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技术文章
高通量筛选：化合物库在药物研发过程中的应用及优势 – MedChemExpress
点击次数：835 发布时间：2020/7/8 16:17:43
一、化合物库的应用
化合物库 （Compound library）是按照特殊的研究目的研制而成的大量化合物集合，适用于高通量筛选。- 新药研发
图1. 药物研发流程示意图
伊马替尼是被FDA批准的个肿瘤靶向药物，用于治疗慢性髓系白血病（CML）。伊马替尼的发现符合典型的药物研发流程。诺华公司利用高通量筛选的方式在大量的化合物库中筛选到了先导化合物，并经过一系列的修饰和优化，*后形成了具有良好理化性质和生物学性质的候选化合物伊马替尼。替马替尼成功通过各期临床试验后于2001年被FDA批准上市。
图2. 伊马替尼结构及优化过程
- 老药新用
将已经通过临床I期安全性确认以及已批准上市药物的化合物集合起来，即是具有较好的安全性、生物活性和生物利用度的高质量化合物库。利用这些化合物去进行新适应症的开发，可以显著加速药物开发进度，降低药物开发的风险。目前已经有多种老药新用的例子，比如阿司匹林，一直是作为解热镇痛消炎作用的治疗药物，在老药新用研究中又发现阿司匹林还可以用于治疗大肠癌。
图3. 新药研发与老药新用对比图
除了作为药物研发的主体之外，化合物库在基础研究领域也可以发挥很多作用。化合物分子量小、较易进入细胞发挥作用等天然优势使其成为科学研究的重要工具。例如，化合物可以用来研究分子间的相互作用，可用来研究其蛋白靶点在细胞中的具体作用，也可以用来与其他实验技术产生的实验结果相互印证等。而将大量化合物集合起来，采用高通量的筛选技术对化合物库进行系统实验，可大大增加获得阳性实验结果的概率，加速基础生命科学的研究进展。
随着生物医药相关学科的发展，大量疾病相关靶点及活性化合物被发现，高通量筛选技术在基础研究及药物开发领域得到越来越多的应用。而高通量技术的发展也对化合物库的质量、数量和种类等提出了越来越高的要求。高质量的化合物库往往成为了决定药物研发或基础研究成功率的关键。
- 虚拟筛选
图4. 虚拟筛选
二、化合物库使用方法及使用注意事项
进行化合物库筛选，要根据自己的实验目的选择合适的化合物库，设计适合的实验方案，并设计好化合物作用结果的检测指标及检测方法。化合物库筛选的实验方案设计至少需要包括以下几个要素：①重复孔设置；②浓度/时间梯度设置；③对照组设置等。其中对照组设置又包括阳性对照（已有文献报道可以达到实验目的的化合物）、溶剂设置（根据化合物库中化合物的溶剂情况，设置不同的对照，理论上每种溶剂均需要设置对照）、空白对照等。按照设计好的实验方案进行实验，轮筛选得到初步的阳性结果之后，还可以根据具体的研究目标对实验方案或筛选到的化合物进行优化。
图4. 化合物筛选实验设计示意图
三、MCE化合物库优势
- 基于化合物库筛选的研究成果高效持续
- 化合物库种类齐全，化合物库中产品种类多样
MCE提供的化合物库基本涵盖了热门的研究领域（肿瘤、干细胞、神经、表观遗传等）、信号通路（TGFβ、mTOR、NF-κB等）及蛋白靶点（激酶、GCPRs，离子通道等）并包含多种上市及处于临床期药物、天然产物及具有特定结构的化合物。此外，为了满足所有科研工作者的个性化需求，MCE还可以提供化合物库定制服务，定制范围包括化合物种类、化合物规格、化合物库包装形式等。
- 的化合物库管理系统
该平台保证MCE在研发过程的化合物库中活性分子数目的持续更新，生产和存储过程化合物的质量控制，对数目庞大的活性分子进行有效分类以及对活性分子相关信息（药效药理数据等）的集成与管理。
- 400万+化合物
| Cat. No. | Product name | Format/Size | Descriptions |
| HY-L0051V | HTS Compound Library | 2,121,382.00 | Enamine HTS Collection contains 2,121,382 diverse screening compounds. These compounds frequently have unusual structures ａnd unique properties. The collection is particularly recommended for the researchers looking for most diverse screening set. |
| HY-L0052V | Advanced Library | 482,182.00 | Enamine Advanced Collection contains 482,182 compounds that have lead-like properties with MW ≤ 350, ClogP ≤ 3, ａnd RotBonds ≤ 7 and/or valuable pharmacophores such carboxylic, primary amino ａnd amide groups. |
| HY-L0053V | Premium Library | 43,525.00 | Enamine Premium Collection contains over 43,525 compounds having most favorable molecular properties （high Fsp3, low logP ａnd MW）. |
| HY-L0072V | Agro-like Library | 10,240.00 | Library of compounds intended for use in agro/crop science. |
| HY-L0073V | Antiviral Library | 3,933.00 | Designed for discovery of new Nucleoside-like antivirals |
| HY-L0091V | Chemspace Lead-Like Compound Library | 981,244.00 | Chemspace Lead-Like Compound Library contains 981,244 in-Stock lead-like compounds with favorable physicochemical profiles ａnd high Quantitative Estimation of Drug-likeness. |
| HY-L0065V | CNS Library | 38,080.00 | Library of novel small molecules with high CNS MPO scores. |
| HY-L0076V | Covalent Screening Library | 14,249.00 | A set of screening compounds bearing “warheads” for covalent target modification. |
| HY-L0054V | Discovery Diversity Set 10 | 10,560.00 | Enamine Discovery Diversity Sets （DDS） are high-quality compound libraries focused on novel chemotypes ａnd non-trivial structures. They compose of DDS-10 （10,560 compounds） ａnd DDS-50 （50,240 compounds） sets which do not overlap. Discovery Diversity Set 10 contains 10,560 diverse screening compounds. |
