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文档简介

生物电子等排原理第1页，共16页，2023年，2月20日，星期六电子等排的概念

1919年Langmuir首先提出，电子等排是指具有原子数目相同、电子排列相同、电子数目相同的分子或原子团，它们的性质极为相似。例：

N2CON2OCO2

原子数2233电子总数10101616-+-+电子排列N:::N::C:::O::N::N:::O::O::C::O:

第2页，共16页，2023年，2月20日，星期六1925年Grimm引入氢化物置换规律：C N O F CHNHOHCH2NH2

CH3第3页，共16页，2023年，2月20日，星期六

1932年，Erlenmeyer进一步扩大电子等排的概念，把外层电子数相等的原子、离子或分子也视为电子等排体。外层电子数4567

PASSbSSeTePHClBr

ISH第4页，共16页，2023年，2月20日，星期六1951年Friedman引入生物电子等排体的概念(Bioisosteres),其含义是:符合最广义的电子等排定义,具有相似的物理和化学性质,又能产生相似的生物活性(或拮抗作用)的基团或分子都称为生物电子等排体。

经典电子等排：即符合Erlenmeyer定义。非经典电子等排：不符合Erlenmeyer定义，但置换后可使化合物的立体排列、电子构型与原化合物具有相似的原子或原子团。如：H与Ｆ，CO－与－SO2。第5页，共16页，2023年，2月20日，星期六

1974年Hanch提出广义生物电子等排的定义：在同一标准实验系统中能也引起相等的生化或药理作用的化合物。所谓实验系统是指用酶、膜、鼠或人的试验。但他没有从化学结构上给以明确的定义，认为药物产生生物活性的差异是由于立体性、电性及疏水性的差异造成的。因此要考虑下列因素①原子或基团的大小；②键角和键的杂化类型；③电子分布；包括极性、诱导效应、偶极距；④水溶性和脂溶性；⑤pKa值；⑥体内代谢转化及氢键形成的能力。第6页，共16页，2023年，2月20日，星期六经典的电子等排体在药物设计中的应用一价等排体二价等排体三价等排体四价等排体环内相当体第7页，共16页，2023年，2月20日，星期六一价电子等排体的应用

抗癌药五氟脲嘧啶第8页，共16页，2023年，2月20日，星期六抗癌药甲氨蝶呤第9页，共16页，2023年，2月20日，星期六二价等排体的应用第10页，共16页，2023年，2月20日，星期六β-内酰胺抗生素及增效剂第11页，共16页，2023年，2月20日，星期六

三价电子等排体的应用:

组胺H2受体拮抗剂第12页，共16页，2023年，2月20日，星期六环内相当体的应用第13页，共16页，2023年，2月20日，星期六非经典的电子等排体在药物设计中

的应用

非经典的电子等排体不符合Erlenmeyer

定义，但能产生相似或相拮抗的生理作用。其不必具备相同总数的外层电子，但在分子大小、分子形状、构像、电子分布、脂水分配系数、pKa、化学反应活性、氢键形成能力等方面存在相似性。这些参数不必全部相似，仅在某些重要参数上近似，并能产

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