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从哌啶到吡啶:2013–2023 FDA 小分子新药里“最常见含氮杂环”更替与选型导航(表1–4)

1. 十年新药里“最忙的氮杂环是谁?”


         如果把小分子药物理解为“功能模块”的组合,含氮杂环几乎就是最常被调用的一类模块。近十年的统计里,一个非常醒目的变化是:最常出现的含氮杂环“第一名”发生了交棒——从 piperidine(哌啶),转向 pyridine(吡啶)。下述结论基于对 U.S. FDA 批准小分子药物中含氮杂环的出现频次/组成做的分段统计对比。
 

1.1 两段数据卡片:

 
统计窗口
数据集与总体特征
含氮杂环“高频第一名”
1938–2012(早期窗口)
含至少一个含氮杂环的小分子药物约 59%
piperidine(哌啶)更常见(当时为 #1)
2013–2023(更新窗口)
321 个新批准小分子药物;含氮杂环比例升至 82%
pyridine(吡啶)升至 #1,piperidine降为 #2
 
         注:统计对象为 FDA 批准的小分子药物(small-molecule drugs),不含抗体等生物大分子药物;不同研究对‘小分子’纳入标准可能略有差异,本文沿用原研究口径。
 

1.2 这不是“哌啶不重要了”。

         在近十年的小分子设计里,科研团队更频繁地调用吡啶这种“芳香型、可提供氢键受体(HBA)的极性点、且取代向量清晰”的模块,用它去完成“性质微调 + 口袋探索 + 合成可迭代”的综合需求;而哌啶仍然是高频核心模块之一,只是从“第一”变成了“第二”。
 

2. 吡啶模块的 5 个常用“性质旋钮”

 
旋钮/模块能力
你在结构上“动”的是什么
典型收益
常见代价/风险
实战里怎么验证(例)
1)氢键图谱更“干净”
吡啶在未质子化时通常表现为 HBA(不提供 HBD),有利于减少 HBD 过多带来的非特异与渗透压力;质子化后:失去 HBA → 相互作用与渗透/外排可能改变,需结合 pKa–pH 实测验证。
保留关键识别点,同时减少过多供体导致的极性过高/非特异相互作用风险;对“既要结合、又要渗透”的平衡很常用
可能失去供体锚点导致亲和力下降;在某些口袋里,缺少供体会让结合模式不稳定
对照:把含供体环换成吡啶后,比较结合活性/选择性;配合晶体/对接或构效分析看氢键网络是否重排
2)pKa/极性可被取代基精细调
在环上引入吸/给电子取代基;改变邻位效应与局部偶极
吡啶碱性通常偏弱、可微调:有利于在溶解度、渗透与靶点结合之间做精细平衡(fine-tuning)。
pKa 调得过头可能导致:盐型难做/游离碱比例不合适/渗透或溶解反向恶化;且与整体骨架 logD 等耦合
测 pKa、logD(或 logP)、溶解度(pH-溶解度曲线);并行做细胞渗透/外排趋势对照
3)取代“向量”好用(2/3/4 位)
选择 2/3/4 位把取代基“伸”向不同空间方向;组合双取代探索口袋
适合做口袋探索与空间填充:同一母核上快速扫“伸手方向”,高效建立构效关系
向量合适≠永远更好:取代也可能引入扭转/位阻导致构象不利;或把极性点放到不该去的位置
做一组位点扫描(2/3/4 位系列)+ 关键理化并测;结合共晶/构象分析判断“伸手方向”是否命中
4)盐型/固态性质调参(盐/共晶更常见,但收益依赖体系)
把吡啶氮作为可质子化位点,选择不同酸种/反离子做盐型、共晶与晶型筛选
给制剂与工艺更多可选项:可能改善溶出、稳定性、可制造性(取决于整体骨架)
吡啶碱性偏弱(pKaH≈5.2),盐型驱动力/稳定性与增溶收益更依赖酸种、pKa 匹配、整体 logD/晶格能;并可能带来吸湿/多晶型,或出现“溶解度↑但渗透↓”的拉扯
盐筛/晶型筛 + 溶出曲线;对照游离碱 vs 不同盐/共晶的溶解度-渗透-稳定性/吸湿性(必要时看体内暴露趋势)
5)“变体扩展”:N-oxide、稠合吡啶、联吡啶
把吡啶做成 吡啶 N-氧化物、稠合体系或联吡啶等
扩展极性分布与相互作用模式:有时能带来独特的性质平衡或结合方式;也是“系列化升级”的路线之一
更强极性可能带来渗透下降;N-氧化物/多氮体系也可能改变代谢路径与分布
做代谢稳定性与代谢物谱(是否出现 N-氧化/还原互变);并行测溶解度、渗透/外排,确认“平衡是否真的更好”
 
