principales objetos de investigación son los medicamentos.

La Química Medicinal es una disciplina integral que descubre e inventa nuevos fármacos, sintetiza fármacos químicos, dilucida las propiedades químicas de los fármacos y estudia las reglas de interacción entre las moléculas de los fármacos y las células del cuerpo (macromoléculas biológicas). Disciplina líder en el campo de la farmacia. La química medicinal es una ciencia clásica con una larga historia, tiene una base de desarrollo sólida, ha acumulado un rico contenido y ha realizado importantes contribuciones a la salud humana.

Química medicinal

Contenido de la investigación

Incluye principalmente dos puntos: 1. Fármacos con efectos farmacológicos conocidos y aplicación clínica, incluidos sus métodos de preparación. Analizar, confirmar el control de calidad, transformación estructural y relación entre estructura química y actividad farmacológica. 2. Diseñar e innovar fármacos desde una perspectiva biológica y química, estudiando principalmente los procesos físicos y químicos de interacción entre fármacos y organismos, y revelando el mecanismo y modo de acción de los fármacos a nivel molecular.

En resumen, la principal tarea de la química medicinal es explorar e investigar nuevos fármacos que sean eficientes, poco tóxicos y beneficiosos para la salud. Esta es también la fuerza impulsora del desarrollo de la química medicinal.

Historia del desarrollo

La historia del desarrollo de la química medicinal en este siglo se puede resumir en varias etapas. A finales del siglo XIX, el auge de la industria química y el establecimiento del concepto de terapia química de Ehrlich sentaron las bases para la síntesis y el progreso de los fármacos químicos a principios de este siglo. Por ejemplo, los primeros medicamentos orgánicos que contenían antimonio y arsénico se utilizaron para tratar la tripanosomiasis, la amebiasis y la sífilis. Sobre esta base se desarrollan fármacos químicos para el tratamiento de la malaria y enfermedades parasitarias.

Tras el descubrimiento de las sulfonamidas y sulfonamidas a mediados de los años 1930, se sintetizaron una serie de sulfonamidas. En 1940, se confirmó la eficacia de la penicilina y los antibióticos β-lactámicos se desarrollaron rápidamente. El alcance de la quimioterapia se está ampliando cada vez más y ya no se limita a las infecciones bacterianas. Con el establecimiento de la teoría del antimetabolismo de Woods y FildeS en 1940, no sólo se aclaró el mecanismo de acción de los fármacos antibacterianos, sino que también se abrieron nuevas vías para encontrar nuevos fármacos. Por ejemplo, los fármacos antitumorales, diuréticos y antipalúdicos se descubrieron basándose en la teoría del antimetabolismo. También se han llevado a cabo investigaciones sobre la relación entre la estructura de los fármacos y la actividad biológica, lo que proporciona una base importante para la creación de nuevos fármacos y pistas. La mayoría de las drogas químicas se descubrieron en las décadas de 1930 y 1940. Este período fue una época de cosechas en la historia de la química medicinal.

Después de la década de 1950, el número de nuevos medicamentos fue menor que en la etapa inicial. El mecanismo de acción y los cambios metabólicos de los medicamentos en el cuerpo se fueron aclarando gradualmente, lo que llevó a la búsqueda de nuevos medicamentos basados ​​en ellos. Efectos fisiológicos y bioquímicos y la causa de la enfermedad. Un método para encontrar nuevos medicamentos basados ​​en el grupo activo o estructura básica. Por ejemplo, los conceptos de latencia y profármaco se utilizan para diseñar nuevos compuestos que puedan reducir los efectos tóxicos y secundarios y mejorar la selectividad. Tras el descubrimiento de la clorpromazina para el tratamiento de la esquizofrenia en 1952, se lograron grandes avances en el tratamiento de enfermedades mentales y neurológicas. Los fármacos antiinflamatorios no esteroides han sido un área activa de investigación desde mediados de la década de 1960 y se han lanzado al mercado una serie de nuevos fármacos antiinflamatorios. Después de la década de 1960, la investigación sobre las relaciones estructura-actividad se desarrolló rápidamente y pasó de los aspectos cualitativos a los cuantitativos. La relación cuantitativa estructura-actividad (QSAR) consiste en analizar y calcular la información estructural, los parámetros físicos y químicos y las actividades biológicas de los compuestos, establecer un modelo matemático razonable, estudiar los cambios cuantitativos entre estructura y actividad y proporcionar una teoría para el diseño de fármacos y guiar la transformación estructural de los compuestos de plomo de acuerdo con. Los métodos QSAR comúnmente utilizados incluyen el modelo de regresión múltiple lineal de Hansch, el modelo de adición de Free-WilSon y la conectividad molecular de Kier, etc. La mayoría de los parámetros utilizados se miden a partir de la estructura bidimensional del compuesto, lo que se denomina relación estructura-actividad cuantitativa bidimensional (2D-QSAR). Las décadas de 1950 y 1960 fueron un período importante para el desarrollo de la química medicinal. Desde la década de 1970 se han realizado investigaciones en profundidad sobre los objetivos potenciales de los fármacos y se han ido comprendiendo gradualmente sus estructuras y funciones. Además, la penetración de la mecánica molecular y la química cuántica en la ciencia farmacéutica, y la aplicación de la difracción de rayos X, la RMN biológica, las bases de datos y los gráficos moleculares se utilizan para estudiar la estructura tridimensional, la conformación farmacodinámica y el modo de acción de fármacos y macromoléculas biológicas La exploración de las relaciones estructura-actividad proporciona una base teórica y medios avanzados. La combinación de SD-QSAR y métodos de diseño basados ​​en estructuras hará que el diseño de fármacos sea más racional.

