由碳原子和非碳原子(主要是N、O、S，習(xí)慣上稱為雜原子)組成的環(huán)狀化合物稱為雜環(huán)化合物。含N雜環(huán)化合物是藥物分子中最重要的結(jié)構(gòu)單元之一，為了更加明確各結(jié)構(gòu)含N雜環(huán)在藥物中的效用，Edon Vitaku等對(duì)美國FDA批準(zhǔn)的涉及治療12種疾病的1086個(gè)獨(dú)特小分子藥物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳盡分析。結(jié)果顯示，美國FDA自成立以來到2012年為止批準(zhǔn)的所有1994個(gè)上市藥物，刨去其中146個(gè)生物藥，253個(gè)復(fù)方制劑而且單獨(dú)組分從沒有被批準(zhǔn)過的，23個(gè)多肽類藥物，還有537個(gè)重復(fù)的分子結(jié)構(gòu)。所以真正新小分子實(shí)體(NME)只有1086個(gè)。而這些化合物中有613-640個(gè)含有至少一個(gè)氮雜環(huán)，占上市藥物總數(shù)的59%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了含S雜環(huán)化合物(26%)和含Cl雜環(huán)化合物(13%)，平均每個(gè)藥物的N原子數(shù)是2.3 N，含N雜環(huán)化合物中以哌啶、吡咯烷等飽和雜環(huán)的出現(xiàn)頻率最高。
如果把化合物的分子結(jié)構(gòu)按照成環(huán)的大小來分，可以把這些藥物分為7大類：其中含有3或4元環(huán)的藥物有74個(gè)、5元環(huán)的化合物有250個(gè)(其中156個(gè)含有芳環(huán))、6元環(huán)的化合物有379個(gè)(其中包括106個(gè)芳環(huán)化合物)、7或8元環(huán)的藥物有33個(gè)、并環(huán)的有88個(gè)、雙環(huán)的有35個(gè)，以及22個(gè)大環(huán)化合物。
