1药物化学-药物代谢和变质反应

药物化学：药物代谢和变质反应1. 药物代谢1.1 什么是药物代谢药物代谢是指药物在体内经过化学反应而发生转化的过程。

这些转化可以使药物变得更易于排出体外、减少药物的毒性，或者增加药物的活性。

药物代谢通常发生在肝脏中，也可以在肾脏、肺脏和肠道等组织中发生。

1.2 药物代谢类型药物代谢可以分为两种类型：相对稳定的一级代谢和相对易变的二级代谢。

•一级药物代谢：也称为初级代谢，是指药物在体内通过酶的作用进行转化。

这种代谢通常将药物转化为更水溶性的化合物，以便更容易排出体外。

一级代谢通常发生在药物经过肝脏时。

•二级药物代谢：也称为继发代谢，是指在一级代谢的基础上继续进行的代谢反应。

二级代谢通常发生在药物与体内其他物质相互作用时，例如与细菌或其他酶相互作用。

1.3 药物代谢的影响因素药物代谢的过程受多种因素的影响，包括个体差异、年龄、性别、遗传因素以及其他药物的影响。

•个体差异：不同个体对药物代谢有着差异，这可能导致药物的效果和副作用出现差异。

•年龄：药物代谢酶的活性通常会随着年龄的增长而发生变化。

在儿童和老年人中，药物代谢可能会减慢或加快。

•性别：性别也可能会对药物代谢酶的活性产生影响。

一些研究发现，男性和女性对某些药物的代谢方式不同。

•遗传因素：遗传因素也可能影响个体对药物的代谢方式。

某些人可能天生缺乏某些药物代谢酶，导致对某些药物过敏或耐药。

•其他药物：同时使用多种药物时，可能会相互影响彼此的代谢。

某些药物可能会抑制或刺激其他药物的代谢酶活性。

2. 药物变质反应2.1 什么是药物变质反应药物变质是指药物在贮存或使用过程中由于接触外界环境或物质而发生的化学变化。

这些变化可能导致药物的活性降低或产生毒性物质。

2.2 药物变质的类型药物变质可以分为化学变质、物理变质和微生物变质三种类型。

•化学变质：药物在与空气、水或其他物质接触时发生化学反应，导致化学成分的改变。

例如，药物的氧化、水解或聚合等反应都属于化学变质。

药物化学考试重点总结
一、药物化学基础知识
1. 药物的分类与作用机制：了解各类药物的基本作用机制和分类，如抗生素、抗肿瘤药、抗炎药等。

2. 药物的化学结构与性质：理解药物的化学结构与其理化性质、稳定性及生物活性的关系。

3. 药物代谢：掌握药物在体内的代谢过程，包括代谢酶及代谢产物的性质和作用。

二、药物合成与工艺
1. 药物合成方法：掌握常见的药物合成方法和技术，如还原反应、氧化反应、酯化反应等。

2. 药物合成工艺：理解工业化生产中药物的合成工艺流程及优化方法。

3. 药物合成路线的设计与选择：了解药物合成路线的评价标准，掌握设计药物合成路线的思路与方法。

三、药物分析
1. 药物分析方法：掌握药物分析中常用的检测方法和技术，如色谱法、光谱法等。

2. 药物质量控制：理解药物质量控制的标准和要求，掌握药品质量控制的常用方法。

3. 药物制剂分析：了解药物制剂的分析方法，掌握药物制剂的质量控制标准。

四、药物设计与新药开发
1. 药物设计的原理与方法：掌握基于结构的药物设计、基于片段的药物设计等原理与方法。

2. 新药发现的途径与方法：了解新药发现的途径和策略，如高通量筛选、虚拟筛选等。

3. 新药开发的流程与评估：理解新药开发的流程和评估标准，掌握新药开发的风险与机遇。

第一章药物的变质反响和生物转化【学习要求】一、掌握药物的水解变质反响。

二、掌握药物自动氧化变质反响。

三、熟悉药物体内氧化代谢反响。

四、熟悉药物体内水解代谢反响。

五、了解药物的其他变质反响。

六、了解药物体内代谢的结合反响。

【教学内容】一、药物的变质反响〔一〕药物的水解反响1．药物的水解过程2．药物的化学结构对水解的碍事3．碍事药物水解的外界因素〔二〕药物的氧化反响1．药物的自动氧化2．碍事药物自动氧化的外界因素二、药物的代谢反响〔一〕氧化反响〔二〕复原反响〔三〕水解反响〔四〕结合反响【学习指导】一、药物的变质反响药物的变质反响要紧有水解、氧化、异构化、脱羧及聚合反响等。

