生物電子等排原理

1、電子等排的概念,1919年Langmuir首先提出，電子等排是指具有原子數(shù)目相同、電子排列相同、電子數(shù)目相同的分子或原子團，它們的性質極為相似。例： N2 CO N2O CO2 原子數(shù) 2 2 3

2、 3電子總數(shù) 10 10 16 16 - + - +電子排列 N:::N: :C:::O: :N::N:::O: :O::C::O:,1925年Grimm引入氫化物置換規(guī)律： C N O F

3、 CH NH OH CH2 NH2,CH3,1932 年，Erlenmeyer進一步擴大電子等排的概念，把外層電子數(shù)相等的原子、離子或分子也視為電子等排體。,1951年Friedman引入生物電子等排體的概念(Bioisosteres),其含義是:符合最廣義的電子等排定義,具有相似的物理和化學性質,又能產生相似

4、的生物活性(或拮抗作用)的基團或分子都稱為生物電子等排體。 經典電子等排：即符合Erlenmeyer定義。非經典電子等排：不符合Erlenmeyer定義，但置換后可使化合物的立體排列、電子構型與原化合物具有相似的原子或原子團。如：H與Ｆ，CO－與－SO2。,1974年Hanch提出廣義生物電子等排的定義：在同一標準實驗系統(tǒng)中能也引起相等的生化或藥理作用的化合物。所謂實驗系統(tǒng)是指用酶、膜、鼠或人的試驗。 但他沒有從化學結構上

5、給以明確的定義，認為藥物產生生物活性的差異是由于立體性、電性及疏水性的差異造成的。因此要考慮下列因素①原子或基團的大??；②鍵角和鍵的雜化類型；③電子分布；包括極性、誘導效應、偶極距；④水溶性和脂溶性；⑤pKa值；⑥體內代謝轉化及氫鍵形成的能力。,經典的電子等排體在藥物設計中的應用,一價電子等排體的應用 抗癌藥五氟脲嘧啶,抗癌藥甲氨蝶呤,二價等排體的應用,β-內酰胺抗生素及增效劑,三價電子等排體的應用: 組胺H2受體拮抗劑,環(huán)內