Der Mechanism of Action ist das Ziel des Wirkstoffes im Körper. Das Hauptziel eines Medikaments sind Makromoleküle. Darunter zählen Proteine (Enzym, Rezeptor, Transportprotein) oder Nukleinsäuren (DNA, RNA). Die Interaktion zwischen Medikament und Ziel nennt man Binding. Die meisten Medikamente binden sich an das Target indem sie intermolecular bonds aufbauen. Das sind entweder Ionen-, Elektrostatische-, Wasserstoffbrücken oder Van der Waals Interaktionen. Da ein Wirkstoff deutlich kleiner ist als ein Makromolekül ist es außerdem wichtig, dass der Wirkstoff sich an die richtige Stell des Makromoleküls bindet.
Pharmacokinetic und Pharmacodynamic
Pharmacodynamic ist die Studie wie ein Medikament an das Zielprotein, dem mechanism of action bindet. Bevor das Medikament am Zielprotein wirken kann muss es, je nachdem wie es eingenommen wurde, zahlreiche Hindernisse überwinden. Es muss die Enzyme im Magen und Leber überleben und muss ins Blut absorbiert werden und gleichzeitig auch sicher ausgeschieden werden nach der Wirkung. Diesen Vorgang nennt man Pharmacokinetic oder auch ADME (absorbed, distributed, metabolized, and excreted).
Hydrogen bond
Eine Wasserstoffbrücke entsteht zwischen ein elektronreiches Heteroatom (O, N) und ein elektronarmen Wasserstoffatom (H). Das Wasserstoffatom ist durch eine kovalente Bindung an ein elektronegatives Atom (O, N) gebunden. Weil das elektronegative Atom die Elektronen stärker anzieht, wird die Elektronenverteilung zwischen dem Wasserstoffatom und dem elektronegativen Atom verschoben. Dadurch bekommt das Wasserstoffatom eine leicht positive Ladung, was es ermöglicht, dass es von dem freien Elektronenpaar des Heteroatom angezogen wird. Eine Wasserstoffbrücke entsteht.
Van der Waals Kräfte
Die Elektronenverteilung in Molekülen ist nie gleichmäßig. Es entstehen kurzfristige Ladungsverschiebungen, sogenannte temporäre Dipole. Diese können in benachbarten Molekülen weitere Dipole anziehen.
Covalent bonds
Kovalente Brücken (auch kovalente Bindungen) sind Bindungen, bei denen Atome Elektronen gemeinsam nutzen, um stabil zu werden. Sie sind eine der stärksten chemischen Bindungsarten. Ein H-Atom teilt sich mit einen anderen H-Atom das Elektron. Als Ergebnis haben wir H2 ein Bestandteil von Wasser.