Medicinska hemija

Medicinska hemija ili farmaceutska hemija je disciplina na raskršću hemije, farmakologije, i biologije koja obuhvata dizajn, sintezu i razvoj farmaceutiskih lekova. Medicinska hemija se bavi identifikacijom, sintezom i razvojem novih hemijskih entiteta podesnih za terapeutsku upotrebu. Ona takođe obuhvata izučavanje postojećih lekova, njihovih bioloških osovina, i njihovih kvantitativnih odnosa strukture i aktivnosti (QSAR).^[1]^[2]

Jedinjenja koja se koriste kao lekovi su prvenstveno organska jedinjenja, koja mogu da budu mali organski molekuli i biopolimeri. Međutim, i za neorganska jedinjenja i jedinjenja koja sadrže metale je nađeno da mogu da budu korisni lekovi. Na primer, cisplatin serija kompleksa koji sadrže platinu se koristi u tretmanu raka, i litijum bazirani medikamenti imaju dugu tradiciju u lečenju niza mentalnih oboljenja.

Medicinska hemija je visoko interdisciplinarna nauka koja kombinuje organsku hemiju sa biohemijom, računarskom hemijom, farmakologijom, farmakognozijom, molekularnom biologijom, statistikom, i fizičkom hemijom.

Proces razvoja lekova

Otkrivanje

Otkrivanje je identifikacija novih aktivnih jedinjenja, koja se često nazivaju „pogotci“. Oni se tipično nalaze testiranjem velikog broja jedinjenja (kolekcija jedinjenja) za željene biološke osobine. Dok postoje brojni pristupi identifikaciji pogodataka, neke od najuspešnijih tehnika su zasnovane na hemijskoj i biološkoj intuiciji koja je razvijena tokom godina rigoroznog hemijsko-biološkog treninga. Drugi izvori pogodaka su prirodni izvori, kao što su biljke, životinje, ili gljive. Pogoci mogu takođe da dolaze iz sintetičkih hemijskih kolekcija, kao što su kolekcije kreirane putem kombinatorne hemije, ili istorijskih kolekcija hemijskih jedinjenja, koje se masovno testiraju za aktivnost na određenom biološkom cilju.

Optimizacija

Sledeći stupanj u razvoju lekova su dalje hemijske modifikacije s ciljem poboljšanja bioloških, ADME i fiziko-hemijskih osobina date kolekcije jedinjenja. Hemijske modifikacije mogu da poboljšaju prepoznavanje i geometriju vezivanja (farmakofore) kandidata, njihov afinitet i farmakokinetiku, ili njihovu reaktivnost i stabilnost ka metaboličkoj degradacije. Brojni metodi se koriste za kvalitativno i kvantitativno predviđanje metaboličke stabilnosti^[3], kao i niza drugih ADMET osobina. Modeli kvantitativnih odnosa strukture i aktivnosti (QSAR) zajedno sa farmakofornom analizom pomažu nalaženje vodećih jedinjenja, koja pokazuju najveću potentnost i selektivnost, imaju najbolje farmakokinetičke osobine i najmanju toksičnost.

Razvoj

Završni stupanj se sastoji od pripreme vodećih jedinjenja za upotrebu u kliničkim ispitivanjima. Razvoj obuhvata optimizaciju sintetičkog pristupa za proizvodnju većih količina materijala, i pripremu podesne formulacije leka.

Reference

↑ Thomas L. Lemke, David A. Williams, ur. (2007). Foye's Principles of Medicinal Chemistry (6 izd.). Baltimore: Lippincott Willams & Wilkins. ISBN 0-7817-6879-9.
↑ Hardman JG, Limbird LE, Gilman AG. (2001). Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics (10 izd.). New York: McGraw-Hill. DOI:10.1036/0071422803. ISBN 0-07-135469-7.
↑ 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. DOI:10.1016/j.compbiolchem.2008.11.002. PMID 19157988.

Literatura

D. Radulović, S. Vladimirov, Farmaceutska hemija I deo, Farmaceutski fakultet, Beograd, 2005.
S. Vladimirov, D. Živanov-Stakić, Farmaceutska hemija II deo, Farmaceutski fakultet, Beograd, 2006.
John M. Beale, John Block, ur. (2010). Wilson and Gisvold's Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Chemistry (Twelfth izd.). London, Philadelphia, New York,: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0781779294.
David G. Watson, (2005). Pharmaceutical Analysis: A Textbook for Pharmacy Students and Pharmaceutical Chemists (second izd.). Edinburg: Churchill Livingstone. ISBN 0443074453.

Vanjske veze

Portal Hemija

„Medicinska hemija”. Pristupljeno 14. 4. 2011.
Američko hemijsko društvo, odeljenje medicinske hemije
Evropska federacija za medicinsku hemiju
Vodič za razvoj lekova
Pregled medicinske hemije

Naučni časopisi

[Foye-1] Thomas L. Lemke, David A. Williams, ur. (2007). Foye's Principles of Medicinal Chemistry (6 izd.). Baltimore: Lippincott Willams & Wilkins. ISBN 0-7817-6879-9.

[Goodman_Gilman-2] Hardman JG, Limbird LE, Gilman AG. (2001). Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics (10 izd.). New York: McGraw-Hill. DOI:10.1036/0071422803. ISBN 0-07-135469-7.

[3] 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. DOI:10.1016/j.compbiolchem.2008.11.002. PMID 19157988.

[1]

[2]

[3]