構成要素（化学）
単純な構成要素を用いることで、複雑な分子構造を容易に構築することができます

ビルディングブロックとは化学用語で、反応性官能基を持つ分子からなる仮想分子フラグメントまたは実際の化合物を表すために使用される。[ 1 ]ビルディングブロックは、ナノ粒子、[ 2 ] [ 3 ]金属有機構造体、[ 4 ]有機分子構造、超分子複合体などの分子構造のボトムアップモジュールアセンブリに使用されます。[ 5 ]ビルディングブロックを使用すると、最終的な化合物または（超）分子構造がどのようなものになるかを厳密に制御できます。[ 6 ]

医薬品化学の構成要素

医薬品化学において、この用語は、薬剤または薬剤候補を構築または合成できる想像上の仮想分子断片または化学試薬を定義します。 [ 7 ]

仮想ビルディングブロック

仮想ビルディングブロックは、創薬における医薬品設計や仮想スクリーニングに使用され、生物学的標的と相互作用する制御可能な分子形態を求めるニーズに応えています。[ 8 ]この目的で特に興味深いのは、既知の生物学的活性化合物、特に既知の薬物[ 9 ]または天然物[ 10 ]に共通するビルディングブロックです。 薬物由来の仮想ビルディングブロックを組み立てることによって分子構造を新たに設計するためのアルゴリズムがあります。[ 11 ]

構成要素としての化学試薬

有機官能化分子（試薬）は、特にコンビナトリアルケミストリーによる新規医薬品候補のモジュール合成で使用するために、または仮想スクリーニングや医薬品設計のアイデアを実現するために慎重に選択され、ビルディングブロックとも呼ばれます。[ 12 ] [ 13 ]モジュール式医薬品または医薬品候補アセンブリに実用的であるためには、ビルディングブロックは単官能化されているか、選択的に化学的にアドレス指定可能な官能基（例えば直交保護）を持っている必要があります。[ 14 ]医薬品化学のビルディングブロックコレクションに含める有機官能化分子に適用される選択基準は、通常、最終的な医薬品候補の医薬品のような特性を目的とした経験則に基づいています。[ 15 ] [ 16 ]医薬品候補の分子フラグメントの生物学的等価体置換は、類似のビルディングブロックを使用して行うことができます。[ 17 ]

ビルディングブロックと化学産業

ビルディングブロックアプローチによる医薬品発見は、医薬品化学を支える化学産業の様相を一変させた。[ 18 ]メイブリッジ[ 19 ]ケムブリッジ[ 20 ]エナミン[ 21 ]などの医薬品化学の主要化学物質サプライヤーは、それに応じて事業を調整した。[ 22 ] 1990 年代末までに、生物学的スクリーニング用の小分子化合物セット (ライブラリ) を迅速かつ確実に構築するために作成されたビルディングブロックコレクションの使用は、医薬品発見に携わる製薬産業の主要な戦略の 1 つになった。生物学的スクリーニング用の化合物をビルディングブロックからモジュール方式で通常は 1 段階で合成する方法は、ほとんどの場合、ターゲット化合物を複数段階で収束的に合成するよりも高速で信頼性が高いことが判明した。[ 23 ]

オンラインのウェブリソースがあります。

例

医薬化学におけるビルディングブロックコレクションの典型的な例は、フッ素含有ビルディングブロックのライブラリです。[ 24 ] [ 25 ]分子へのフッ素の導入は、その薬物動態学的および薬力学的特性に有益であることが示されているため、薬物設計においてフッ素置換ビルディングブロックを使用すると、薬物リー​​ドの発見確率が高まります。[ 26 ]その他の例としては、天然および非天然アミノ酸ライブラリ、[ 27 ]立体配座が制約された二官能化化合物のコレクション[ 28 ]および多様性指向の ビルディングブロックコレクションがあります。[ 29 ]

