Đề 5 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Hoá dược

HTS là một phương pháp tự động hóa cho phép sàng lọc đồng thời hoạt tính sinh học của hàng ngàn, thậm chí hàng triệu hợp chất, giúp tăng tốc quá trình tìm kiếm và phát triển thuốc mới.

Bioisostere là sự mở rộng của isostere, tập trung vào việc thay thế các nhóm chức hoặc nguyên tử bằng các nhóm khác có tính chất tương tự về mặt sinh học, nhằm duy trì hoặc cải thiện hoạt tính dược lý và dược động học, chứ không chỉ giới hạn ở tính chất vật lý hóa học như isostere.

Lead optimization là giai đoạn quan trọng sau khi đã xác định được một chất dẫn đầu (lead compound) có hoạt tính. Giai đoạn này tập trung vào việc cải thiện các đặc tính của chất dẫn đầu để tạo ra một ứng viên thuốc tiềm năng, bao gồm tối ưu hóa hoạt tính, dược động học (ADME), và giảm độc tính.

Fragment-based drug discovery (FBDD) là phương pháp tiếp cận phát triển thuốc bằng cách bắt đầu với các `fragment` nhỏ (thường có khối lượng phân tử thấp), sàng lọc để tìm các fragment có khả năng gắn kết yếu với mục tiêu, sau đó `ghép` các fragment này lại hoặc phát triển chúng thành các phân tử thuốc lớn hơn và mạnh hơn.

Nhiễu xạ tia X trên tinh thể protein là kỹ thuật chính để xác định cấu trúc ba chiều của protein ở độ phân giải nguyên tử. Các kỹ thuật khác như NMR cũng được sử dụng, nhưng nhiễu xạ tia X phổ biến hơn cho protein lớn.

Quy tắc số 5 của Lipinski là một bộ các tiêu chí giúp đánh giá khả năng hấp thu tốt qua đường uống của một phân tử thuốc dựa trên các tính chất vật lý hóa học của nó (khối lượng phân tử, hệ số logP, số lượng liên kết hydro cho và nhận).

Nhóm alkyl (-CH3) chỉ chứa liên kết C-H và C-C, không có nguyên tử O hoặc N mang cặp electron tự do hoặc H linh động để tạo liên kết hydro mạnh. Các nhóm -OH, C=O, và -NH2 đều có khả năng tạo liên kết hydro.

Molecular docking là một phương pháp tính toán sử dụng máy tính để dự đoán cách một phân tử nhỏ (ligand, thuốc) gắn kết vào một protein receptor, và ước tính ái lực của tương tác này. Nó giúp sàng lọc và tối ưu hóa các phân tử thuốc tiềm năng.

Prodrug là một tiền chất thuốc, cần trải qua quá trình chuyển hóa sinh học (thường là enzyme) để tạo ra dạng thuốc có hoạt tính dược lý mong muốn.

Nhóm ester là nhóm chức phổ biến trong prodrug vì chúng dễ dàng bị thủy phân bởi enzyme esterase có mặt rộng rãi trong cơ thể (đặc biệt ở gan và máu), giải phóng hoạt chất ban đầu tại vị trí mong muốn hoặc sau khi hấp thu, giúp cải thiện dược động học của thuốc.

Nhóm bảo vệ (protecting group) được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ, bao gồm tổng hợp thuốc, để tạm thời che chắn hoặc bảo vệ một nhóm chức cụ thể (như hydroxyl, amin, carboxyl) khỏi tham gia vào các phản ứng hóa học không mong muốn trong một bước tổng hợp cụ thể, sau đó nhóm bảo vệ sẽ được loại bỏ để thu được sản phẩm mong muốn.

Chiral switch là chiến lược phát triển thuốc bằng cách chuyển từ việc sử dụng hỗn hợp racemic (chứa cả hai đồng phân quang học) sang chỉ sử dụng dạng đồng phân quang học có hoạt tính dược lý mong muốn, nhằm cải thiện hiệu quả, giảm tác dụng phụ hoặc kéo dài thời gian bảo hộ bằng sáng chế.

Thiết kế thuốc dựa trên cấu trúc sử dụng cấu trúc ba chiều của receptor mục tiêu (thường là protein) để thiết kế các phân tử thuốc có khả năng gắn kết và tương tác phù hợp với receptor đó.

SAR (Structure-Activity Relationship) là nghiên cứu về cách thay đổi cấu trúc hóa học của một phân tử ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học của nó, giúp tối ưu hóa cấu trúc thuốc.

Ligand hiệu quả (privileged scaffold) là các cấu trúc khung phân tử xuất hiện thường xuyên trong các phân tử thuốc có hoạt tính sinh học, cho thấy chúng có khả năng tương tác với nhiều loại mục tiêu sinh học khác nhau, là điểm khởi đầu tốt cho thiết kế thuốc mới.

