获得药物化合物的晶体结构与微晶电子衍射

到目前为止,解决结构的潜在疗法使用x射线衍射(XRD)一直是认为,在药物研发过程中关键的一步。但是最近的一篇论文的一个研究小组由NanoImaging服务展示了微晶电子衍射(微)增长获得潜在药物的结构。

三维晶体结构表明原子的相对位置,债券和分子内相互作用是需要理解稳定、反应性、溶解性,最终,适合制药使用。医药研究人员通常使用x射线衍射(XRD)——用单晶x射线衍射的解决晶体结构。但XRD通常需要大型(100μm或更大),秩序井然的晶体和几千名已知的活性药物成分(api)只提供结晶粉末,不容易形成大的晶体。

“大晶体是一个巨大的增长瓶颈决定晶体结构对那些感兴趣,”杰西卡博士Bruhn说,科学组长——微NanoImaging服务。“微可以使用几乎任何大小的晶体,因为它通常是相当简单的打破大晶体大小适合微。”

自动数据采集和数据处理的发展导致增加兴趣电子衍射XRD替代。电子衍射像XRD,除了它使用一束x射线电子而不是获得结构。因为电子容易与物质相互作用,从sub-micron-sized晶体微能解决高分辨率的晶体结构。尤其令人兴奋的小分子药物,其中许多容易形成微晶核,和药物发现的方法有助于阶段当样本数量极其有限。在开发阶段,研究人员可以使用它来确定结构的反应产品和副产品,它可以帮助指导合成策略和通知生产决策。

“单晶x射线衍射是更快,更便宜和更容易访问相比,电子衍射的今天,“Bruhn说。“然而,我期待看到电子衍射确定越来越多的结构难以接近的x射线,如瞬态多晶型物,有助于扩大晶体结构的宽度可以确定。”

多晶型物晶体结构有相同的化学成分,但不同的分子包装不同晶格的属性,如金刚石和石墨。最活跃的药物成分(api)被认为存在于超过一个多态形式,可以产生截然不同的药物属性。成功的药物配方需要选择最佳的变形,需要轻松地解决结构。另外,大多数药物正在开发今天表现出较差的溶解性物质。确定结构的API可以采用多种形式(包括多晶型物、co-crystals水合物、溶剂化物等)可以帮助研究人员更好的工程师优化晶体形式具有良好的药代动力学性质。

在发展他们的微管道中,研究者探索普遍的微观数据,包括数据存储在剑桥结构数据库(CSD)。CSD房子小分子有机和有机实验晶体结构与条目由专家丰富和注释。大约98%的CSD的结构从实验室x射线衍射仪,但CSD房屋越来越多的3 d电子衍射数据集,包括那些通过微观解决。目前,有超过100个独特的数据集确定使用电子衍射CSD的2021年6月的web和桌面产品。在过去的三年里,电子结构的CSD的速度快速增长,和剑桥晶体数据中心(CCDC)是全球致力于支持科学家沉淀和共享全球微数据。

苏珊娜病房是中国疾控中心数据库主管。

“电子衍射是真正最令人兴奋的和快速发展的地区之一,结构科学,”沃德说。“最近的出版物已经表明它可以帮助加快新药的发展,,我们热切期盼它如何可能会影响数据的数量和宽度我们可以通过CSD分享。我认为我们有一个有趣的旅程之前,我们和这将是有趣的,看看3 d电子衍射将利用在工业和学术界在未来几年。”

参考:程Bruhn摩根富林明,Scapin G, A,等。小分子微晶电子衍射为制药industry-lessons从五十多个样品进行检测。摩尔Biosci面前。2021年,8。doi:10.3389 / fmolb.2021.648603

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。