Doğal Ürün Kaynaklı İlaçlar
Doğal ürün kaynaklı ilaçlar, aktif yapıları canlı organizmalar (bitkiler, mikroplar, mantarlar ve deniz canlıları) tarafından üretilen bileşiklerden köken alan veya bunlardan esinlenen ilaçlardır. Doğrudan kullanılan, yarı sentetik olarak modifiye edilen veya total sentez yoluyla taklit edilen bu moleküller, onaylanmış ilaçların büyük bir kısmını oluşturmakta ve yapısal karmaşıklığı genellikle sentetik kütüphanelerin kolayca üretebileceğinin ötesinde olan iskeletler (scaffolds) sağlamaktadır.
Tanım
Doğal ürün kaynaklı bir ilaç, aktif moleküler yapısı doğal olarak oluşan bir bileşik, bunun kimyasal olarak modifiye edilmiş (yarı sentetik) bir türevi veya tasarımı doğal bir ürün iskeletine (scaffold) dayanan sentetik bir molekül olan terapötik bir ajandır.
Kapsam
Bu konu, doğal ürünlerin ilaçların kimyasal sınıflandırmasındaki yerini ele almaktadır: doğal olarak oluşan bileşiklerin doğrudan kullanım, yarı sentez veya doğal üründen esinlenilmiş tasarım yoluyla nasıl ilaç haline geldiği ve bu iskeletlerin (scaffolds) ayırt edici yapısal özellikleri incelenmektedir. Bu, yapısal ve kaynak bazlı bir sınıfın eğitimsel bir genel bakışıdır ve herhangi bir spesifik doğal ürün kaynaklı ajanın klinik kullanımına dair rehberlik sunmamaktadır.
Temel sorular
- Doğal ürünler ilaç tedarikine nasıl girmektedir — izole bileşikler, yarı sentetik türevler veya sentetik taklitler olarak mı?
- Doğal ürün iskeletlerini (scaffolds) tipik sentetik küçük moleküllerden ayıran yapısal özellikler nelerdir?
- Doğal ürünler neden yeni ilaçlar için üretken bir kaynak olmaya devam etmektedir?
- Doğal kaynaklı ajanlar, tamamen sentetik olanlara göre nasıl sınıflandırılmaktadır?
Anahtar kavramlar
- İzole doğal ürünler
- Yarı sentetik türevler
- Doğal üründen esinlenilmiş sentez
- Yapısal ve stereokimyasal karmaşıklık
- İkincil metabolitler
- Biyosentetik köken
- İskelet (scaffold) çeşitliliği
Mekanizmalar
Doğal ürünler kliniğe çeşitli yollarla ulaşmaktadır. Bazıları izole bileşikler olarak esasen değişmeden kullanılmaktadır; diğerleri ise doğal olarak üretilen bir çekirdeğin potens, stabilite veya tolerabiliteyi artırmak amacıyla kimyasal olarak modifiye edildiği yarı sentetik ürünlerdir; yine diğerleri ise doğal bir iskeleti (scaffold) kopyalayan veya basitleştiren tamamen sentetik moleküllerdir. Yapısal olarak, doğal ürünler tipik sentetik ilaçlara göre stereomerkezler, halka sistemleri ve oksijen içeriği açısından daha zengin olma eğilimindedir ve tıbbi kimyagerlerin sentetik kütüphanelerden farklı olmaları nedeniyle değer verdiği kimyasal uzay bölgelerini işgal etmektedir. Newman ve Cragg'in uzun süreli araştırmaları, onlarca yıllık onaylar boyunca, yeni ilaçların önemli bir kısmının doğal ürünler, bunların türevleri veya doğal ürün taklitleri olduğunu belgelemekte ve bu kaynağın sürekli katkısını vurgulamaktadır.
Klinik önem
Yaygın olarak kullanılan birçok terapötik sınıfın yapıları doğal ürünlere dayanmaktadır; bu nedenle bu kaynak bazlı kategori, farmakopenin kimyasal çeşitliliğini ve önemli iskeletlerin (scaffolds) kökenlerini açıklamaya yardımcı olmaktadır. Bu madde, bu tür ilaçların nasıl sınıflandırıldığını ve yapılarının nereden geldiğini açıklamaktadır; bu bir arka plan bilgisidir ve belirli bir doğal ürün kaynaklı ilacın kullanımına dair tavsiye niteliği taşımamaktadır.
Kanıt ve kılavuzlar
Doğal ürünlerin ilaç tedarikindeki rolü, onaylanmış yeni moleküler varlıkların sistematik araştırmalarında, en belirgin olarak Newman ve Cragg tarafından periyodik olarak güncellenen analizlerde, biyosentez odaklı referans metinlerle desteklenerek belgelenmektedir. Bunlar, klinik uygulamayı reçete etmekten ziyade tarihsel ve yapısal modelleri tanımlamaktadır.
Tarihçe
Doğal ürünler, on dokuzuncu yüzyılın başlarında izole edilen bitki alkaloidlerinden yirminci yüzyılda mikroplardan keşfedilen antibiyotiklere kadar en eski ilaç kaynağını oluşturmaktadır. Sentetik kimya genişledikçe, ilgi periyodik olarak tamamen sentetik kütüphanelere kaymıştır, ancak ilaç onaylarına ilişkin tekrarlayan araştırmalar, doğal ürünlerin ve türevlerinin yeni kimyasal iskeletler (scaffolds) için önemli bir kaynak olmaya devam ettiğini ve alanın doğal kaynaklı yapılara olan ilgisini sürdürdüğünü defalarca göstermiştir.
Tartışmalar
- Yeni ilaçların ne kadarı gerçekten doğal ürünlerden türemektedir?
- Tahminler, 'doğal ürün kaynaklı', 'yarı sentetik' ve 'doğal üründen esinlenilmiş' terimlerinin nasıl tanımlandığına bağlıdır; Newman ve Cragg'in sınıflandırma şeması etkili olmakla birlikte, kategori sınırları literatürde tartışılmaktadır.
Öne çıkan isimler
- David Newman
- Gordon Cragg
- Paul Dewick
İlgili konular
Temel eserler
- newman-cragg-2016
Sıkça sorulan sorular
- Doğal ürün kaynaklı bir ilaç nedir?
- Aktif yapısı canlı bir organizma tarafından üretilen bir bileşikten gelen bir ilaçtır — doğrudan kullanılan, yarı sentetik bir türev olarak kimyasal olarak modifiye edilen veya doğal üründen esinlenilmiş bir molekül olarak sentez yoluyla kopyalanan bir ilaçtır.
- Doğal ürünler ilaç keşfinde neden hala önemlidir?
- Doğal ürünler, tipik sentetik kütüphanelerden farklı, yapısal olarak karmaşık ve çeşitli iskeletler (scaffolds) sunmaktadır ve ilaç onaylarına ilişkin araştırmalar, yeni ilaçların büyük bir kısmına katkıda bulunmaya devam ettiklerini göstermektedir.