缩写说明
1. HBA = Hydrogen Bond Acceptor(氢键受体):能“接受”氢键的原子/基团(如吡啶氮)。
2. HBD = Hydrogen Bond Donor(氢键供体):能“提供”氢键的基团(如 –NH、–OH)。
3. pKa(酸解离常数的负对数):反映酸/碱强弱与在特定 pH 下的电离倾向,直接影响溶解度与渗透等。
4. SAR = Structure–Activity Relationship(构效关系):结构变化与生物活性变化之间的规律总结。
5. N-oxide(N-氧化物):氮杂环上的氮被氧化形成 N→O 的结构类型(如吡啶 N-氧化物)。
 

3. 十年 54 个含吡啶新药:最常见的取代模式与结构规律


         在对 2014–2023 年美国 FDA(U.S. Food and Drug Administration,美国食品药品监督管理局)批准的小分子含吡啶药物分析中,出现了非常一致的“工程化结构习惯”:2 位取代几乎成默认,二取代以 2,5-组合最常见,而且超过一半分子不依赖手性中心来获得药效。
 
         注:以下取代统计来自对 2014–2023 十年窗口内含吡啶 FDA 批准小分子药物的汇总口径,用于描述‘这十年常见工程化习惯’,不等同于对所有吡啶化学空间的普遍规律。
 

3.1 数字卡片

         (a) 54 个:2014–2023 期间,统计到 54 个含吡啶环的 FDA 批准小分子药物。
         (b) 90% → 2 位:约 90% 的这些药物在吡啶2 位有取代基(2 位几乎是“默认入口”)。
         (c) 55% → 二取代,且多为 2,5-:约 55% 为二取代吡啶,并且以 2,5-二取代最常见。
         (d) 33% → 抗癌是最大单一类别,但不是“绝大多数”:抗癌类 18/54 ≈ 33%,为最大单一类别,但其余仍广泛分布于中枢神经(CNS, Central Nervous System,中枢神经系统)、感染、罕见病等方向。
         (e) 文献同时指出 >50% 分子无手性中心(achiral,非手性)。
 

3.2 备注说明:为什么 2 位这么“热”?

         1. 一方面,2 位取代常能提供更有利的“伸手方向/构象约束”,帮助取代基更稳定地进入结合口袋;
         2. 同时2 位卤代/活化底物常见,SNAr/偶联路径成熟,这会让“2 位默认入口”更像真实世界的“可迭代设计”。
         3. 另一方面,从合成与官能团互换角度,2 位也常是更高效、可规模化探索的位点——所以它在“能做出来”和“能伸进去”两端都更占优势。
 

3.3 “非手性 >50%”含义:

         1. “超过一半非手性”不等于“手性不重要”:它只说明在这批含吡啶新药里,很多项目的关键药效与选择性并不必须依赖手性中心;但一旦引入手性(尤其在多杂环/螺环体系中),仍可能显著影响构象、选择性和体内暴露。
 

4. 按疾病领域看代表药:读懂“吡啶在这里做了什么”

