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Small structural modifications can significantly affect the pharmacokinetic properties of drug candidates. This book, written by a medicinal chemist for medicinal chemists, is a comprehensive guide to the pharmacokinetic impact of functional groups, the pharmacokinetic optimization of drug leads, and an exhaustive collection of pharmacokinetic data, arranged according to the structure of the drug, not its target or indication. The historical origins of most drug classes and general aspects of modern drug discovery and development are also discussed. The index contains all the drug names and synonyms to facilitate the location of any drug or functional group in the book. This compact working guide provides a wealth of information on the ways small structural modifications affect the pharmacokinetic properties of organic compounds, and offers plentiful, fact-based inspiration for the development of new drugs. This book is mainly aimed at medicinal chemists, but may also be of interest to graduate students in chemical or pharmaceutical sciences, preparing themselves for a job in the pharmaceutical industry, and to healthcare professionals in need of pharmacokinetic data.
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Seitenzahl: 217
Table of Contents
Related Titles
Title Page
Copyright
Introduction
Glossary and Abbreviations
Part I: Introduction
Chapter 1: The Drug Discovery Process
1.1 Pharmacokinetics–Structure Relationship
1.2 The Future of Small-Molecule Drugs
References
Chapter 2: Lead Optimization
2.1 What Limits/Reduces Oral Bioavailability?
2.2 What Limits/Reduces Plasma Half-Life?
2.3 How to Improve bbb-Penetration?
2.4 How to Avoid CYP Inhibition/Induction?
2.5 How to Avoid Interaction with the Human Ether-à-go-go-Related Gene (hERG)?
2.6 How to Prevent Toxicity?
2.7 Examples of PK-Optimization in Animals
References
Part II: The Pharmacokinetic Properties of Compound Classes
Chapter 3: Alkanes
3.1 Metabolism
References
Chapter 4: Alkenes and Alkynes
4.1 Metabolism
References
Chapter 5: Arenes
5.1 Metabolism
Chapter 6: Halides
6.1 Fluorine
6.2 Chlorine
6.3 Bromine
6.4 Iodine
6.5 Alkylating Agents
Reference
Chapter 7: Azides
Chapter 8: Nitro Compounds
8.1 Metabolism
Chapter 9: Azo Compounds
Chapter 10: Triazenes
Chapter 11: Nitrates and Nitrites
Further Reading
Chapter 12: N-Nitroso Compounds
Chapter 13: N-Oxides
Chapter 14: Alcohols
14.1 Metabolism
Chapter 15: Phenols
References
Chapter 16: Ethers
16.1 Metabolism
Reference
Chapter 17: Epoxides
Chapter 18: Peroxides
Chapter 19: Thiols
Chapter 20: Thioethers
20.1 Metabolism
Reference
Chapter 21: Sulfoxides
Chapter 22: Sulfones
Chapter 23: Aliphatic Amines
23.1 Basicity
23.2 Metabolism
23.3 Rates of N-Dealkylation
Reference
Chapter 24: Quaternary Ammonium Salts
Reference
Chapter 25: Amidines
Reference
Chapter 26: Guanidines, Acylguanidines, and Biguanides
26.1 Acylguanidines
26.2 Biguanides
Reference
Chapter 27: Anilines
27.1 Metabolism
Chapter 28: Hydrazines, Acylhydrazines, and Hydrazones
Chapter 29: Aldehydes
Chapter 30: Ketones
Chapter 31: Carboxylic Acids
31.1 Metabolism
31.2 Bioisosteres of Carboxylic Acids
31.3 Amino Carboxylic Acids, N-Acyl Amino Acids,and Related Compounds
References
Chapter 32: Carboxylic Esters
Reference
Chapter 33: Amides
Chapter 34: Lactams and Imides
34.1 Pyrazolone Antipyretics
34.2 Five-Membered Lactams as Nootropics
References
Chapter 35: Nitriles
References
Chapter 36: Carbonates
Chapter 37: Carbamates
37.1 Carbamates as Hypnotics
References
Chapter 38: Ureas
Reference
Chapter 39: Thiocarbonyl Compounds
Chapter 40: Sulfonic Acids
Chapter 41: Sulfonic Esters
Chapter 42: Sulfates and Sulfamic Acids
Chapter 43: Phosphonic Acids
Chapter 44: Phosphoric Acid Derivatives
Chapter 45: N-(Aminoalkyl)benzamides, -Benzoates, and Related Compounds
Reference
Chapter 46: Arylalkylamines
46.1 Antihistaminics: History
Reference
Chapter 47: Phenethylamines (2-Phenylethylamines)
47.1 Biological Activity of Phenethylamines
47.2 Metabolism
47.3 Tetrahydroisochinolines and Related Compounds
Further Reading
Chapter 48: Aminoalkylindoles and Indole Alkaloids
Reference
Chapter 49: Phenothiazines
49.1 Metabolism
References
Chapter 50: Dibenzazepines and Related Tricyclic Compounds
Chapter 51: 3-Aryloxy-2-Hydroxypropylamines (β-Adrenergic Antagonists; “β-Blockers”)
51.1 Metabolism
Chapter 52: Opiates
Reference
Chapter 53: N-(Carboxyalkyl)-α-Amino Acid Amides (Prils)
Reference
Chapter 54: Anilides and Amides of Glycine
Chapter 55: Peptides, Peptidomimetics, and Related Oligoamides
55.1 Peptidomimetics
55.2 Thrombin Inhibitors and Related Compounds
References
Chapter 56: Oligoarylamines, Oligoarylamides, Oligoarylcarbamates, and Oligoarylureas
References
Chapter 57: Imidazoles
References
Chapter 58: Triazoles
