Fluorine in Medicinal Chemistry and Chemical Biology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Ojima, Iwao 编

出品人:

页数:640

译者:

出版时间:2009-6

价格:£ 135.00

装帧:

isbn号码:9781405167208

丛书系列:

图书标签:

氟化学
药物化学
化学生物学
氟化药物
药物设计
有机氟化学
生物活性
含氟化合物
药物发现
氟代谢

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具体描述

The extraordinary potential of fluorine-containing molecules in medicinal chemistry and chemical biology has been recognized by researchers outside of the traditional fluorine chemistry field, and thus a new wave of fluorine chemistry is rapidly expanding its biomedical frontiers. With several of the best selling drugs in the world crucially containing fluorine atoms, the incorporation of fluorine to drug leads has become an essential practice in biomedical research, especially for drug design and discovery as well as development. Focusing on the unique and significant roles that fluorine plays in medicinal chemistry and chemical biology, this book reviews recent advances and future prospects in this rapidly developing field. Topics covered include: Discovery and development of fluorine containing drugs and drug candidates. New and efficient synthetic methods for medicinal chemistry and the optimisation of fluorine-containing drug candidates. Structural and chemical biology of fluorinated amino acids and peptides. Fluorine labels as probes in metabolic study, protein engineering and clinical diagnosis. Applications of 19F NMR spectroscopy in biomedical research. An appendix presents an invaluable index of all fluorine-containing drugs that have been approved by the US Food and Drug Administration, including information on structure and pharmaceutical action. Fluorine in Medicinal Chemistry and Chemical Biology will serve as an excellent reference source for graduate students as well as academic and industrial researchers who want to take advantage of fluorine in biomedical research.

