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Die medizinische Chemie hat derzeit einen revolutionären Wandel erlebt. Die rasanten Fortschritte in den biologischen Wissenschaften haben zu einem viel besseren Verständnis der Funktionsweise des Körpers auf zellulärer und molekularer Ebene geführt, wobei die Potenz natürlicher Produkte als Leitmoleküle nicht außer Acht gelassen werden darf.Die medizinische Chemie umfasst drei kritische Schritte: erstens einen Entdeckungsschritt, der in der Auswahl eines therapeutischen Ziels (Rezeptor, Enzym, Transportgruppe, zelluläres oder In-vivo-Modell) und der Identifizierung (oder Entdeckung) und Herstellung neuer Wirkstoffe besteht, die mit dem ausgewählten Ziel interagieren. Solche Verbindungen werden in der Regel als Leitverbindungen bezeichnet; sie können aus der synthetischen organischen Chemie, aus natürlichen Quellen oder aus biotechnologischen Verfahren stammen. Zweitens, ein Optimierungsschritt, der sich mit der Verbesserung der Leitstruktur befasst. Der Optimierungsprozess berücksichtigt in erster Linie die Steigerung der Potenz, Selektivität und Toxizität. Schließlich ein Entwicklungsschritt, dessen Ziel die Fortsetzung der Verbesserung der pharmakokinetischen Eigenschaften und die Feinabstimmung der pharmazeutischen Eigenschaften der Wirkstoffe ist, um sie für den klinischen Einsatz geeignet zu machen.