利用计算机辅助药物设计方法有何优点,计算机辅助药物设计的原理及应用

刘景陶+刘映雪

摘 要：计算机辅助药物设计(computer aided drug design CADD)是以计算机的数值计算、逻辑判断、图形处理和数据库技术与功能为载体，运用化学和生物信息学提供的信息资源，直接模建或间接虚拟靶点图像，根据分子匹配理论和计算化学方法，模拟和计算受体与配体的相互作用，并对药物研发的各个阶段进行辅助解释和预测，设计出有效的先导物，再对先导物进行优化与改造。计算机辅助药物设计既可用于先导物的衍生，也可以用于先导物的优化，是实现基于结构和基于性质的药物设计的技术手段。

关键词：计算机辅助药物设计；药物设计；原理；应用

进入21世纪，现代科学和计算机技术的运用，不断改进药物发现的技术和方法；化学信息学和生物信息学，信息处理和转换的根本变革，分子生物学、细胞生物学、免疫学、遗传学、生物化学、药物化学、结构化学、药理化学、药理学的发展和交叉渗透，特别是与计算机科学的融合，产生了把计算机的模拟技术应用于新药的研究和开发的新型方法-计算机辅助药物设计。

1 在基于结构药物设计中的作用和意义

基于结构药物设计(SBDD)的基本出发点是针对药物作用靶点和药物分子的结构、功能及与药物作用方式，来设计作用专一、活性强、不良反应少的新药。计算机辅助药物设计将SBDD的思路以计算机方法加以实现，为药物设计提供了理论思维形象化的表达及强有力的基本工具和手段。

随着生物大分子结构测定和计算机技术的进步，SBDD得以快速发展，并且趋于定向化和合理化，减少了寻找新药的盲目性和偶然性，提高了药物设计的成功率，节省了新药开发工作的人力、物力和财力。

2 计算机辅助药物设计原理