1.降低 LogD 以增加水溶性
将分子中的羰基和开二甲基改为氧杂环丁烷可降低对数，增加水溶性。在分子的不同位置引入氧杂环丁烷对 LogD 和水溶性的影响也不同。
2.对 pKa 的影响
氧杂环丁烷的极性可用于调节近端氨基的基性。pKa 的降低取决于两个功能单元之间的拓扑距离。当亚甲基单元被氧杂环丁烷单元取代时，位于 α 位的氨基的 pKa 下降幅度最大（介于 -2.5 和 -3.5 之间）。
3.在嵌段中取代吗啉或其他羰基结构
尽管众所周知吗啉可能是氧化代谢的靶标，但亲脂性支架的水溶性通常会通过加入吗啉结构而得到改善。目前市面上有 17 种含有吗啉成分的原料药。其中 13 种化合物的代谢数据已经公布，吗啉肽环的氧化降解是其中 8 种化合物的主要代谢途径。螺环氧杂环丁烷可被视为吗啉的结构类似物，因为它们既能增加溶解度，又能在氧化代谢中保持稳定。因此，这些环氧乙烷衍生物通过其独特的极性空间分布，被认为是吗啉或其他类羰基结构的有用替代构建模块。
4.在嵌段中取代吗啉或其他羰基结构
尽管众所周知吗啉可能是氧化代谢的靶标，但亲脂性支架的水溶性通常会通过加入吗啉结构而得到改善。目前市面上有 17 种含有吗啉成分的原料药。其中 13 种化合物的代谢数据已经公布，吗啉肽环的氧化降解是其中 8 种化合物的主要代谢途径。螺环氧杂环丁烷可被视为吗啉的结构类似物，因为它们既能增加溶解度，又能在氧化代谢中保持稳定。因此，这些环氧乙烷衍生物通过其独特的极性空间分布，被认为是吗啉或其他类羰基结构的有用替代构建模块。