增强药物发现和开发的能力
增强药物发现和开发的能力
发现和开发一种新药，从开始最初的研究到交付完整的产品，是一个漫长、复杂和昂贵的过程。将一种新药推向市场可能需要12-15年，成本超过10亿美元。
然而，像核磁共振(NMR)光谱学这样的强大技术可以引入一个预先筛选阶段，以确定最有趣的候选药物进行开发——确定最有可能成功的选项，并有可能节省大量的时间和资源。
发现治疗从细菌感染到癌症等人类疾病的新药依赖于核磁共振等分析技术的持续发展．
漫长的传统过程
传统的药物发现过程从确定靶点开始，靶点通常是某种类型的蛋白质，如g蛋白偶联受体(GPCR)或激酶。第二步是先导发现，即确定潜在的候选药物(hits)——具有治疗潜力的小分子或较大的生物制剂(如蛋白质或抗体)。
这些先导分子必须到达药物靶点并显示出所需的活性。在这里，高通量筛选(HTS)通常用于识别有希望的先导(hit-to-lead)候选人。hit-to-lead工艺的目的是生产更有效和选择性更强的化合物，然后对其进行优化，以生产安全有效的药物。
加快进程
通过实验性高温超导鉴定有希望的线索既费时又昂贵。为了发挥作用，每种药物必须作用于正确的靶点，而了解这些靶点的三维结构是推动快速发展的药物研究方法的基础，即基于结构的药物设计。
药物发现和开发的研究人员依赖于一系列工具来识别和鉴定新药。高效液相色谱(HPLC)、质谱(MS)、毛细管电泳(CE)和振动光谱(红外和拉曼)都用于HTS，但这些方法都不能提供研究这些分子及其目标结构所需的细节。
核磁共振的好处
核磁共振波谱可以集成到自动化工作流程中，以快速确定候选药物与靶标的结合强度。通过使用核磁共振，研发实验室可以筛选数万种化合物，观察结合活性，并确定哪些目标需要验证并将其引入先导发现。
例如，核磁共振已被确定为一个关键的方法建立GPCRs的知识-一种受欢迎的蛋白质药物靶点家族，调节几个重要的生理过程，包括细胞增殖、分化、神经传递和细胞死亡。NMR能够研究GPCRs与潜在候选药物之间相互作用的动态特征，以帮助确定哪些是最值得投入开发时间和资源的药物。
描述新型抗癌药物
癌症是全球第二大死亡原因，全球每6例死亡中就有1例死于癌症，2018年为960万人。
随着新的、更有效的治疗方法的发展，癌症死亡率已经下降，但癌症在不断进化，这可能导致癌症对现有的治疗方法产生耐药性。一旦癌症产生耐药性，它就会继续不受控制地增长。
因此，人们一直在寻找具有一系列作用模式的新型抗癌药物。例如，人们发现肿瘤的发展与血管生成(新血管的产生)密切相关，因此这成为一个关键的治疗靶点。
利用核磁共振波谱学，新的研究已经确定了黄芩素的结构修饰——从开花植物黄芩(S. baicalensis)的干燥根中提取的提取物——提供了显著的抗血管生成和抗癌作用，而没有相关的毒性1。
我们知道，为了不断发现新的潜在药物并将其开发成成功的治疗方法，研究人员依赖于经过时间考验的技术和创新仪器。NMR满足了这两个要求，提供了一个平台，将继续为未来的药物发现和开发提供支持。