有机合成在创新药物研发中的应用与进展

有机合成在创新药物研发中的应用与进展

秦洪波

哈药集团三精明水药业有限公司 黑龙江省绥化市 151700

摘要：药物研发是一个耗时的漫长过程。利用高效的合成技术,加快获取化合物的速度,无论是在化合物库筛选还是在先导物优化阶段,都将大大提高药物研发的进程。通过对有机合成化学在创新药物研发过程中的应用分析，并提出了其在未来的发展趋势，以期通过有机合成化学的应用，进一步推进创新药物研发的发展与深入。

关键词：有机合成；创新药物研发；应用；进展

有机合成化学作为一门非常生活化的学科，已渗透到人们的生活当中去，它涉及到的人们衣食住行的方方面面。随着现代科学仪器和新的技术在不断被应用,物理、计算机、数学、生物等诸多学科融合应用，有机合成化学的研究范围不在局限于化学领域，现在已经逐渐发展成为一门有相当广泛的应用前景的学科。

一、有机合成药物研究现状

有机合成指的就是通过加热、加压以及催化剂等形式，使一些简单的化合物转换成复杂的有机物的过程。在这当中，也包含了对复杂原料的分解过程。在有机物的结构组成中，其所含有的碳原子具有较强的结合能力，并且能够有效地结合成碳环或者是碳链，也正因如此，使得有机物不仅有着复杂的性质特征，同时，其结构组成相对来说也更加复杂。而就针对于现代人的社会生活来说，药物不仅是预防疾病的一种基本手段，同时，也是进行机体生理功能调节的重要方法。在有机合成技术的不断发展过程中，其在创新药物中，也有了更加广泛的运用，并呈现出以下两个主要的发展趋势：第一，通过运用组合化学方式，来进行新药的研发。在实际的药物研发过程中，相关技术人员能够通过各种化合物的组合反应，使之形成大量的分子化合物，并在此基础上，运用高通量筛选的方式，将其中有活性的化合物找出来，对其分子结构进行相关的测定之后，再对其进行批量合成，然后进行药理活性的评价工作。通过运用这种方法，能够有效地转变传统药物先导结构的提取形式，并在很大程度上促进了分子合成数量的提升，使得合成药物能够更加方便快捷的生产出来。第二，通过运用有机合成技术，已经确认化学机构的化合物从微生物或者是动植物中提取出来，然后再通过运用纳米技术、声化学合成等技术，进行药物合成技术的改造与优化等。

二、有机合成技术要点分析

药物研发是一个复杂的系统工程。不仅需要快速合成复杂的目标产物，简化衍生物的制备；也需要加快反应的时间，提高合成效率；还需要高效地构建优质的化合物库，提高药物筛选的成功率。因此，需要研究人员灵活地选用各种高效的有机合成技术，实现药物研发过程中的不同合成目的。

2.1化合物快速合成技术

药物研发是一个耗时的漫长过程。利用高效的合成技术,加快获取化合物的速度,无论是在化合物库筛选还是在先导物优化阶段,都将大大提高药物研发的进程。微波合成技术可以缩短单个有机反应的时间,点击化学由于其合成的简单性而可以快速得到目标产物,组合化学可以在短时间合成数量巨大的化合物。从合成效率的角度讲,这三种合成技术都可以在较短的时间内快速得到目标产物。

2.2复杂化合物的合成技术

天然产物是药物发现的一个重要来源,它的一个显著特点是结构上的复杂性。传统的靶向合成是合成复杂的天然产物或类天然产物的主要方法。这种全合成方法通过逆合成分析,从简单的起始原料出发,往往需要较长的反应步骤,才能构建出结构复杂的目标产物。相比较而言,串联反应和多组分反应可以通过较少的反应步骤,高效地构建出复杂的目标分子,在类天然产物和复杂衍生物的合成中得到了越来越多的应用。

2.3多样性化合物库构建技术

由于组合库中相同骨架的化合物在电性、空间的相似性,限制了其多样性的药理活性。越来越多的研究表明,与化合物的数量相比,化合物的多样性和类药性更加重要。分子骨架多样的化合物库能占据更加分散的“化学空间”,从而提高对多样性的“生物空间”中靶点的命中率。另外,类药性的化合物库,可以降低药物研发后期候选化合物因毒性较大或药动学较差惨遭淘汰的厄运,节约可观的研发费用。