 
领域
代表药物
FDA 首次批准(美国)
主要适应证
主要靶点/机制
吡啶在这里扮演什么角色
肿瘤
Sotorasib / Lumakras
2021-05-28
非小细胞肺癌(NSCLC, non-small cell lung cancer):KRAS G12C 突变的局部晚期或转移性 NSCLC,且既往接受过至少 1 种系统治疗
KRAS G12C(KRAS = Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog;G12C 指第 12 位密码子甘氨酸→半胱氨酸突变)共价抑制;RAS GTPase 家族抑制剂
作为含氮芳杂环片段提供“受体型极性位点”(hydrogen-bond acceptor, HBA,氢键受体)与可取代的理化微调位点,服务于整体骨架在结合与暴露之间的平衡(属常见设计用法,非单一机制归因)。
免疫/罕见病
Leniolisib / Joenja
2023-03-24
活化的 PI3Kδ 综合征(APDS, Activated Phosphoinositide 3-Kinase Delta Syndrome):成人及 ≥12 岁儿科患者
PI3Kδ 抑制(PI3Kδ = phosphoinositide 3-kinase delta)
吡啶作为可工程化的含氮芳杂环模块,提供可预测的 HBA 极性与“取代向量”(substitution vectors)入口,用于在多杂环骨架中做口袋适配与理化性质调参。
偏头痛
Gepant 家族(CGRP 受体拮抗剂):Ubrogepant/Ubrelvy(2019-12-23)、Rimegepant/Nurtec ODT(2020-02-27)、Atogepant/Qulipta(2021-09-28)
2019-12-23;2020-02-27;2021-09-28)
Ubrogepant、Rimegepant:偏头痛急性治疗(伴或不伴先兆);Atogepant:发作性偏头痛预防治疗(episodic migraine prevention)
CGRP = calcitonin gene-related peptide(降钙素基因相关肽)受体拮抗(small-molecule CGRP receptor antagonist)
在“多杂环/多取代”的分子中,吡啶常作为方向明确的极性模块(HBA)与可替换的调参点,帮助在 ADME(absorption, distribution, metabolism, excretion;吸收/分布/代谢/排泄)权衡中获得可用窗口。
感染
Delafloxacin / Baxdela
2017-06-19
急性细菌性皮肤与皮肤结构感染(ABSSSI, acute bacterial skin and skin structure infections)
氟喹诺酮类抗菌药(fluoroquinolone):抑制细菌 DNA 旋转酶(DNA gyrase)与拓扑异构酶 IV(topoisomerase IV)(喹诺酮类典型作用机制)
其结构明确包含“6-amino-3,5-difluoropyridin-2-yl(含吡啶取代基)”片段;该吡啶片段作为芳杂环取代基参与整体电子效应/极性设定,并提供合成上可迭代的取代位点。
帕金森
Opicapone / Ongentys
2020-04-24
用于帕金森病患者在左旋多巴/卡比多巴(levodopa/carbidopa)治疗基础上的“剂末现象/关期(OFF)”波动辅助治疗
COMT 抑制(COMT = catechol-O-methyltransferase,儿茶酚-O-甲基转移酶)
结构中包含吡啶 N-氧化物变体:pyridine-1-oxide(吡啶-1-氧化物)单元;体现“吡啶家族”可通过 N-氧化等变体在极性/固态性质/代谢特征上进行精细调控(具体效果取决于全分子设计)。
影像诊断
Piflufolastat F 18 / Pylarify
2021-05-26
前列腺特异性膜抗原(PSMA, prostate-specific membrane antigen)PET(positron emission tomography,正电子发射断层成像)成像:用于前列腺癌相关的 PSMA 靶向 PET 诊断
放射性诊断剂(PET):PSMA 靶向配体介导的分子影像
含氟-18(¹⁸F, fluorine-18)标记的“氟吡啶”片段被用于成像端的放射性引入与理化性质调节。 
 

5. 提醒:吡啶是旋钮,也需要权衡

 
权衡点
为什么会发生
可能带来的后果
早期建议怎么验证
1)代谢 N-氧化(N-oxidation)与代谢通路重排
含氮芳杂环(包括吡啶)在部分结构/取代下可能被氧化生成 N-oxide 等代谢物;影响大小取决于取代、pKa 与整体电子环境
暴露下降、清除途径改变、代谢物谱变化(可能影响安全性/相互作用评估)
肝微粒体/肝细胞代谢稳定性;代谢物鉴定(是否出现 N-oxide、比例随物种变化)
2)溶解度 vs 渗透的拉扯
吡啶常引入受体型极性(HBA,hydrogen-bond acceptor,氢键受体)并改变 pKa;更极性可能提升溶解,但也可能降低膜渗透;结果受 pKa、logD 与分子内氢键(IMHB)等共同控制
溶解变好但渗透变差(或反之),导致体内暴露/效力不按预期变化
pKa、logD;溶解度(多 pH 点);渗透模型(如 PAMPA/Caco-2)与外排趋势对照
3)CYP 抑制/配位 → DDI 风险(结构相关,非必然)
部分芳香含氮位点可能与 CYP 血红素铁发生配位或以其他方式造成抑制;强弱取决于芳氮可达性、电子环境/碱性及整体疏水-极性分布,并非“有吡啶就一定强抑制”。
CYP 抑制或时间依赖抑制(TDI),引发 DDI(drug–drug interaction,药物相互作用)风险
CYP 抑制谱(IC₅₀);TDI 评估;必要时做反应性代谢物/机制性抑制排查
4)“变体并非禁区”:N-oxide 等也能成为 API 组成
N-oxide 等变体并非天然不可用;在正确的整体设计与暴露/代谢平衡下,可以成为 API(active pharmaceutical ingredient,活性药物成分)的一部分
可能获得独特的极性与固态/暴露平衡;也可能带来渗透/代谢的新挑战(取决于全分子)
同时看:溶解度-渗透-代谢稳定性三件套;必要时比较 N-oxide vs 对应母体吡啶的并行数据
 

6. 吡啶的领先地位是否会在未来十年延续?


