特集「薬物動態・薬力学プロセスのためのバイオミメティック触媒システム」

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特集「Biomimetic Catalytic Systems for Pharmacokinetic and/or Pharmacodynamic Processes」(https://www.mdpi.com/journal/catalysts/special_issues/biomimetic_catalytic)がCatalystsで組まれている。CatalystsはJournal Citation Reports®の最近のリリースでJournal Impact Factorが4.146に更新された。5年間のインパクトファクターは4.399である。/Catalysts/は現在、’Chemistry, Physical’カテゴリで67/162位(第2四半期)にランクされている。

ゲストエディター ギョルギー・ティボール・バローグ博士

キーワード
生体内の高分子システム(タンパク質、脂質、脂質-タンパク質、核酸など)は、薬物分子を含む内因性および外因性化合物のユニークな相互作用点となっている。このような複雑な相互作用により、相互作用する分子の物理化学的、構造的、化学的特性も大きく変化する。これらの相互作用は、反応性(または酵素触媒変換における触媒活性)やコンフォメーションの変化につながり、ゲスト化合物の立体化学的特性や化学的実体も変化させる。このような生理活性物質に関わるプロセスが薬物動態学の対象となる。もちろん、これらの変化した物理化学的および化学的パターンは、生理学的プロセスに多かれ少なかれ影響を与える可能性があり、これは薬物化合物の薬力学的反応として要求されるものである。

主に複雑な生体内変化に基づく上述のプロセスは、ほとんどの既知の単純な化学プロセスや触媒プロセスよりもはるかに複雑であることから、これらの生体システムを模倣しモデル化することは、持続可能で環境に優しいバイオおよび化学プロセスの開発において重要な分野である。いわゆるバイオミメティック・システムは、実際の生物変換を代替することができ、均質系や不均質系にも効果的に適用することができます。中でも、特定の酵素作用を模倣することができる触媒システムは、多くの研究分野で注目を集めています。しかし、バイオミメティックな触媒システムは、繊細で合成が難しく、特に高価であることから、効果的かつ持続的な応用には大きな限界がある。バイオミメティック触媒の化学構造を合理的に設計し、バイオミメティックな反応媒体を微調整したり、触媒を固定化する技術を開発することで、これらの問題を解決することができる。バイオミメティック・システムの潜在的な産業上の利点と研究上の関心を考慮すると、この分野は、触媒担体や反応器の開発において特に注目されている。直接的なアプローチとして、新規のナノキャリア、複合キャリア、ナノまたはマイクロリアクターシステムの開発においても、バイオミメティックな触媒システムの改良に大きな関心が寄せられている。

うまく設計されたバイオミメティックモデルシステムは、代謝、特定の組織や細胞を標的としたドラッグデリバリー、センサー分子へのAPIの作用など、生理学的な生体変化を説明し、探求するためのユニークな代替ツールとなる。

本特集では,このような観点から,生体内変化プロセスのためのバイオミメティック/バイオ触媒システム,および薬物動態や薬力学に代表される薬物と生体高分子の相互作用に関連した治療法や診断法を紹介する。

・バイオミメティック触媒システム
・酵素関連のバイオミメティック変換
・位置選択的およびエナンチオ選択的反応
・ADMEプロセスの化学モデル
・バイオミメティックなセンサーシステム
・均質系と異種系
・バッチプロセスと連続フロープロセス
・マイクロ流体システムとラボオンチップシステム

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