J Med Chem:脲鍵在現代藥物發現及藥物化學中的應用

2021-01-11 藥物化學前沿

近年來,含脲鍵化合物在藥物設計及藥物化學的研究中廣泛應用。今天向大家分享一篇J Med Chem綜述論文,該論文系統綜述了脲鍵的分子構象、理化性質、藥物-受體相互作用的重要功能、FDA批准的含脲鍵藥物、化學合成方法、最近藥物發現中的脲鍵應用(DOI:10.1021/acs.jmedchem.9b01541)。

脲鍵可以作為調節藥物分子理化性質的功能片段,可以藉助脲鍵調節分子間氫鍵作用。如下圖所示,在R基團為較小的脂肪取代基時會形成規則氫鍵,最終形成聚合物,當R基團為較大的芳香族取代基時則形成不規則氫鍵,能顯著提高溶解性。

脲鍵可作為構建分子內氫鍵的功能片段,如下圖所示,通過脲鍵構建的分子內氫鍵作為化合物15的等排體,打破並環結構,顯著提高溶解性。

脲鍵用於打破分子平面的設計,如下圖所示在脲鍵一端的N原子引入取代基,打破脲鍵的對稱性,即可打破分子的平面性,顯著提高溶解性。除此之外,在芳香環取代的脲鍵鄰位引入取代基可打破該類分子的平面性。

氫鍵是藥物與蛋白之間最主要的相互作用,其中脲鍵的羰基可作為氫鍵受體,-NH-既可為氫鍵供體也可為受體。如下圖,其在藥物分子中起到非常重要的氫鍵相互作用。

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