6.1 “吡啶登顶”并不是偶然:

         a) 在对 2013–2023 年 FDA 批准的 321 个小分子新药的系统统计中,含至少一个含氮杂环的比例上升到 82%,且吡啶取代哌啶成为出现频率最高的含氮杂环;同时,稠合含氮杂环数量增加,被认为与近年抗癌新药结构复杂度上升有关。
 

6.2 未来可能延续的三点趋势:

         a) 趋势 1:含氮杂环仍是主流语言——因为它们同时提供可控极性、可控取代向量与可合成的变体空间。
         b) 趋势 2:结构复杂度可能继续上行——尤其在肿瘤等领域,稠合多杂环与多取代骨架仍在增加。
         c) 趋势 3:吡啶大概率仍会常见,但未必永远第一——当筛选策略、合成方法(数据驱动/自动化路线设计)与药物形态(口服小分子、放射性诊断、靶向递送等)继续演化,“最吃香的环系”也可能再次更替。
 

6.3 关键转折在于:未来的“选择压力”会更偏向什么?

         a) 是继续偏好“芳香、向量清晰、可微调极性”的吡啶体系,并更多通过稠合、多氮化、sp³ 化等方式做“吡啶家族升级”;
         b) 还是随着靶点类型与给药形态变化,出现更匹配新需求的“下一代高频杂环”,把吡啶从第一名位置挤下来?
         c) 未来十年的答案未必是“吡啶或某个新环”的二选一,而更可能是:在不同疾病领域与给药形态下,优势环系分化并长期共存。
 

7. 含吡啶/氮杂环相关产品选型导航与代表产品表(表1~表4)

 
典型需求/场景
优先看哪张表
为什么这张表最合适
表里你会找到什么(代表内容)
需要新药/诊断剂对照品做 LC-MS 定量、杂质谱、稳定性、代谢研究; 
表1|代表药物/诊断对照品(Moligand™ / 放射性对照)
集中收录近十年含吡啶/多氮杂环新药与 PET 诊断对照
索托拉西布、leniolisib、gepant 家族对照、奥匹卡朋、抗感染对照、lenacapavir、flortaucipir(18F)、Dcfpyl F-18 等
在做骨架选择/片段库/性质旋钮:想比较“吡啶本体 vs 羟基/氨基/羧酸/联吡啶/N-oxide”对 pKa、极性、氢键图谱、盐型与构象的影响
表2|吡啶母核与衍生母核/对照骨架
这张表以“母核与变体”为中心,适合做结构—性质基准对照与起始骨架筛选(最像药物化学的模块化选型)
吡啶、2/3/4-甲基吡啶、2/3/4-氨基吡啶、2/4-羟基吡啶、烟酸/异烟酸/2-吡啶甲酸、联吡啶、吡啶-N-氧化物等
已经确定要用“吡啶环”,现在要做SAR 扩库/向量探索:2/3/4 位怎么“伸手”,用哪种起始物最快(卤代、硼酸、硼化试剂)
表3|吡啶可扩库构建块(卤代/硼酸/硼化)
这张表是“合成入口”集合:卤代与硼酸对应最常用的交叉偶联与 SNAr 路线,适合并行扩库与快速搭建取代吡啶衍生物
2-氯/2-氟/2-溴/3-溴/4-溴吡啶及其盐,吡啶-2/3/4-硼酸,双(频哪醇合)二硼等
在搭建路线/放大/并行反应,需要配齐溶剂、碱、催化剂、偶联试剂、氧化剂,以及做“吡啶 N-氧化/反应性风险”相关对照
表4|合成与评价通用配套(溶剂/碱/催化/偶联/氧化/捕获)
把“能把反应跑起来、把风险筛出来”的通用配套集中到一张表:既覆盖反应体系,也覆盖早期风险排查(GSH/NAC trapping)与方法学(LC-MS 溶剂)
乙腈(含甲酸)、THF、DMF、DMSO;K2CO3/Cs2CO3/DBU/DIPEA;Pd(OAc)2/Pd(PPh3)4/CuI;EDC/CDI/HATU/DMAP;Oxone/mCPBA/H2O2;GSH/NAC 等
是第一次做“吡啶相关选型”,想先用最少信息快速定位:买对照品?买砌块?配套试剂?
先看导航表本行,再按需求跳转到对应小表
先按“你要解决的问题”分流:对照品(验证/方法)→ 表1;骨架/性质旋钮→ 表2;扩库入口→ 表3;反应与风险配套→ 表4
定位到你需要的那张表
 

