什么是生物电子等排体？

【什么是生物电子等排体？】

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生物电子等排体是指外层电子数目相等的原子、离子、分子，以及具有相似立体和电子构型的基团，例如，—COO—、—CO—、—NH—、—CH2—等基团是生物电子等排体，—Cl、—Br、—CH3等也是生物电子等排体。生物电子等排体具有相似的物理及化学性质的基团或取代基，会产生大致相似、相关或相反的生物活性。
含义：凡具有相似的物理和化学性质，又能产生相似的生物活性的相同价键的基团都称为“生物电子等排体” 。有时这也被称做非经典的电子等排体。应用：生物电子等排原理在药物设计中比较成功的例子有局部麻醉药,巴比妥类药物，抗代谢类抗肿瘤药物和精神病治疗药物。利用生物电子等排体对先导化合物中的某一个基团逐个进行替换得到一系列的新化合物，是药物化学家设计研究药物的经典方法。对得到的化合物进行药理筛选，可能得到比先导化合物更优的化合物或药物。组胺H2受体拮抗剂中环内等价电子等排体的应用较为成功，例如以呋喃环和噻唑环置换咪唑环得雷尼替丁和法莫替丁，它们的H2受体拮抗作用均比西咪替丁强（H2-受体拮抗剂类抗溃疡药）。在半合成抗生素中，环内等价电子等排体（噻吩环、噻唑环、四氮唑环）也应用较多。
生物电子等排原理是将化合物结构中的某些原子或基团用其外层电子总数相等（同价）或在体积形状构象电子分布脂水分配系数pka 化学反应性和氢键形成能力等重要参数上存在相似性的原子或基团进行替换而所产生的新化合物的一种方法产生的新化合物具有优于近于或拮抗原来药物的特点先导化合物的优化是研究和开发新药的重要途径生物电子等排原理是对先导合合物进行合理优化的有效策略之一生物电子等排（逼迫搜索特热）是由早期的电子等排发展而来的 1919年Langmuir提出凡是具有相同数目的原子和相同数目的电子并且电子排列状况也相同的分子原子或基团（离子）称为电子等排体其在理化性质方面具有相似性如O2-、F-和N额，N2和CO、N2O和CO2，以及N03-与NCO等1916年Hinsbeng提出环等价部分即当芳香环的等价部分相替代不会显著地改变理化性质1925年Grimm总结了Hinsbeng和Huckel有关等价的概念提出了氢化物取代规律指出从周期表中第lv主族起任何一种元素当与一个或几个氢原子结合形成分子或基团时可以称为假原子即某一元素与一个氢原子结合形成的假原子的性质与比它高一族的元素相似如CH和N与两个氢原子结合的假原子性质与较其高两族的元素相似如CH、NH及O相似1932年Erlenmeyer将电子等排体的概念进一步拓展即凡原子离子或分子的外围电子数目相等者为电子等排体并首先把电子等排概念与生物活性联系起来应用其解释电子等排概念与生物活性的相似性 1947，Hansch提出凡在同一标准的实验系统中能引起相似生化或药理作用的化合物均是电子等排体 1951年Friedman提出了生物电子等排及生物电子等排体等新概念把化合物的理化性质与生物活性联系起来 1979年Thornber将电子等排体的概念总结综述为凡具有相似理化性质且由其产生广泛的相似生物活性的分子或基团都应是生物电子等排体