Hoá dược tập trung vào giai đoạn trước lâm sàng, liên quan đến thiết kế, tổng hợp, và nghiên cứu cơ chế tác dụng của thuốc ở mức độ phân tử và sinh hóa. Đánh giá tác dụng phụ trên lâm sàng thuộc phạm vi của Dược lâm sàng.

Hóa học tổ hợp là phương pháp tổng hợp nhanh chóng một thư viện lớn các hợp chất có cấu trúc biến đổi, nhằm sàng lọc và tìm ra các chất có hoạt tính sinh học mong muốn một cách hiệu quả.

Sinh khả dụng của thuốc đường uống bị ảnh hưởng bởi hấp thu, chuyển hóa bước một và độ ổn định hóa học. Màu sắc viên thuốc không liên quan đến quá trình sinh học ảnh hưởng đến lượng thuốc vào tuần hoàn chung.

Tính chọn lọc của thuốc phụ thuộc chủ yếu vào ái lực (khả năng gắn kết) và đặc hiệu (khả năng phân biệt giữa các mục tiêu khác nhau) của thuốc đối với receptor mục tiêu. Thuốc có ái lực cao và đặc hiệu tốt sẽ gắn kết mạnh mẽ và chủ yếu với mục tiêu mong muốn, giảm thiểu tác dụng phụ do tương tác với các mục tiêu khác.

Dược lực học (pharmacodynamics) nghiên cứu `thuốc tác động lên cơ thể như thế nào`, bao gồm cơ chế tác dụng, tác dụng sinh hóa, sinh lý, và tương tác thuốc-receptor. Quá trình ADME thuộc về `dược động học` (pharmacokinetics), nghiên cứu `cơ thể tác động lên thuốc như thế nào`.

Chuyển hóa thuốc là quá trình cơ thể biến đổi cấu trúc hóa học của thuốc, thường là để làm mất hoạt tính hoặc giảm hoạt tính dược lý, đồng thời tăng độ tan trong nước để thuận lợi cho quá trình thải trừ qua thận hoặc mật.

Fluorine là một nguyên tử có kích thước nhỏ, độ âm điện cao, và có thể tạo liên kết C-F mạnh. Việc đưa fluorine vào phân tử thuốc có thể tăng độ ổn định chuyển hóa (khó bị enzyme tấn công) và cải thiện tính thấm qua màng (do tăng tính lipophilic).

Thuốc tác dụng kéo dài được thiết kế để duy trì nồng độ thuốc trong cơ thể ở mức điều trị trong thời gian dài, giúp giảm số lần dùng thuốc hàng ngày hoặc hàng tuần, từ đó cải thiện sự tuân thủ điều trị của bệnh nhân, đặc biệt trong các bệnh mãn tính.

Mục tiêu thuốc thường là các protein hoặc acid nucleic đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học và bệnh lý. Enzyme, receptor, và acid nucleic là các mục tiêu thuốc phổ biến. Tế bào hồng cầu không phải là mục tiêu thuốc trực tiếp mà thường là nơi thuốc phân bố hoặc gây tác dụng phụ.

Tối ưu hóa dược động học tập trung vào việc cải thiện các đặc tính ADME, đảm bảo thuốc có thể đến được vị trí tác dụng với nồng độ và thời gian thích hợp.

CADD (Computer-Aided Drug Design) sử dụng các công cụ tính toán và phần mềm chuyên dụng để hỗ trợ và tăng tốc quá trình thiết kế và phát triển thuốc. Nó giúp sàng lọc nhanh chóng các hợp chất tiềm năng, dự đoán hoạt tính, dược động học, giảm số lượng thử nghiệm thực nghiệm tốn kém và thời gian, nhưng không thay thế hoàn toàn các phương pháp thực nghiệm.

`In silico` là thuật ngữ chỉ các nghiên cứu được thực hiện trên máy tính, sử dụng các mô hình và thuật toán tính toán để mô phỏng các quá trình sinh học, hóa học, dược lý. Các phương pháp như molecular docking, mô phỏng động lực học phân tử là ví dụ của nghiên cứu in silico trong hoá dược.

Isostere là các nhóm chức hóa học có kích thước, hình dạng, điện tích và sự phân bố electron tương tự nhau. Thay thế một nhóm chức bằng isostere có thể giúp cải thiện dược tính của thuốc mà không thay đổi đáng kể hoạt tính sinh học.

Enzyme cytochrome P450 (CYP) là một họ enzyme quan trọng ở gan và các mô khác, chịu trách nhiệm chính cho quá trình chuyển hóa pha I của nhiều loại thuốc, thường là oxy hóa hoặc khử hóa.

Liên kết cộng hóa trị là liên kết hóa học mạnh nhất, hình thành khi hai nguyên tử chia sẻ electron. Các thuốc tạo liên kết cộng hóa trị với receptor thường có tác dụng kéo dài và khó обратимый (không thuận nghịch).