表1|代表药物/诊断对照品(Moligand™ / 放射性对照)

 
分类
Cas编号
阿拉丁货号
名称
规格或纯度
产品特色与选型用途(面向氮杂环/吡啶体系)
药物对照品|肿瘤(含氮杂环代表)
2296729-00-3
索托拉西布(AMG510)
Moligand™,≥98%
新药对照品:用于分析方法、杂质/稳定性/代谢研究;典型含氮杂环药物案例,可用于“吡啶/含氮芳杂环模块”讨论与对照。
药物对照品|肿瘤(对照形态)
2252403-56-6
索托拉西布(AMG510)外消旋体
Moligand™, ≥97%
同一药物不同立体/形态的对照来源;用于手性/构象相关方法学与质量研究(含氮杂环药物体系常见需求)。
药物对照品|免疫/罕见病(含氮杂环代表)
1354690-24-6
leniolisib (CDZ 173)
Moligand™, ≥99%
新药对照品:用于 PI3Kδ 相关方法学、杂质/代谢与药效学研究;代表“多杂环紧凑骨架”用法。
药物对照品|偏头痛(含氮杂环代表)
1374248-81-3
Atogepant
Moligand™, ≥98%
新药对照品:CGRP 通路相关方法学/杂质/稳定性研究;可用于“多杂环体系中极性点布置”案例对照。
药物对照品|偏头痛(含氮杂环代表)
1289023-67-1
BMS-927711,CGRP受体拮抗剂
Moligand™, ≥98%
CGRP 受体拮抗剂代表对照;用于方法开发与结构-性质对照(含氮杂环骨架的极性与向量布置)。
药物对照品|偏头痛(含氮杂环代表)
1374248-77-7
ubrogepant
Moligand™
CGRP 受体拮抗剂对照品;用于方法开发与“多杂环体系 ADME 权衡”案例支撑。
药物对照品|帕金森(N-oxide 变体代表)
923287-50-7
奥匹卡朋
Moligand™, ≥98%
典型含吡啶 N-氧化物(pyridine N-oxide)变体案例对照;适合做“变体可控/代价收敛”讨论与质控研究。
药物对照品|感染(含吡啶取代基代表)
189279-58-1
德拉沙星
Moligand™, ≥98%
氟喹诺酮抗菌药对照;结构中含吡啶取代基,适合作为“成熟抗菌化学空间中的吡啶模块”案例。
药物对照品|感染
245765-41-7
奥泽沙星
Moligand™, ≥98%
抗感染药物对照品;用于抗菌相关方法学与杂质控制,作为含氮芳杂环药物谱系案例。
药物对照品|感染(前药)
856867-55-5
磷酸特地唑胺
≥98%
抗感染前药对照品;用于分析方法与杂质控制,同时支持“含氮杂环药物在感染领域应用”的案例。
药物对照品|血液病(含氮杂环代表)
1446321-46-5
沃塞洛托
Moligand™, ≥98%
代表性小分子对照品:用于方法开发/杂质/稳定性研究;可用于“非肿瘤领域含氮杂环药物”案例拓展。
药物对照品|罕见病/抗病毒(含氮杂环代表)
193275-84-2
洛那法尼
Moligand™, ≥95%
代表性复杂骨架对照品;用于方法开发与杂质/代谢研究,支持“复杂含氮杂环系统”案例讲解。
药物对照品|抗病毒(含氮杂环代表)
2189684-44-2
lenacapavir
Moligand™
抗病毒领域代表对照;用于复杂骨架的分析方法、杂质与稳定性研究(含多杂环/多取代特征)。
放射性诊断对照|Tau PET
1522051-90-6
flortaucipir (18F)
Moligand™
放射性诊断相关对照;用于 PET 成像方法学/质控讨论,体现含氮杂环骨架在诊断端的应用。
放射性诊断对照|PSMA PET
1207181-29-0
Dcfpyl F-18
——
PSMA PET 放射性诊断相关对照(DCFPyL 类);用于放化/质控方法讨论,体现“含氮芳杂环骨架 + 放射性标记”应用场景。
药物对照品/吡啶骨架|神经
54-96-6
3,4-二氨基吡啶
Moligand™, ≥98%
典型二氨基吡啶骨架对照;用于离子通道相关研究、也可作为“吡啶上引入多供体/极性”的结构对照。
 

