在化學(xué)藥物研究中，有一類藥物為手性的藥物，確定藥物手性基團構(gòu)型是需要解決的關(guān)鍵問題，手性問題會直接影響藥物的療效與毒副作用。手性創(chuàng)新藥物指導(dǎo)原則中明確規(guī)定：“手性的藥物分子構(gòu)型測定的直接方法為單晶X射線結(jié)構(gòu)分析"。對于一般非手性創(chuàng)新藥物而言，也要求有單晶X射線衍射結(jié)構(gòu)分析結(jié)果。對于測定分子的構(gòu)型，目前晶體學(xué)界普遍采用是H.D. Flack教授在1983年提出的方法。由于手性晶體對X射線具有反常散射的信號，通過測定反常散射信號，可以計算Flack系數(shù)，進(jìn)而得到分子的構(gòu)型。室內(nèi)衍射儀常用Cu靶進(jìn)行藥物分子的構(gòu)型測定。相對于其它分析手性的分析方法，X射線單晶衍射更加直接和可靠。

分子手性

基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計

除了小分子藥物晶體結(jié)構(gòu)，X射線單晶衍射另一個主要的用途是解析藥物前導(dǎo)分子和靶標(biāo)蛋白的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的藥物發(fā)現(xiàn)主要是依靠細(xì)胞和動物模型，一般是表型篩選。就像好多中藥一樣，我們藥物有效，但是卻不知道藥物為什么有效。隨著分子生物學(xué)包括結(jié)構(gòu)生物學(xué)的快速發(fā)展，小分子藥物發(fā)現(xiàn)進(jìn)入基于分子靶點的時代。也就是，我們能夠基于某個分子靶點進(jìn)行高通量篩選。但是傳統(tǒng)的高通量篩選工作（HTS）是基于藥物分子庫，進(jìn)行廣篩，依靠數(shù)據(jù)分析得出結(jié)果，不僅耗時而且耗費大量資源，成本和效率都不能滿足現(xiàn)代藥物研發(fā)的需要。在現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)方法中，我們可以獲得靶標(biāo)蛋白的結(jié)構(gòu)，以及小分子前導(dǎo)藥物與靶標(biāo)蛋白的復(fù)合物結(jié)構(gòu)，清晰的看到小分子藥物的作用方式。也就是說不再靠著盲篩，廣撒網(wǎng)，而是在結(jié)構(gòu)的指引下，有針對性，有目的性的進(jìn)行改造?；诮Y(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計，在計算機的幫助下，變得非常清晰和直接了當(dāng)。因此，高通量篩選、虛擬篩選、基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計、以及先導(dǎo)化合物的優(yōu)化成為小分子藥物發(fā)現(xiàn)的常見技術(shù)。這些技術(shù)取得了很大的成功，現(xiàn)在仍然在不斷豐富和發(fā)展當(dāng)中。其中晶體結(jié)構(gòu)在指導(dǎo)性方面，起著至關(guān)重要的作用。

藥物靶標(biāo)蛋白復(fù)合物結(jié)構(gòu)的測定（https://www.researchgate。。ｎｅｔ/）