年新药创新劲头依然强劲。年新药批准的化合物包括小分子、抗体、抗体-药物缀合物、肽和寡核苷酸等。其中,环状小分子占创新药物(不包括诊断成像剂)的31%,是主要的药物形式,且这65%的小分子药物中至少有一个是基于新分子形状的新分子实体(NME)。下面,我们探讨一些新药的结构形状对临床作用的影响。
化学结构形状的重要性
化学结构与药理活性之间有着直接的联系,故将药物的创新性与其分子结构联系起来是有意义的,因为化学结构创新最终会和药物取得临床上的成功产生密切关联。分子结构中常用来分析药物结构的部分是其支架。分子结构支架由它的所有环以及将这些环连接在一起的所有链段组成。分子结构支架在药物结构中起到将某些化学基团固定在适当位置的作用,这些化学基团必须以特定的方式定位,以便与作为药物目标的结合位点相互作用。如下所示,可以通过忽略某些化学细节(即元素和键的具体类型)并将支架视为抽象形状来进一步简化支架。图1药物形状和支架的示例定义化学支架尽管看起来简单,但是它们可以评估药物的结构创新。具有结构创新的药物打开了“化学空间”的新领域,因此我们称之为先锋药物。改善患者治疗的新结构特征
结构性创新往往由改善患者治疗结果的药物特性(如疗效和毒性)所推动。图二:lurbinectedin的结构Zepzelca(Lurbinectedin)是一种被批准用于治疗转移性小细胞肺癌的DNA烷化剂。Lurbinectedin的分子形状最早在年首次报道,目前只有不到种其他已报道的物质具有相同的形状。Lurbinectedin包含一个极其复杂的单环系统,由十个组分环组成。图像中突出显示的三环系统(色氨酸),当嵌入一些天然产品以及药物的环系统中时,会创造新的环系统,新环系统具有更高的优越性,比如与年被FDA批准用于治疗转移性脂肪肉瘤或平滑肌肉瘤的曲贝替定相比,Lurbinectedin的新型环系统显着改善了其毒性特征、效力和药代动力学。图3.Risplam的结构Evrysdi是被批准用于治疗脊髓性肌萎缩症的口服药物。Evrysdi的结构由三个连接在一起的环系统组成。图中突出显示的环系统(4,7-二氮杂螺[2.5]辛烷)是一种新型螺环系统,由哌嗪环和三元环的螺环融合形成,它们使用一个公共碳原子连接。目前只有不到50种药物报报道具有这种分子形状,即使哌嗪的这种螺环衍生物对批准的药物来说是新的,但哌嗪环本身并不是;它已被用于大量商业药物。新型螺环系统在药物化学中越来越受到