表2|吡啶母核与“衍生母核/对照骨架”(羟基/氨基/甲基/羧酸/联吡啶/N-oxide)

 
分类
Cas编号
阿拉丁货号
名称
规格或纯度
产品特色与选型用途(面向氮杂环/吡啶体系)
吡啶母核|基础片段
110-86-1
吡啶
无水级, ≥99.8%
含氮芳杂环基础母核;用于盐型/配位/衍生化对照,也常作溶剂/碱性添加剂参与含氮杂环体系调控。
吡啶碱性添加剂/位阻碱
108-48-5
2,6-二甲基吡啶
精馏级, ≥99%
位阻吡啶碱(lutidine);常作温和缚酸剂/碱性添加剂,用于含氮杂环体系的选择性控制与副反应抑制。
吡啶砌块|甲基取代(GC 标准)
109-06-8
2-甲基吡啶
Standard for GC, ≥99.5%(GC)
2-位甲基吡啶(2-picoline)用于位置异构/碱性与极性对照;也常用于方法学与杂质对照(GC)。
吡啶砌块|甲基取代(位置异构)
108-99-6
3-甲基吡啶
≥99.5%(GC)
3-位甲基吡啶(3-picoline)用于“取代位置→性质/构象”对照;适合做 GC/杂质标准或结构对照。
吡啶砌块|甲基取代(位置异构)
108-89-4
4-甲基吡啶
≥98%
4-位甲基吡啶(4-picoline)用于位置异构对照与性质微调;也可作为吡啶类衍生化的起点。
吡啶砌块|氨基取代
504-29-0
2-氨基吡啶(2-AP)
化学纯(CP)
2-位氨基吡啶是药物化学常用“极性+向量”砌块;适合做 SNAr/酰胺化/杂环稠合衍生。
吡啶砌块|氨基取代
462-08-8
3-氨基吡啶
分析标准品
3-位向量的氨基吡啶砌块;用于 SAR 向量探索、酰胺/脲/磺酰胺等衍生化。
吡啶砌块|氨基取代
504-24-5
4-氨基吡啶
≥98%
4-位氨基吡啶常用于 SNAr/酰胺化/盐型对照;也是神经相关经典骨架片段的代表之一。
吡啶羟基/互变异构对照
142-08-5
2-羟基吡啶
≥97%
2-羟基吡啶与 2-吡啶酮互变相关,是研究氢键图谱/极性与构象的经典对照片段。
吡啶羟基/互变异构对照
626-64-2
4-羟基吡啶
试剂级
吡啶羟基化典型片段;用于 HBA/HBD(互变异构)对照、极性与氢键图谱对比及杂环衍生化。
吡啶变体|N-氧化物
694-59-7
吡啶-N-氧化物
≥98%
典型吡啶 N-oxide 变体与代谢/极性对照;用于 N-氧化相关路径研究或作为合成中间体。
吡啶羧酸|维生素B3/成盐手柄
59-67-6
烟酸
PharmPure™, USP
吡啶-3-羧酸(nicotinic acid);用于吡啶羧酸衍生化(酰胺/酯)与成盐/溶解度对照。
吡啶衍生物|维生素B3/极性对照
98-92-0
烟酰胺
用于细胞培养, 用于昆虫细胞培养, ≥99.5%(HPLC)
典型“吡啶羧酰胺”骨架(维生素B3家族);可作吡啶酰胺片段对照、细胞体系营养添加与生物相关实验基准。
吡啶羧酸|位置异构对照
55-22-1
异烟酸 (IN)
AR, Moligand™, ≥99%
吡啶-4-羧酸(isonicotinic acid);常用作“向量/成盐/酰胺化”对照母核,便于做位置异构比较。
吡啶羧酸|2-位“向量+极性”
98-98-6
2-吡啶甲酸
≥99%
吡啶-2-羧酸(picolinic acid);用于酰胺化/成盐/配位对照,常见于“2 位取代/邻位效应”讨论。
联吡啶/配位骨架
366-18-7
2,2'-联吡啶
AR, ≥99%
经典二齿配体与片段骨架;用于配位/催化体系及“联吡啶结构单元”对照。
联吡啶/配位骨架
553-26-4
4,4'-联吡啶
分析标准品, 无水级
常见联吡啶骨架:配位化学/材料及片段化学常用;也可作为“二吡啶体系”结构对照。
联吡啶衍生|位阻/构象对照
1762-34-1
5 5'-二甲基-2,2'-联吡啶
≥98%
位阻联吡啶骨架:用于配位/催化及“位阻改变→构象/电子效应变化”的结构对照。
 

