داروهای مشتقشده از محصولات طبیعی
داروهای مشتقشده از محصولات طبیعی، داروهایی هستند که ساختارهای فعال آنها از ترکیبات ساختهشده توسط موجودات زنده — گیاهان، میکروبها، قارچها و حیات دریایی — سرچشمه میگیرند یا از آنها الهام گرفته شدهاند. این مولکولها، که بهطور مستقیم استفاده میشوند، بهصورت نیمهسنتزی تغییر مییابند، یا با سنتز کامل تقلید میشوند، سهم بزرگی از داروهای تأییدشده را تشکیل میدهند و داربستهایی را فراهم میکنند که پیچیدگی ساختاری آنها اغلب فراتر از آن چیزی است که کتابخانههای سنتزی بهراحتی تولید میکنند.
Definition
داروی مشتقشده از محصول طبیعی، یک عامل درمانی است که ساختار مولکولی فعال آن یک ترکیب طبیعی، یک مشتق شیمیایی تغییریافته (نیمهسنتزی) از آن، یا یک مولکول سنتزی است که طراحی آن بر اساس یک داربست محصول طبیعی است.
Scope
این موضوع به جایگاه محصولات طبیعی در طبقهبندی شیمیایی داروها میپردازد: اینکه چگونه ترکیبات طبیعی از طریق استفاده مستقیم، نیمهسنتز، یا طراحی الهامگرفته از محصولات طبیعی به دارو تبدیل میشوند، و ویژگیهای ساختاری متمایز این داربستها. این یک مرور آموزشی از یک رده ساختاری و منبعمحور است و هیچ راهنمایی در مورد استفاده بالینی از هیچ عامل خاص مشتقشده از محصول طبیعی ارائه نمیدهد.
Core questions
- چگونه محصولات طبیعی وارد چرخه دارویی میشوند — بهعنوان ترکیبات ایزولهشده، مشتقات نیمهسنتزی، یا تقلیدکنندههای سنتزی؟
- چه ویژگیهای ساختاری داربستهای محصول طبیعی را از مولکولهای کوچک سنتزی معمولی متمایز میکند؟
- چرا محصولات طبیعی همچنان منبعی پربار برای داروهای جدید هستند؟
- عوامل مشتقشده طبیعی چگونه نسبت به عوامل کاملاً سنتزی طبقهبندی میشوند؟
Key concepts
- محصولات طبیعی ایزولهشده
- مشتقات نیمهسنتزی
- سنتز الهامگرفته از محصول طبیعی
- پیچیدگی ساختاری و فضایی
- متابولیتهای ثانویه
- منشأ بیوسنتزی
- تنوع داربست
Mechanisms
محصولات طبیعی از چندین مسیر به کلینیک میرسند. برخی بهصورت ترکیبات ایزولهشده و اساساً بدون تغییر استفاده میشوند؛ برخی دیگر نیمهسنتزی هستند، که در آنها یک هسته طبیعی تولیدشده بهصورت شیمیایی تغییر مییابد تا قدرت، پایداری یا تحملپذیری بهبود یابد؛ و هنوز هم برخی دیگر مولکولهای کاملاً سنتزی هستند که طراحی آنها یک داربست طبیعی را کپی یا ساده میکند. از نظر ساختاری، محصولات طبیعی نسبت به داروهای سنتزی معمولی، غنیتر از مراکز فضایی (stereocentres)، سیستمهای حلقوی و محتوای اکسیژن هستند و مناطقی از فضای شیمیایی را اشغال میکنند که شیمیدانان دارویی دقیقاً به دلیل تفاوت آنها با کتابخانههای سنتزی، ارزش قائل هستند. بررسیهای طولانیمدت نیومن و کرگ نشان میدهد که در طول دههها تأییدیه، بخش قابل توجهی از داروهای جدید، محصولات طبیعی، مشتقات آنها یا تقلیدکنندههای محصولات طبیعی هستند، که بر سهم مستمر این منبع تأکید میکند.
Clinical relevance
بسیاری از ردههای درمانی پرکاربرد، ساختارهای خود را از محصولات طبیعی ردیابی میکنند، بنابراین این دسته منبعمحور به توضیح تنوع شیمیایی فارماکوپه و منشأ داربستهای مهم کمک میکند. این مدخل توضیح میدهد که چگونه چنین داروهایی طبقهبندی میشوند و ساختارهای آنها از کجا میآیند؛ این اطلاعات پسزمینهای است و توصیهای در مورد استفاده از هیچ داروی خاص مشتقشده از محصول طبیعی نیست.
Evidence & guidelines
نقش محصولات طبیعی در عرضه داروها در بررسیهای سیستماتیک موجودیتهای مولکولی جدید تأییدشده، بهویژه تحلیلهای بهروزرسانیشده دورهای توسط نیومن و کرگ، که با متون مرجع بیوسنتز محور تکمیل میشوند، مستند شده است. اینها الگوهای تاریخی و ساختاری را توصیف میکنند تا اینکه عمل بالینی را تجویز کنند.
History
محصولات طبیعی قدیمیترین منبع داروها هستند، از آلکالوئیدهای گیاهی که در اوایل قرن نوزدهم جداسازی شدند تا آنتیبیوتیکهایی که در قرن بیستم از میکروبها کشف شدند. با گسترش شیمی سنتزی، علاقه بهصورت دورهای به سمت کتابخانههای کاملاً سنتزی تغییر یافت، اما بررسیهای مکرر تأییدیههای دارویی بارها نشان داده است که محصولات طبیعی و مشتقات آنها همچنان منبع اصلی داربستهای شیمیایی جدید هستند و علاقه این حوزه را به ساختارهای مشتقشده طبیعی حفظ میکنند.
Debates
- چه سهمی از داروهای جدید واقعاً از محصولات طبیعی مشتق شدهاند؟
- تخمینها به نحوه تعریف «مشتقشده از محصول طبیعی»، «نیمهسنتزی» و «الهامگرفته از محصول طبیعی» بستگی دارد؛ طرح طبقهبندی نیومن و کرگ تأثیرگذار است، اما مرزهای دستهبندی آن خود در ادبیات مورد بحث قرار گرفته است.
Key figures
- David Newman
- Gordon Cragg
- Paul Dewick
Related topics
Seminal works
- newman-cragg-2016
Frequently asked questions
- داروی مشتقشده از محصول طبیعی چیست؟
- این دارویی است که ساختار فعال آن از ترکیبی که توسط یک موجود زنده ساخته شده است، میآید — بهطور مستقیم استفاده میشود، بهصورت شیمیایی بهعنوان یک مشتق نیمهسنتزی تغییر مییابد، یا با سنتز بهعنوان یک مولکول الهامگرفته از محصول طبیعی کپی میشود.
- چرا محصولات طبیعی هنوز در کشف دارو مهم هستند؟
- محصولات طبیعی داربستهای پیچیده و متنوعی را ارائه میدهند که با کتابخانههای سنتزی معمولی متفاوت هستند، و بررسیهای تأییدیههای دارویی نشان میدهد که آنها همچنان سهم بزرگی از داروهای جدید را تشکیل میدهند.