| HY-L0055V | Discovery Diversity Set 50 | 50,240.00 | Enamine Discovery Diversity Sets （DDS） are high-quality compound libraries focused on novel chemotypes ａnd non-trivial structures. They compose of DDS-10 （10,560 compounds） ａnd DDS-50 （50,240 compounds） sets which do not overlap. Discovery Diversity Set 50 contains 50,240 diverse screening compounds. |
| HY-L0077V | DNA Library | 5,530.00 | Designed for identification of new actives against proteins essential for DNA stability. |
| HY-L0078V | Epigenetics Library | 9,353.00 | Library of compounds focusing to hit on a number of epigenetic targets. |
| HY-L0058V | GPCR Library | 54,080.00 | Designed for discovery of new GPCR ligands. |
| HY-L0056V | Hit Locator Library 300 | 300,115.00 | Enamine Hit Locator Library （HLL） is a sizable highly diverse screening set of 300,115 novel screening compounds. |
| HY-L0067V | Immuno-Oncology Library | 52,935.00 | Designed for discovery of novel hits in Immuno-Oncology therapeutic area. |
| HY-L0064V | Ion Channel Library | 36,800.00 | Designed for discovery of new Ion Channels ligands. |
| HY-L0061V | Kinase Library | 64,000.00 | Designed for discovery of novel protein kinase inhibitors. |
| HY-L0088V | Life Chemicals 50K Diversity Library | 50,240.00 | Life Chemicals 50K Diversity Library contains 50,240 diverse screening compounds. |
| HY-L0087V | Life Chemicals HTS Compound Collection | 465,800.00 | Life Chemicals HTS library is a unique collection contains 465,800 diverse screening compounds for the lead identification via high-throughput screening （HTS） ａnd high content screening （HCS）. |
| HY-L0082V | Nucleoside Mimetics Library | 290.00 | A set of Nucleoside Mimetics. |
| HY-L0066V | Protein-Protein Interaction Library | 40,640.00 | Designed for discovery of novel PPI inhibitors. |
| HY-L0084V | RNA Library | 8,960.00 | Library of compounds capable of binding to RNA. |
| HY-L0086V | Specs HTS Compounds Library | 210,070.00 | Specs HTS library is a unique collection contains 210,070 diverse screening compounds for the lead identification via high-throughput screening （HTS） ａnd high content screening （HCS）. |
1、每个库中的分子数量实时变动，以上分子数量仅供参考，以官网实时数据为准。
2、更多数据库详见MCE官网。
产品推荐：
- 生物活性化合物库
生物活性化合物是一类能够在机体内引起一定生物学效应的物质的总称，是小分子药物的主要来源。这类化合物一般比较容易透过细胞膜，作用于细胞内特定的靶蛋白，调控细胞内信号通路，进而引起细胞表型的一些变化。MCE收录了8700多种具有明确报道的、活性已知、靶点明确的小分子化合物，包括天然产物，新型化合物，已上市化合物及处于临床期化合物等，可以用于信号通路研究，新药研发，老药新用等不同的筛选目的。
临床药物库: https://www.medchemexpress.cn/screening/Clinical_Compound_Library.html
新药研发是一个耗时且成本高昂的研发过程。与新药研发相比，药物再定位 （也称为老药新用） 具有很多优势。首先，降低了药物研发失败风险；其次，可以缩短研发周期；*后，降低研发成本。批准上市药物及通过临床I期的化合物由于具有良好的生物活性、药代动力学特性和安全性，特别适合老药新用的研究，可以显著加快药物开发进程。
中药单体化合物库：https://www.medchemexpress.cn/screening/traditional-chinese-medicine-monomer-library.html
天然产物是自然界中产生的，来自于任何生物体的小分子化合物，也包括初级代谢物及次级代谢物。天然产物具有潜在的生物活性，可以作为药物发现的先导化合物，用于商业开发。随着化合物靶点的开发，对筛选化合物多样性的需求越来越大。通过对自然界生物多样性的持续研究，其中许多生物多样性仍有待开发，天然产物将在满足这一需求方面发挥关键作用。
中草药是中药的重要组成部分，在中国，中药被认为是许多急慢性疾病的基本治疗方法，已经有上千年的使用历史。许多研究表明，中药通过多成分、多靶点网络对机体发挥整体调控作用。中药单体是中草药中的活性成分，具有多种药用特性，如抗氧化，抗癌，抗菌等作用，是新药开发的重要来源。
参考文献：
[1] Nat Rev Drug Discov. 2008 Jul;7（7）:591-607.
[2] Nature. 2016 Jun 16;534（7607）:314-6.
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