表3|吡啶“可扩库构建块”(卤代 / 硼酸 / 硼化)

 
分类
Cas编号
阿拉丁货号
名称
规格或纯度
产品特色与选型用途(面向氮杂环/吡啶体系)
吡啶卤代砌块|SNAr/偶联入口
109-09-1
2-氯吡啶
99%
2-位卤代吡啶是高频“向量入口”;用于 SNAr 引入胺/氧/硫亲核体,或用于交叉偶联构建 2-取代吡啶。
吡啶卤代/氟代砌块|SNAr
372-48-5
2-氟吡啶
≥99%
2-氟吡啶是 SNAr 常用底物,利于快速引入胺/杂环等取代;对应“2 位取代高频”的合成可达性。
吡啶卤代砌块|偶联入口
109-04-6
2-溴吡啶
≥98%
2-溴吡啶用于 Suzuki/Negishi 等偶联构建 2-取代吡啶;也是“2 位向量探索”的核心砌块。
吡啶卤代砌块|偶联入口
626-55-1
3-溴吡啶
≥98%
3-溴吡啶用于构建 3-取代吡啶衍生物;支持 SAR 向量探索与空间填充。
吡啶卤代砌块|偶联入口
1120-87-2
4-溴吡啶
≥97%
4-溴吡啶游离碱形态;用于交叉偶联构建 4-取代吡啶(向量清晰、扩库效率高)。
吡啶卤代砌块|盐型更稳定
19524-06-2
4-溴吡啶盐酸盐
≥98%
同为 4-溴吡啶的稳定盐型供货形态;适合规模化/并行合成中作为标准化起始物。
吡啶卤代砌块|盐型更稳定
74129-11-6
4-溴吡啶氢溴酸盐
≥98%
4-溴吡啶盐型便于储存与称量;用于交叉偶联构建 4-取代吡啶,提高实验可重复性。
吡啶硼酸|Suzuki 构建块
197958-29-5
吡啶-2-硼酸(含有数量不等的酸酐)
≥95%
2-吡啶硼酸用于快速搭建 2-取代吡啶衍生物;与“2 位取代高频”统计相呼应,适合并行合成。
吡啶硼酸|Suzuki 构建块
1692-25-7
吡啶-3-硼酸(含有数量不等的酸酐)
≥98%
3-吡啶硼酸用于 Suzuki 偶联快速引入“吡啶-3-基”片段;便于并行扩库与 SAR 向量探索。
吡啶硼酸|Suzuki 构建块
1692-15-5
4-吡啶硼酸(含有数量不等的酸酐)
≥96%
4-吡啶硼酸用于 Suzuki 偶联引入“吡啶-4-基”;常用于构建线性向量的含氮芳杂环片段。
硼化试剂|上游构建块
73183-34-3
双(频哪醇合)二硼
≥99%
B2pin2 常用于硼化/后续 Suzuki 偶联;用于快速搭建多样化取代吡啶/联吡啶与稠合含氮杂环。
 

表4|合成与评价“通用配套”(溶剂/碱/催化/偶联试剂/氧化/捕获)