抗糖尿病薬サクサグリプチンと、その合成に用いられる2つの構成要素BB1とBB2

参考文献

  1. ^ HH Szmant (1989).化学産業の有機ビルディングブロック. ニューヨーク: John Wiley & Sons
  2. ^ L. Zang; Y. Che; JS Moore (2008). 「平面π共役分子の一次元自己組織化：有機ナノデバイスのための適応型ビルディングブロック」. Acc. Chem. Res . 41 (12): 1596– 1608. doi : 10.1021/ar800030w . PMID 18616298 . 
  3. ^ JMJ Fréchet (2003). 「デンドリマーおよびその他の樹状高分子：ナノサイエンスとナノテクノロジーにおける構成要素から機能的アセンブリへ」 . J. Polym. Sci. A Polym. Chem . 41 (23): 3713– 3725. Bibcode : 2003JPoSA..41.3713F . doi : 10.1002/pola.10952 .
  4. ^ OK Farha; CD Malliakas; MG Kanatzidis; JT Hupp (2010). 「有機ビルディングブロックの合理的設計による金属−有機構造体における連鎖反応の制御」. J. Am. Chem. Soc . 132 (3): 950– 952. Bibcode : 2010JAChS.132..950F . doi : 10.1021/ja909519e . PMID 20039671 . 
  5. ^ AJ Cairns; JA Perman; L. Wojtas; V.Ch. Kravtsov; MH Alkordi; M.Eddaoudi; MJ Zaworotko (2008). 「超分子ビルディングブロック（SBB）と結晶設計：分子立方半八面体に基づく12連結オープンフレームワーク」 . J. Am. Chem. Soc . 130 (5): 1560– 1561. Bibcode : 2008JAChS.130.1560C . doi : 10.1021/ja078060t . PMID 18186639 . 
  6. ^ RS Tu; M. Tirrell (2004). 「バイオミメティックアセンブリのボトムアップ設計」. Adv. Drug Deliv. Rev. 56 ( 11): 1537– 1563. doi : 10.1016/j.addr.2003.10.047 . PMID 15350288 . 
  7. ^ G. Schneider; M.-L. Lee; M. Stahl; P. Schneider (2000). 「薬剤由来のビルディングブロックの進化的アセンブリによる分子構造のde novo設計」. J. Comput.-Aided Mol. Des . 14 (5): 487– 494. Bibcode : 2000JCAMD..14..487S . doi : 10.1023/A: 1008184403558 . PMID 10896320. S2CID 12380240 .  
  8. ^ J. Wang; T. Hou (2010). 「医薬品および医薬品候補ビルディングブロック分析」. J. Chem. Inf. Model . 50 (1): 55– 67. doi : 10.1021/ci900398f . PMID 20020714. S2CID 24607262 .  
  9. ^ A. Kluczyk; T. Popek; T. Kiyota; P. de Macedo; P. Stefanowicz; C. Lazar; Y. Konishi (2002). 「創薬進化：ビルディングブロックとしてのp-アミノ安息香酸」. Curr. Med. Chem . 9 (21): 1871– 1892. doi : 10.2174/0929867023368872 . PMID 12369873 . 
  10. ^ R.Breinbauer; IR Vetter; H.Waldmann (2002). 「タンパク質ドメインから医薬品候補化合物へ ― 化合物ライブラリーの設計と合成における指針としての天然物」Angewandte Chemie International Edition . 41 (16): 2878– 2890. doi : 10.1002/1521-3773(20020816)41:16<2878::AID-ANIE2878>3.0.CO;2-B . PMID 12203413 . 
  11. ^ G. Schneider; U. Fechner (2005) . 「コンピュータベースの薬物類似分子のde novo設計」. Nat. Rev. Drug Discov . 4 (8): 649– 663. doi : 10.1038/nrd1799 . PMID 16056391. S2CID 2549851 .  
  12. ^ A. Linusson; J. Gottfries; F. Lindgren; S. Wold (2000). 「コンビナトリアルケミストリーのためのビルディングブロックの統計的分子設計」. J. Med. Chem . 43 (7): 1320– 1328. doi : 10.1021/jm991118x . PMID 10753469 . 
