许多著名的小分子药物，如抗生素和抗癌治疗剂，是天然产物，其核心结构中包含聚糖和/或糖侧链（即糖苷）。图57.1显示了一些带有聚糖侧链的天然产物的现代示例。这里将不再详细回顾天然产物化学这一成熟领域，尽管许多天然产物是糖基化的，例如著名的洋地黄。修饰的聚糖产生了合成药物，例如流感病毒神经氨酸酶的小分子抑制剂。
最近在糖质-蛋白质相互作用的功能理解方面取得的进展促成了糖模拟物（一种新型小分子药物）的开发。
图 Essentials of Glycobiology, 4E. Fig. 57.1：含有聚糖组分的天然产物示例。链霉素和红霉素A是抗生素，多柔比星是化疗药物，地高辛用于治疗心血管疾病。
合理药物设计——流感病毒神经氨酸酶的小分子抑制剂
流感病毒有两种主要的表面蛋白：血凝素和神经氨酸酶。血凝素通过结合细胞表面唾液酸来启动感染。神经氨酸酶通过裂解唾液酸来协助病毒释放，以防止新合成的病毒不必要地滞留在细胞表面。神经氨酸酶也可能在入侵阶段发挥作用，通过去除可溶性粘蛋白上的唾液酸，否则这些粘蛋白会抑制细胞表面结合。
基于神经氨酸酶的晶体结构，一项合理药物设计程序产生了扎那米韦（Relenza）。在先前已知的神经氨酸酶抑制剂 2-脱氧-2,3-脱氢-N-乙酰-神经氨酸的 C-4 位添加一个庞大的胍基侧链，显著增加了对流感神经氨酸酶的亲和力，同时不影响宿主细胞神经氨酸酶。Relenza 通过中断病毒在感染早期阶段的传播并随后预防感染来阻断流感病毒生命周期。由于口服生物利用度差，Relenza 必须通过吸入才能在上呼吸道的感染粘膜部位发挥作用。由于易于使用，口服药物 **奥司他韦（Tamiflu）**实现了相同的效果并占据了大部分市场。
图 Essentials of Glycobiology, 4E. Fig. 57.2：合成的流感神经氨酸酶抑制剂 Relenza 和 Tamiflu。
对禽流感病毒（“禽流感”）传播到人类群体的担忧促使了 Tamiflu 的储备。幸运的是，迄今为止尚未需要广泛使用该药物。Tamiflu 的开发是基于聚糖的合理药物设计的典范，产生了对抗毁灭性疾病的强大药物。
