創薬
たいていは、ある程度の薬理活性をもったいくつかの化合物が発見される。そしてそれらが共通の化学構造を持つ場合は、単一かあるいは複数のファーマコフォア(Pharmacophore)が見出されることがある。この時点で、医薬品化学者は構造活性相関(Structure-activity relationship; SAR)を試みて幾つかの性質を改善してリード化合物を仕立てるのである。その改善とは次のようなものである:
選択された標的に対する活性を増大する。
無関係の標的に対する活性の低減させる。
分子特性のドラッグライクネス (薬に適した性質) やADME(薬物動態)の改良を行う。
このプロセスは幾つかの試行錯誤的なスクリーニングの実施が必要となることがある。その過程において、望ましくは、新しい分子の性質が改良され、In vitro試験や In vivo試験を実施する上で採用された病理モデルの活性の点で好ましい化合物になっていることである。
「リピンスキーのルールオブファイブ」で提案されているように、化合物または一連の化合物の品質を評価するために、さまざまな指標が使用される。そのような指標には、脂溶性、分子量、極性表面積を推定するためのcLogPのような計算された特性、および力価、酵素クリアランスの in vitro 測定のような計測された特性が含まれる。リガンド効率(英語版) (LE) や脂溶性効率(英語版) (LiPE) のような指標を組み合わせて、ドラッグライクネスを評価する。
概してHTSは、一般には新規な創薬のための手法であるが、その目的だけに使用されるわけではない。
従来、多くの医薬品や生物活性を持つ化学物質は、生物が生存のために他の生物の活性に影響を与えるように作り出す化学物質を研究して発見してきた。
コンビナトリアルケミストリーがリード発見プロセスに不可欠な要素として台頭してきているにもかかわらず、天然物が創薬の出発材料として大きな役割を果たしていることに変わりはない。2007年の報告書によると、1981年から2006年の間に開発された974の低分子新規化学物質のうち、63%が天然物由来または天然物の半合成誘導体 (英語版) であった。抗菌剤、抗悪性腫瘍剤、降圧剤、抗炎症剤などの特定の治療分野では、さらに大きな数値であった。多くの場合、これらの製品は長年にわたり伝統的に使用されてきたものである。
天然物は、抗菌療法の現代的な技術開発のための新しい化学構造の有用な源となる可能性がある。