新视角：药物化学与化学生物学的前沿进展引言在现代科学研究的广阔图景中，药物化学与化学生物学无疑是驱动人类健康进步的两大核心引擎。它们以前所未有的深度和广度，揭示了生命分子的运作机制，并以前所未有的精准度和效率，设计和开发了革新性的治疗药物。本书旨在超越现有文献的既有框架，以一种全新的视角，审视这两个相互关联的学科领域中最新、最激动人心的进展。我们关注的焦点并非某个特定元素或化合物，而是贯穿整个学科的核心理念、创新方法和颠覆性技术，以及它们如何共同塑造着未来药物研发的格局。本书将带领读者深入探索那些尚未被充分发掘的理论边界，那些正在改变我们理解疾病和治疗方法的关键突破，以及那些预示着下一代疗法诞生的前沿科学发现。第一部分：药物设计与发现的理论基石药物研发的基石在于对分子相互作用的深刻理解。本书的第一部分将重点阐述那些驱动现代药物设计的理论模型和计算方法。我们不仅仅局限于经典的构效关系（SAR）和定量构效关系（QSAR），而是将目光投向更为前沿的计算工具和机器学习算法。 1.1 新兴计算方法在药物发现中的应用机器学习与人工智能驱动的药物设计：抛开繁琐的手动筛选，人工智能正以前所未有的速度和效率，在化合物库筛选、先导化合物优化、靶点识别以及毒性预测等方面展现出惊人的潜力。本书将深入探讨如何利用深度学习模型，如卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN），来学习复杂的分子模式，预测化合物的生物活性，甚至从零开始设计具有期望特性的新分子。我们将讨论如何处理和解析海量数据集，如何构建更具泛化能力的模型，以及如何将这些计算工具整合到传统的药物研发流程中。分子动力学模拟与高级分析技术：分子动力学模拟不再仅仅是验证已知的相互作用，而是被用来揭示动态的分子过程，例如蛋白质折叠、配体结合的能量学景观以及膜蛋白的构象变化。本书将重点介绍如何利用先进的采样技术，如增强采样方法，来克服传统模拟的局限性，捕捉罕见的 but critical events。我们将探讨如何从模拟轨迹中提取更有意义的生物学信息，例如自由能计算、通路分析以及对药物作用机制的深入洞察。网络药理学与多靶点药物设计：认识到许多疾病并非由单一分子引起，而是复杂的网络相互作用的结果，网络药理学应运而生。本书将阐述如何利用系统生物学的方法，构建疾病相关的分子网络，识别关键节点，并设计能够同时作用于多个靶点的多靶点药物。我们将讨论如何整合基因组学、蛋白质组学、代谢组学以及临床数据，来绘制出全面的疾病图谱，并在此基础上进行有针对性的药物设计。 1.2 结构生物学与高分辨率成像的新进展冷冻电镜（Cryo-EM）革命：冷冻电子显微镜技术的飞速发展，使得我们能够以前所未有的分辨率解析复杂生物大分子的三维结构，包括膜蛋白、核糖体以及病毒颗粒。本书将详细介绍Cryo-EM在揭示药物-靶点复合物结构，理解药物作用机制，以及指导药物设计方面的革命性作用。我们将探讨如何处理和分析大规模的Cryo-EM数据集，如何获得高分辨率的结构模型，以及如何利用这些结构信息进行合理的药物设计。单分子成像技术：单分子成像技术为我们提供了一个观察单个分子在活细胞中行为的窗口。本书将介绍如何利用荧光单分子定位显微镜（sFPM）和超分辨率显微镜技术，来研究蛋白质的动态行为、信号转导通路中的分子相互作用以及药物在细胞内的分布和代谢。我们将讨论这些技术如何帮助我们理解药物在真实生理环境中的复杂行为，从而为药物优化提供宝贵的线索。第二部分：化学生物学前沿：解锁生命过程的分子密码化学生物学以化学的严谨性为武器，深入探索生命现象的本质。本书的第二部分将聚焦于那些正在改变我们对生命过程认识的创新技术和研究范式。 2.1 生物正交化学与化学遗传学生物正交反应的拓展与应用：生物正交化学允许我们在复杂的生物系统中，不干扰内源性生物化学过程的情况下，对特定分子进行标记、可视化和调控。本书将深入探讨新兴的生物正交反应，例如氰基胺-应变环加成（CuAAC）的无铜变体、四面体四丙唑（TCO）-四嗪反应以及光激活的点击化学。我们将展示这些反应如何在活细胞成像、药物递送、靶点识别以及蛋白质功能研究中发挥关键作用。化学遗传学工具箱的升级：化学遗传学利用化学探针来精确调控蛋白质的功能，为理解蛋白质功能和开发新疗法提供了强大的工具。本书将介绍如何利用小分子诱导的蛋白质降解（PROTACs）技术，来靶向降解病理性蛋白质，从而为癌症、神经退行性疾病等顽疾提供新的治疗策略。我们将详细阐述PROTACs的设计原理、作用机制以及其在药物研发中的巨大潜力。同时，本书也将探讨其他新兴的化学遗传学工具，例如化学诱导的二聚化（CID）系统，以及它们在精细调控细胞信号通路中的应用。 2.2 基因组编辑与合成生物学 CRISPR-Cas系统及其应用： CRISPR-Cas系统作为一种革命性的基因编辑工具，正以前所未有的方式改变着我们对基因功能的理解以及疾病的治疗。本书将深入探讨CRISPR-Cas系统的最新发展，包括其在基因敲除、基因插入、基因校正以及基因表达调控方面的应用。我们将关注如何利用CRISPR技术来创建更精确的疾病模型，如何开发基于基因编辑的细胞疗法，以及如何克服CRISPR技术在体内应用中面临的挑战。合成生物学的力量：合成生物学旨在设计和构建具有新颖功能的生物系统。本书将展示如何利用合成生物学的方法，来设计和制造生物传感器、生物反应器，甚至工程化微生物用于药物生产和疾病治疗。我们将探讨如何通过工程化代谢通路来生产高附加值的药物分子，以及如何构建能够感知和响应疾病信号的“智能”细胞。第三部分：转化医学与临床应用的前沿药物研发的最终目标是惠及患者。本书的第三部分将聚焦于将实验室的发现转化为临床应用所面临的挑战与机遇。 3.1 创新药物递送系统纳米技术与靶向递送：纳米技术为药物递送带来了革命性的变革，使得药物能够更有效地靶向病灶，减少副作用。本书将重点介绍各种新兴的纳米载体，包括脂质体、聚合物纳米粒、金属纳米粒以及外泌体，以及它们在癌症治疗、基因疗法和疫苗开发中的应用。我们将探讨如何设计具有特定尺寸、表面性质和响应性的纳米载体，以实现更精准的药物释放和靶向。多模式药物递送：整合多种递送策略，例如联合药物递送、基因与药物联合递送，正成为实现更优治疗效果的新趋势。本书将探讨如何设计能够同时递送多种治疗分子的复合纳米系统，以及如何利用这些系统来克服多药耐药性、提高疗效并降低毒性。 3.2 精准医疗与个体化治疗生物标志物与诊断：精准医疗依赖于对个体患者生物学特征的深入了解。本书将探讨如何利用下一代测序技术、质谱技术以及其他组学技术，来发现新的生物标志物，用于疾病的早期诊断、预后评估以及疗效预测。我们将关注如何将这些生物标志物转化为可靠的临床诊断工具，从而实现真正的个体化治疗。基于患者数据的药物开发：整合真实世界数据（RWD）和真实世界证据（RWE），正成为药物开发的重要组成部分。本书将探讨如何利用大量的临床数据、电子病历以及可穿戴设备收集的数据，来加速药物的发现和开发过程，优化临床试验设计，并监测药物在真实世界中的疗效和安全性。结论本书以“新视角”为主题，旨在呈现药物化学与化学生物学领域最前沿、最具创新性的研究成果。我们希望通过对理论基石的深化探索，对化学生物学工具箱的广泛介绍，以及对转化医学挑战的深入剖析，能够激发读者对这些学科的浓厚兴趣，并为未来的研究提供新的思路和方向。我们坚信，通过跨学科的合作和不懈的创新，我们终将能够更有效地应对人类面临的健康挑战，为全人类的福祉做出更大的贡献。本书并非止步于对现有知识的梳理，而是致力于引领读者走向一个充满无限可能性的科学前沿。