综述:用于大气水分收集的下一代金属有机框架(MOFs):机器学习技术的作用
《Coordination Chemistry Reviews》:Next-generation MOFs for atmospheric water harvesting: The role of machine learning techniques
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时间:2025年10月09日
来源:Coordination Chemistry Reviews 23.5
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o-氨基苯酰胺是一种具有潜在药物开发价值的 privileged scaffold,综述了其在抗肿瘤、抗病毒、抗炎等领域的结构-活性关系及作用机制,强调其通过假环结构和氢键作用模拟传统杂环优势。
在现代药物研发领域,寻找和利用具有高度生物活性的分子骨架一直是推动新药发现的关键策略之一。这些被称为“特权骨架”(privileged scaffolds)的结构,因其能够有效增强药物的效力并克服耐药性,成为加速新分子实体(NMEs)开发的重要工具。尽管已有大量研究聚焦于传统特权骨架,如喹唑啉酮和喹唑啉-2,4-二酮,但近年来,一种名为对氨基苯并酰胺(o-aminobenzamide)的新型骨架因其独特的结构特征和广泛的药理活性,逐渐引起学术界和工业界的关注。
对氨基苯并酰胺作为一种具有多种功能的分子结构,不仅具备良好的药代动力学特性,还展现出在抗肿瘤、抗炎和抗病毒等治疗领域的广泛应用潜力。其结构特点使得它能够通过分子内氢键形成伪环结构,从而模拟传统特权骨架的特性。这种能力使其在药物设计中具有独特的优势,尤其是在开发针对特定蛋白靶点的分子时,能够提供更灵活的构效关系(SAR)研究基础。此外,对氨基苯并酰胺的合成路径相对简便,且其分子内的氮和氧原子可以作为氢键供体或受体,与氨基酸残基形成稳定的相互作用,进一步增强了其在药物开发中的应用价值。
在抗肿瘤研究方面,对氨基苯并酰胺及其衍生物已经被证明具有显著的抗癌活性。随着全球癌症发病率和死亡率的持续上升,开发高效的抗肿瘤药物成为医学界的一项紧迫任务。据美国癌症研究协会发布的《2022癌症进展报告》,预计到2040年,全球癌症患者数量将达到约2800万,而癌症相关死亡人数将达到约1620万。这一趋势促使科学家们不断探索新的分子骨架,以提高抗癌药物的疗效并降低其毒副作用。对氨基苯并酰胺因其能够与多种蛋白靶点结合,包括但不限于激酶、蛋白酶和DNA修复相关蛋白,使其成为一种极具潜力的抗肿瘤药物设计平台。
在抗病毒领域,对氨基苯并酰胺同样展现出重要的研究价值。通过高通量筛选技术,研究人员发现以喹唑啉酮为核心结构的化合物对某些病毒具有显著的抑制作用。这种化合物的结构可以作为进一步优化的基础,通过调整分子内的官能团,如酰胺基团和氨基位置,可以实现对病毒靶点的精准识别和高效抑制。此外,对氨基苯并酰胺的结构灵活性也为其在抗病毒药物开发中提供了广泛的可能性,包括针对RNA病毒和DNA病毒的多种机制研究。
在抗炎治疗方面,对氨基苯并酰胺及其衍生物也显示出一定的应用前景。研究表明,该类化合物能够与多种炎症相关蛋白相互作用,例如sirtuins(SIRT1–7)家族中的成员,这些蛋白在调节细胞内的多种生物过程,如NAD?依赖的赖氨酸去乙酰化反应中发挥重要作用。此外,SIRT2已被证实是治疗炎症相关疾病的有效靶点。通过对氨基苯并酰胺进行结构修饰,研究人员可以开发出针对特定炎症通路的药物,从而提高其治疗效果并减少不良反应。
随着药物研发成本的不断上升,传统的药物发现方法面临着巨大的挑战。而特权骨架的引入为这一问题提供了一种有效的解决方案。特权骨架的使用不仅能够提高药物的生物活性,还能优化其理化性质,使其更易于进入体内并发挥药效。据相关数据统计,2013年至2023年间,美国食品药品监督管理局(FDA)批准的新小分子药物中,含有氮杂环的化合物比例从59%上升至82%。这表明,氮杂环结构在药物设计中的重要性日益增加。而在这些氮杂环结构中,对氨基苯并酰胺因其独特的分子内氢键特性,被认为是一种具有开发潜力的新型特权骨架。
对氨基苯并酰胺的结构多样性也为其在药物设计中的应用提供了广阔的空间。该化合物可以以两种不同的分子内氢键形式存在,即7A和7B。这两种形式能够形成不同的构型,从而影响其与靶蛋白的结合能力。通过调整分子内氢键的形成方式,研究人员可以优化化合物的结合亲和力和选择性,使其更有效地靶向特定的疾病相关蛋白。此外,对氨基苯并酰胺的分子结构还允许对其进行多方面的修饰,包括在酰胺基团和氨基位置进行协同改造,以增强其生物活性并改善其药代动力学特性。
在药物研发的实践中,对氨基苯并酰胺已被广泛应用于多种药物设计项目。例如,某些对氨基苯并酰胺衍生物已被开发为针对特定蛋白靶点的高效抑制剂,如激酶、蛋白酶和DNA修复蛋白等。这些药物不仅在实验室研究中表现出良好的活性,还在临床试验中展现出一定的治疗潜力。然而,尽管已有诸多成功案例,对氨基苯并酰胺在药物开发中的应用仍处于探索阶段,需要进一步的科学研究和临床验证。
从长远来看,对氨基苯并酰胺作为新型特权骨架的潜力不容忽视。随着对分子内氢键和伪环结构研究的深入,该类化合物在药物设计中的应用将进一步拓展。此外,随着合成技术的进步和计算化学工具的广泛应用,研究人员能够更高效地设计和筛选对氨基苯并酰胺衍生物,以满足不同疾病治疗的需求。这种结构的灵活性和多功能性使其成为药物研发中极具吸引力的候选分子之一。
为了更好地推动对氨基苯并酰胺在药物开发中的应用,有必要对现有的研究进行系统性的总结和归纳。这不仅有助于揭示该类化合物在不同治疗领域的应用潜力,还能为未来的药物设计提供有价值的参考。通过对结构-活性关系(SAR)和靶点识别机制的深入分析,研究人员可以更精准地设计出具有特定药理活性的化合物,从而提高药物开发的成功率。
综上所述,对氨基苯并酰胺作为一种新型特权骨架,在药物研发中展现出广阔的应用前景。其独特的分子结构和多功能性使其在抗肿瘤、抗病毒和抗炎治疗等多个领域具有重要价值。未来的研究应进一步探索该类化合物的结构优化路径,拓展其在不同疾病治疗中的应用范围,并通过实验验证其在临床中的有效性。只有这样,才能充分发挥对氨基苯并酰胺在药物开发中的潜力,为人类健康带来更多福音。
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