 
分类
Cas编号
阿拉丁货号
名称
规格或纯度
产品特色与选型用途(面向氮杂环/吡啶体系)
分析/LC-MS 溶剂与流动相助剂
75-05-8
乙腈 溶液
质谱级 (MS), UltraPureChrom™, UHPLC级, contains 0.1 % (v/v) formic acid
LC-MS/UPLC 常用有机相;适合含氮杂环/吡啶类药物的定量方法开发与杂质分析;0.1% 甲酸利于含氮杂环的质子化与峰形优化。
无水溶剂|杂环合成/偶联通用
109-99-9
四氢呋喃(THF)
用于DNA和肽合成(最大0.005%H₂O)
无水 THF 常用于含氮杂环的金属化/偶联/还原体系与肽/核酸相关步骤;低水有助于提高对卤代吡啶/硼酸偶联等反应重现性。
溶剂|药物溶解/筛选体系
67-68-5
二甲基亚砜(DMSO)
医药级, PharmPure™
含氮杂环药物/片段库常用溶剂;适合溶解吡啶类 API/对照品做活性筛选、溶解度/稳定性对照。
无水溶剂|极性非质子
68-12-2
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)
无水级, ≥99.8%
卤代吡啶 SNAr、酰胺化/活化体系常用溶剂;对极性含氮杂环底物溶解友好,利于放大与并行反应。
无机碱|SNAr/偶联常用
584-08-7
碳酸钾
无水级, 高级纯, 试剂级, ≥99%
卤代吡啶 SNAr、N-烷基化与多类交叉偶联常用温和无机碱;常用于构建 2/3/4 位取代吡啶衍生物。
无机碱|强碳酸盐
534-17-8
碳酸铯
purum p.a., ≥98%(T)
Cs₂CO₃ 常用于难反应卤代吡啶的偶联/SNAr 与 N-烷基化;提升转化率与底物适用性。
金属盐/催化助剂|偶联体系
7681-65-4
碘化亚铜
无水级, ≥99.995% metals basis
Sonogashira/ Ullmann 等体系常用助剂;用于构建含氮芳杂环(含吡啶)取代的 C–N/C–C 键。
交叉偶联催化前体
3375-31-3
醋酸钯 (II) (47% Pd)
适用于合成
常用 Pd(II) 前体;用于 Suzuki/Buchwald 等构建取代吡啶、联吡啶与稠合含氮杂环骨架。
交叉偶联催化剂|Pd(0)
14221-01-3
四(三苯基膦)钯(0)
Pd ≥8.9%
Suzuki 等经典催化剂;用于快速搭建取代吡啶/吡啶-芳基连接与联吡啶衍生物。
有机碱/缚酸剂|多肽/成键体系
7087-68-5
N-乙基二异丙胺 溶液
适用于多肽合成, ~2 M in 1-methyl-2-pyrrolidinone
DIPEA 常用于酰胺化/偶联缚酸;对吡啶羧酸/异烟酸等构建酰胺键尤常见,适合并行合成。
有机强碱|通用缚酸/关环
6674-22-2
1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)
≥99%
非亲核强碱;常用于含氮杂环衍生化、关环/消除及成键步骤,适合难转化体系优化。
成键试剂|羧酸偶联
25952-53-8
Aladdin™ EDC
分析标准品
EDC 用于羧酸-胺偶联生成酰胺;适合烟酸/异烟酸/吡啶羧酸等“吡啶羧酸家族”快速构建衍生物。
成键试剂|羰基活化
530-62-1
N,N'-羰基二咪唑(CDI)
≥99%
CDI 常用于酸/醇活化生成酰基咪唑中间体;适合构建吡啶羧酸的酰胺/脲/碳酸酯等衍生物。
成键试剂|高效酰胺化
148893-10-1
O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)
≥99%
HATU 是高效偶联试剂;适合位阻大或低活性吡啶羧酸底物的酰胺化,常用于药物化学并行合成。
吡啶类催化剂|酰化促进
1122-58-3
4-二甲氨基吡啶
≥99%
DMAP 是经典酰化/酯化催化剂;用于吡啶羧酸/酚等底物的衍生化,提高成键效率与收率。
氧化剂|温和氧化/清洁
7722-84-1
过氧化氢 溶液
适用于微生物学, 3%
可用于温和氧化与体系清洁;在含吡啶体系中可用于氧化条件对照(需按底物稳定性评估)。
氧化剂|N-氧化/杂环氧化常用
70693-62-8
单过硫酸氢钾
适用于合成
Oxone 常用于杂环/含氮体系氧化(含 N-氧化路径探索);也可用于“代谢 N-氧化可能性”化学模拟对照(需条件优化)。
氧化剂|N-氧化/过酸氧化
937-14-4
3-氯过氧苯甲酸
≥85%
mCPBA 常用于吡啶 N-氧化与多类官能团氧化;适合作为 N-oxide 变体制备与氧化条件对照。
生物/安全性排查|内源巯基
70-18-8
谷胱甘肽(还原型)(GSH)
Moligand™, 用于细胞培养, ≥98%
反应性代谢物/亲电体捕获常用;用于含氮杂环项目的早期风险排查与细胞体系抗氧化对照。
生物/安全性排查|巯基捕获
616-91-1
N-乙酰-L-半胱氨酸( NAC)
PharmPure™, USP, 欧洲药典(Ph.Eur), ≥98.5%
常用巯基捕获与抗氧化对照;用于评估含氮芳杂环项目中潜在反应性中间体/亲电体风险(如需要做 trapping)。
 
         注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或用品名/CAS在阿拉丁官网搜索。
 
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探索主题: 小分子药物 含氮杂环

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《从哌啶到吡啶:2013–2023 FDA 小分子新药里“最常见含氮杂环”更替与选型导航(表1–4)》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年1月19日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/from-piperidine-to-pyridine.html
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