三、有机合成在创新药物研发中的应用

3.1老药的优化改造

无论是哪一种新型药物的研发，都需要有相应的理论与技术背景来提供支撑。一般来说，在研发出一种新药之后，相关的工作人员，都会深入挖掘其化学结构，然后再通过运用新型的合成技术与组合手段，促进药物效果的提升。比如说，在前列腺疾病的治疗中，尼鲁米特就是一种运用较早的合成药物。在后来的药物研发过程中，相关技术人员将尼鲁米特当中的硝基进行了合理的替换，使之改变成了腈基之后，便出现了一种新型药物–比卡鲁胺。而就针对于目前的实际情况来看，恩杂鲁胺作为一种新型的前列腺癌治疗药物，就是通过对尼鲁米特与比卡鲁胺的结构改造，进行了药物的合成之后研发出来的。因此，通过运用有机化合技术，能够进行老药的优化改造，提高药物的疾病治疗效果。

3.2抗病毒类药物研发

现阶段，能够造成人类疾病的病毒非常多，无论是大型的“非典”病毒，还是小型的流感病毒，都会影响人们的身体健康。在传统的抗病毒药物研发过程中，有机合成技术所针对的，主要是病毒当中的酶类物质，并且，其往往都是直接作用于病毒本身。然而，现阶段随着科学技术的进步，有机合成技术所针对的，更多的是对病毒复制的遏制，有效地避免病毒的侵袭。

3.3降糖类新药的研发

在糖尿病的治疗过程中，降糖药物起着举足轻重的影响。而随着有机合成技术的发展，近年来，在降糖类药物的研发过程中，有机合成技术能够将传统抑制剂的化学结构打破，并对其进行创新。比如，作为一种新型口服降糖类药物，二肽基肽酶4抑制剂能够通过提高内源性胰高血糖素样肽-1，来有效地强化细胞的功能性，并在此基础上，通过对胰岛素敏感性的适当调节，来有效地避免血糖过低问题，从而从根本上实现安全降糖。

3.4抗癌药物的研发

就针对于目前的实际情况来看，癌症仍然是一种严重威胁人类健康的疾病，并且，长期以来，人们一直在进行着对癌症的研究工作。而通过运用有机合成技术，能够对癌细胞的扩散，进行选择性地靶向抑制，并因此而促进了抗癌药物的研发工作。比如，在抑制肿瘤细胞生长的药物中，舒尼替尼就是一种代表性的有机合成药物。其自身所具有的特殊化学结构，不断能够有效阻断肿瘤生长的营养物质供应，同时，其也能够进一步控制肿瘤细胞的活性，从而有效的缓解病症。

3.5抗菌类药物的研发

从本质上来说，通过使用合成抗菌类药物，可以有效地解决病原性微生物，并进行一些细菌感染类疾病的治疗。如利奈唑胺的作用机制就是通过与细菌亚基上核糖体的结合，来形成一种复合物，这样一来，就能够从根本上抑制细菌蛋白质的合成。通过运用这种新型合成药物，能够对青霉素敏感、耐药葡萄球菌等，起到非常好的抗菌效果。

结语：

综上所述，有机合成化学可以让化学科学、技术以及社会之间联系和作用得到有效体现。随着当下化学科学不断发展以及社会作用，有机合成也在逐渐的形成，它对社会和经济可持续发展有着重要的作用。因此，对有机合成化学的发展和教育应该以一种战略的眼光进行重视，同时结合我国的实际情况，对有机合成化学进行合理研究，从而让有机合成化学可以得到有效地实践，提高我国人民的身心健康，同时为更好的进行创新药物的研发做出更大的贡献。

参考文献：

[1]袁学玲，卢鹏祥.现代有机合成方法和技术的最新进展[J].河南化工，2017（10）.

[2]闫娟娟.基于知识共享视角的药物研发过程研究[J].医药导报，2017（04）.

[3]占美.创新药物的高效合成新技术[J].科学，2017（06）.

[4]闫娟娟.基于知识共享视角的药物研发过程研究[J].医药导报，2017（04）.