  13. ^ G. Schneider; H.-J. Böhm (2002). 「バーチャルスクリーニングと高速自動ドッキング法」. Drug Discovery Today . 7 (1): 64– 70. doi : 10.1016/S1359-6446(01)02091-8 . PMID 11790605 . 
  14. ^ AN Shivanyuk; DM Volochnyuk; IV Komarov; KG Nazarenko; DS Radchenko; A. Kostyuk; AA Tomachev (2007). 「生物活性化合物およびペプチド模倣体設計のための足場としての配座的に制限されたモノ保護ジアミン」 Chimica Oggi/Chemistry Today . 25 (3): 12– 13.
  15. ^ I. Muegge (2003). 「薬物類似化合物の選択基準」. Med. Res. Rev. 23 ( 3): 302– 321. doi : 10.1002/med.10041 . PMID 12647312. S2CID 6236984 .  
  16. ^ FW Goldberg; JG Kettle; T. Kogej; MWD Perry; NP Tomkinson (2015). 「新規ビルディングブロックの設計は、化合物の品質を向上させるための見落とされがちな戦略である」. Drug Discovery Today . 20 (1): 11– 17. doi : 10.1016/j.drudis.2014.09.023 . PMID 25281855 . 
  17. ^ AVティムツニク; VA ビレンコ。 SOコーカン。 OOグリゴレンコ。 DMヴォロチニュク; IV コマロフ (2012)。 「1-アルキル-5-((ジ)アルキルアミノ)テトラゾール:ペプチド代替物のビルディングブロック」。Ｊ．Ｏｒｇ．化学。77 (2): 1174–1180。土井: 10.1021/jo2022235。PMID 22171684。 
  18. ^「市場はブロックごとに成長。医薬品ビルディングブロック事業は世界中から企業を引きつけている」Chem. Eng. News . 89 (18): 16– 18. 2011. doi : 10.1021/cen-v089n018.p016 .
  19. ^ 「メイブリッジ構成要素と反応中間体」。
  20. ^ 「ビルディング ブロック: 重要な事実」。
  21. ^ 「創薬のためのビルディングブロック」。
  22. ^ Lowe, Derek (2010-03-18). 「優良サプライヤーとその他のサプライヤー」
  23. ^ J. Drews (2000). 「創薬：歴史的視点」. Science . 287 (5460): 1960– 1964. Bibcode : 2000Sci...287.1960D . doi : 10.1126/science.287.5460.1960 . PMID 10720314 . 
  24. ^ M Schlosser (2006). 「CF3含有芳香族および複素環ビルディングブロック」. Angewandte Chemie International Edition . 45 (33): 5432– 5446. doi : 10.1002/anie.200600449 . PMID 16847982 . 
  25. ^ VS ヤルモルチュク; OVシーシキン。 VSスタロワ; OAザポジェツ。 O.クラフチュク; S.ゾズリャ。 IV コマロフ; PK ミハイリューク (2013)。 「β-トリフルオロメチル置換ピロリジンの合成と特性評価」。ユーロ。 Ｊ．Ｏｒｇ．化学。2013 (15): 3086–3093。doi : 10.1002 / ejoc.201300121。
  26. ^ I. Ojima (2009).フッ素と医薬化学および化学生物学. Blackwell Publishing. doi : 10.1002/9781444312096.fmatter .
  27. ^ IV Komarov; AO Grigorenko; AV Turov; VP Khilya (2004). 「ペプチド模倣物、ペプチドモデル、および生物学的に活性な化合物の設計における立体配座的に剛性な環状α-アミノ酸」 .ロシア化学レビュー. 73 (8): 785– 810. Bibcode : 2004RuCRv..73..785K . doi : 10.1070/rc2004v073n08abeh000912 .
  28. ^ OO Grygorenko; DS Radchenko; DM Volochnyuk; AA Tolmachev; IV Komarov (2011). 「二環式配座制限ジアミン」. Chem. Rev. 111 ( 9): 5506– 5568. doi : 10.1021/cr100352k . PMID 21711015 . 
  29. ^ SL Schreiber (2009). 「有機化学：分子の多様性の設計」 . Nature . 457 (7226): 153– 154. Bibcode : 2009Natur.457..153S . doi : 10.1038/457153a . PMID 19129834 . 
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Building_block_(chemistry)&oldid=1308930334」より取得