其中，水解和氧化反响是药物变质最常见的反响。

(一)药物的水解反响当药物水解产生新的物质，那么变质失效。

常见易发生水解的药物结构有酯、酰胺、酰脲、酰肼、苷、缩氨及含爽朗卤素化合物等结构类型，其中含有酰基的羧酸衍生物最常见。

1．药物的水解过程羧酸衍生物的水解多由亲核剂-Y 〔如-OH 〕进攻缺电子的酰基碳，酰基碳原子由2SP 平面型杂化变成3SP 四面体杂化的过度态，形成新的C －Y 键，原有的C －X 键断裂，-X 离往，碳原子又恢复平面2SP 杂化状。

酰基脱离X 基团，转换成与Y 基团成键，也称酰基转换反响。

酯的碱催化水解是不可逆的，酯的酸催化水解是可逆的。

2．药物的化学结构对水解的碍事①在羧酸衍生物中，离往酸的酸性越强的药物越易水解。

②羧酸衍生物的酰基邻近有亲核基团时，能引起分子内催化作用〔即邻助作用〕，使水解加速。

③在羧酸衍生物中，不同的取代基的电性效应使羧酸的酸性增强时，水解速度加快，反之，水解速度减慢。

④在羧酸衍生物中，假设在羰基的两侧具有较大空间体积的取代基时，由于空间掩蔽的作用，产生较强的空间位阻，而减缓了水解速度。

3．碍事药物水解的外界因素①水分的碍事是药物在相对湿度愈大，药物的结晶愈细时，接触湿空气愈多，愈易水解，因此易水解的药物在贮存时，应防止与潮湿空气接触。

药物化学绪论：A型题(最佳选择题)（1题－10题）1．下列关于药典的叙述中，那一项不正确A 药典是判断药品质量的准则，具有法律作用；B 药典所收载的药品，称为法定药；C 凡是药典所收载的药物，如其质量不符合药典规定均不得使用D 工厂必须按规定的生产工艺生产法定药；E 药典收载的药物品种和数量是永久不变的；2．下列有关药物质量的叙述中，正确的是A 药厂可以自拟生产法定药的生产工艺；B 根据药物的含量即能完全判断药物的纯度；C 药物质量是根据药物的疗效和毒副作用及药物纯度来评定的；D 法定药物与化学试剂的质量标准相同；E 地方性《药品标准》可以在全国范围内使用；3．下列关于药物纯度的叙述中，那一项正确A药物纯度仅是评价药物质量优劣的重要标准之一；B 药用纯度均比试剂纯度要求更严；C 药物的有效成分含量越高药物纯度越高；D 药物的纯度标准是按照工厂生产工艺要求来制定的；E 药物的纯度高低与药物的疗效和毒副作用无关；4．下列关于药典的叙述中，正确的是A 是记载药品质量标准的词典；B 是有关药品的重要技术参考书；C 是记载药品质量标准和规格的国家法典；D 是药品生产管理的依据书；E 是药品规格的汇编书；5．我国从新中国成立到现在，中国药典先后出版了A 2版；B 4版；C 6版；D 5版；E 7版；6．工厂生产药典所记载的药品时，其质量标准达到药品标准要求的为A 合格品；B 不合格品；C 假药；D 仿制品；E 化学试剂；7．工厂生产药典所记载的药品时，其质量标准达不到药品标准要求的为A 合格品；B 不合格品；C 假药；D 仿制品；E 化学试剂；8．工厂生产药典上没有记载的药品，则产品为A 合格品；B 不合格品；C 假药；D 仿制品；E 化学试剂；9．药物化学研究的主要物质是A 天然药物；B 化学药物；C 中药制剂；D 中草药；E 化学试剂；10．《中国药典》2000年版新增药物A 1699种；B 314种；C 323种；D 500种；E 1000种；B型题（配伍选择题）（11题－15题）A用于预防、治疗、诊断疾病或调节人体功能、提高生活质量、保持身体健康的物质。

