Un compus principal este o substanță chimică care se dovedește promițătoare ca medicament, dar nu este gata pentru testare pe oameni. Are activitate împotriva unei ținte biologice, dar poate avea și o solubilitate slabă, un metabolism rapid sau efecte în afara țintei. Compusul principal este un punct de plecare, nu un produs finit. Chimiștii specializați în medicină preiau inițiativa și îi modifică structura, adăugând sau eliminând grupuri chimice pentru a îmbunătăți potența, selectivitatea și siguranța. Acest proces, numit optimizare a compusului principal, poate dura ani și poate produce sute de variante înainte ca un candidat să fie selectat.

Contactele potențiale provin din numeroase surse. Screening-ul de mare randament al bibliotecilor de compuși poate identifica rezultatele care devin contacte potențiale. Produsele naturale, cum ar fi extractele de plante sau bulionurile de fermentație bacteriană, au produs numeroase contacte potențiale. Designul rațional începe cu structura proteinei țintă și construiește o moleculă care să se potrivească. Abordările bazate pe fragmente reunesc mici fragmente moleculare care se leagă de diferite părți ale țintei. Odată ce un contact potențial este identificat, acesta intră într-un ciclu de proiectare, sinteză, testare și rafinare.

Ce face ca un client potențial să fie bun:

• Potență. Se leagă de țintă la concentrații scăzute.
• Selectivitate. Atinge ținta dorită mai mult decât altele.
• Proprietăți asemănătoare medicamentelor. Are solubilitate și stabilitate rezonabile.
• Trasabilitate. Poate fi modificat chimic pentru a-i îmbunătăți proprietățile.
• Siguranță. Nu prezintă toxicitate evidentă în primele teste.

Majoritatea sondelor eșuează. O sondă care arată bine într-o eprubetă s-ar putea să nu funcționeze în celule, iar una care funcționează în celule s-ar putea să nu funcționeze la animale.