Chapter 59: Pyridines, Pyrimidines, and Related Compounds
59.1 Proton Pump Inhibitors
References
Chapter 60: Quinolines
60.1 Tecans
60.2 Quinazolines
References
Chapter 61: Nucleoside Analogs
Reference
Chapter 62: Dihydropyridines
Chapter 63: Arenesulfonamides
63.1 Antibacterials
63.2 Diuretics
Reference
Chapter 64: Sulfonylureas
Chapter 65: Benzodiazepines
Reference
Chapter 66: Steroids
References
Chapter 67: Anthracyclines
Chapter 68: Arylacetic, Benzoic, and Related Carboxylic Acids (NSAIDS)
68.1 Salicylates
References
Chapter 69: Quinolonecarboxylic Acids (Gyrase Inhibitors)
Chapter 70: β-Lactams
70.1 Cephalosporins
Reference
Chapter 71: Prostaglandin Analogs
Chapter 72: Sartans
Reference
Chapter 73: Statins
Chapter 74: Folic Acid Analogs (Antifolates)
Chapter 75: Taxanes
Reference
Chapter 76: Macrocyclic Compounds
Reference
Index
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The Author
Dr. Florencio Zaragoza Dörwald
Lonza AG
Rottenstrasse 6
3930 Visp
Switzerland
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Introduction
The aim of this book is to provide medicinal chemists with a guide to the effect of structural modifications and functional groups on the pharmacokineticPharmacokinetic (PK) properties of compounds, illustrated by a full collection of PK data. How does the plasma half-life and oral bioavailability change on small structural modifications? Which structural elements are allowed for a drug, and which are interchangeable, without significantly altering the PK properties? How can the oral bioavailability and half-life of a lead be increased? Questions of this type, critical to every small molecule drug development program, are addressed herein.
The tables contain most drugs for which human PK data have been reported. Some compounds in clinical development or with animal PK data only have also been included. The compounds listed include currently available drugs, withdrawn drugs, and compounds that failed during clinical trials. Compounds are arranged by keeping structurally closely related drugs together, to show variations of PK properties on minimal structural modification. This kind of information should be particularly valuable for medicinal chemists in their endeavor to improve the PK of their leads.
PK data are no natural constants inherent to a compound, such as its melting point or density, but depend on the sex, age, and condition of the patient, his diet, the dose of the drug, and the hour at which the measurement is performed. In a typical study with 5–10 healthy volunteers, half-life and oral bioavailability may show strong interindividual variations. Even for a single patient, PK properties of a drug will change with each new dosing. Thus, the establishment of a true PK SAR (structure activity relationshipStructure Activity Relationship) for drugs would require PK data obtained from huge groups of people. Understandably, such information is not available.
The accuracy of compound quantization in plasma and thus the quality of PK data has increased dramatically in recent years. Moreover, a more complete PK profile is requested today by the regulatory agencies than in the past. Therefore, older PK data is usually less accurate and less complete than more recent data.
Because PK is highly variable between individuals, even high-quality data must be used with caution by physicians. Also, medicinal chemists should keep in mind that (i) reported PK values are always inaccurate and (ii) vary strongly between patients. Nevertheless, short of anything better, the values reported herein should give chemists an estimate of the PK properties of compound classes and a knowledge of how structural modifications will probably affect PK.
The PK data and other information presented herein was collected from various sources:
On minor discrepancies between sources, the mean value was calculated. In case of major inconsistencies, preference was given to newer data. ClearanceClearance (CL) is reported as given in the literature; its consistency with the reported values of t1/2 and V was not verified.
The values for polar surface areaPolar Surface Area (PSA) and log P were calculated with ACD/Labs (Advanced Chemistry DevelopmentAdvanced Chemistry Development), Version 11.02 (uncharged compounds), or with Molinspiration Cheminformatics (www.molinspiration.com) (charged compounds).
The historical background of many drugs and therapeutic strategies was gathered from the books cited above, from peer-reviewed articles, and from the excellent assays of Walter Sneader, Professor at the Department of Pharmaceutical Sciences at the University of Strathclyde in Glasgow, Scotland.
Glossary and Abbreviations
Part I
Introduction
Chapter 1
The Drug Discovery Process
Lesen Sie weiter in der vollständigen Ausgabe!
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