[药物化学][XXX][XXX]1．什么是药物代谢？研究药物代谢的意义。

答：药物代谢是指在酶的作用下将药物（通常是非极性分子）转变成极性分子，再通过人体的正常系统排出体外的过程。

药物代谢在决定大多数药物的药理及毒理特性方面起重要作用。

药物代谢研究在医药学许多领域中有重要的意义:新药的研究、开发及设计;临床药物检测;药物制剂的生物利用度与生物等效性研究; 毒理学研究。

（1）药物代谢在新药研究、开发及设计中的作用药物代谢在新药开发的各个阶段均有重要作用。

在新药开发的早期阶段, 药物代谢研究可以评价新药候选物的药代特征, 以寻找更为优秀的具有良好药代性质的候选物。

研究药物候选物的体内代谢转化, 分离鉴定代谢产物, 尽可能进行药理及毒理筛选, 从中为新药开发提供结构修饰设计的思路, 有助于获得安全有效的治疗药物, 降低候选药物的淘汰率。

（2）药物代谢研究在毒理学上的应用过去20年中药物代谢研究的结果表明, 多数药物由于在体内转化为具活泼反应性代谢产物而产生毒性, 一些代谢物或其活泼中间体与体内重要酶、受体、核酸等生物大分子以共价键结合而导致变态反应、致突变及致癌等恶性后果, 随之产生了毒代动力学这一科学分支。

药物代谢过程中的氧化与结合反应, 对药物代谢酶的诱导或抑制, 药物代谢的种属、器官组织、性别差异、药物代谢的立体选择性差异以及参与药物代谢的酶的基因多态性等均与药物的毒性相关。

因此为保证药物临床应用及新药开发的安全性, 一定要运用药物代谢的原理对药物进行全面合理的安全评价, 以预测或防止可能产生的毒性。

（3）药物代谢研究在临床药物检测中的应用药物代谢的深入研究可进一步揭示药物发挥药效及产生毒副作用的机制, 为临床药物治疗及毒副作用监测奠定重要的理论及应用基础。

Lu Anthony Y. H 指出药物代谢中最具挑战性的研究课题之一是阐明药物治疗中个体反应差异的原因以及药物代谢的个体差异性影响治疗效果及引发毒副作用的机制, 以真正实现临床用药的安全、合理及个性化。

第二章药物代谢本章提示：药物代谢是在体内酶的作用下使药物的化学结构发生变化，大多使有效药物转变为低效或无效的代谢物，有时也会产生活性代谢物；也有可能转变成毒副作用较高的产物。

而前药设计则是通过代谢转变产生有效药物。

执业药师应熟悉药物在体内代谢的化学变化类型，以及药物的化学结构变化后产生生物活性的变化。

药物进入机体后，一方面药物对机体产生诸多生理药理作用，即对疾病治疗作用；另一方面对机体来讲药物是一种外来的化学物质，机体组织将对药物进行作用设法将其排出体外，这就是药物的代谢。

药物代谢是指在酶的作用下将药物(通常是非极性分子)转变成极性分子，再通过人体的正常系统排泄至体外的过程；是药物在人体内发生的化学变化，也是人体对自身的一种保护机能。

因此研究药物在体内代谢过程中发生的化学变化，更能阐明药理作用的特点，作用时程，结构的转变以及产生毒副作用的原因。

药物的代谢通常分为二相：第Ⅰ相生物转化(Phase Ⅰ)，也称为药物的官能团化反应，是体内的酶对药物分子进行的氧化、还原、水解、羟基化等反应，在药物分子中引入或使药物分子暴露出极性基团，如羟基、羧基、巯基、氨基等。

第Ⅱ相生物结合(Phase Ⅱ)，是将第Ⅰ相中药物产生的极性基团与体内的内源性成分，如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸或谷胱甘肽，经共价键结合，生成极性大、易溶于水和易排出体外的轭合物。

但是也有药物经第Ⅰ相反应后，无需进行第Ⅱ相的结合反应，即排出体外。

其中第Ⅰ相生物转化反应对药物在体内的活性影响最大。

由于催化反应时酶对底物化学结构有一定的要求，因此不同化学结构的药物，其代谢的情况也不一样。

第一节药物的官能团化反应（第Ⅰ相生物转化）一、含芳环药物的代谢含芳环的药物主要发生氧化代谢，是在体内肝脏CYP 450酶系催化下，首先将芳香化合物氧化成环氧化合物，然后在质子的催化下会发生重排生成酚，或被环氧化物水解酶水解生成二羟基化合物。

生成的环氧化合物还会在谷胱甘肽S－转移酶的作用下和谷胱甘肽生成硫醚；促进代谢产物的排泄。