Química medicinal

Después de que la norfloxacina se utilizara en la práctica clínica a principios de la década de 1980, rápidamente desencadenó un auge en la investigación de fármacos antibacterianos de quinolonas y se sintetizaron una serie de fármacos antibacterianos. La aparición de algunos antibióticos nuevos se considera un hito importante en la historia del desarrollo de fármacos antibacterianos sintéticos.

Entre los nuevos medicamentos lanzados desde principios de los años 1990, los productos biotecnológicos representan una gran proporción y hay una rápida tendencia al alza. A través de la transformación biotecnológica, la industria farmacéutica tradicional puede mejorar los beneficios económicos. El uso de biorreactores mamarios animales genéticamente modificados para desarrollar y producir medicamentos será uno de los temas candentes en el campo de la biotecnología en el siglo XXI. La tecnología de química combinatoria desarrollada hoy puede sintetizar una gran cantidad de compuestos estructuralmente relacionados, establecer una biblioteca molecular ordenada y diversa y realizar una detección intensiva y rápida. Esta síntesis a gran escala y la detección de alto rendimiento sin duda desempeñarán un papel importante en el descubrimiento del plomo. compuestos y la mejora de nuevos fármacos. El nivel de investigación es de gran importancia.

Desde los años 1970 hasta los años 1990, nuevas teorías, nuevas tecnologías y disciplinas emergentes formadas por la penetración cruzada entre disciplinas promovieron el desarrollo de la química medicinal y se consideraron una era crítica para que la química medicinal heredara. el pasado y marcar el comienzo del futuro.

Estado de desarrollo

El progreso de la química medicinal y el lanzamiento de un gran número de nuevos fármacos a mediados y finales del siglo XX se pueden resumir en tres razones principales: (l) Vida ciencias, como la biología estructural, la biología molecular Los avances en la ciencia, la genética molecular, la genética y la biotecnología proporcionan una base teórica y apoyo técnico para el descubrimiento de nuevos medicamentos (2) El rápido progreso en la ciencia de la información, como el establecimiento de la bioinformática, el desarrollo de biochips, diversas bases de datos de información y La aplicación de la tecnología de la información puede recuperar y buscar fácilmente la literatura requerida, y el nivel de investigación y la eficiencia han mejorado enormemente (3) Para competir en el mercado internacional, las compañías farmacéuticas han invertido mucho en el; investigación y desarrollo de nuevos medicamentos (R26amp; D), la variedad de nuevos medicamentos continúa aumentando, promoviendo el rápido desarrollo de la industria farmacéutica.

Pronto marcaremos el comienzo de un nuevo siglo de economía del conocimiento. La innovación del conocimiento, la innovación tecnológica y la promoción del progreso científico y tecnológico y el desarrollo económico serán las principales tareas que enfrentarán las ciencias de la vida y la información que se desarrollarán cada vez más y se convertirán en campos activos en el próximo siglo, lo que proporcionará una base importante para la prevención y el tratamiento de enfermedades. y la investigación de nuevos fármacos. La química medicinal, la biología y la biotecnología están estrechamente integradas y se refuerzan mutuamente, lo que sigue siendo la tendencia general del desarrollo futuro.