药物化学基础结构PPT课件

O
O
NH2CONH2 C2H5ONa
H3C RH2C
CH R/
N NH
ONa
H+
H3C CH RH2C R/
NH O
NH
HN
O
3. 举例：苯巴比妥
O3
•结构式：
4NH
H 5C 2 O
52
6
N
H
1
O
•化学名：5-乙基-5-苯基丙二酰脲，又名鲁米那
C H 2 C lK C N
C H 2 C NH 2 O
第二章、麻醉用药
临床上使用的麻醉用药包括： 全身麻醉药（全麻药）、
局部麻醉药（局麻药） 和麻醉辅助药（肌肉松弛药）。
•全身麻醉药作用于中枢神经，使其受到可逆性抑制， 从而使意识、感觉和反射消失；
•局部麻醉药作用于神经末梢和神经干，阻滞神经冲动 的传导，使局部的感觉消失； •肌肉松弛药又称骨骼肌松弛药或肌松药，作用在神经 肌肉接头处，可使骨骼肌完全松弛。
•药物研究和开发的各个环节，要严格控制，符合要求， 目的是保证药物的有效和安全。
传统的新药研究与开发的模式
现代新药设计
基因治疗药物
基于疾病发生机制的药物设计 基于药物作用靶点结构的药物设计
合理药物设计：依据生物化学、酶学、分子生物学及分
子遗传学等领域的研究成果，针对这些基础研究所揭示的包括
酶、受体、离子通道、核酸等潜在的药物作用的靶点，以
COOCH2CH2N
C2H5 C2H5
.HCl
•化学名：对-氨基苯甲酸-β-二乙氨基乙酯盐酸盐，
O2N
又名奴佛卡因
CH3 Na2Cr2O7,H2SO4O2N
COOH
HOCH2CH2N(C2H5)2O2N

药物化学基础结构1.脂环类结构：脂环类结构是一种常见的药物化学基础结构。

它由若干个碳原子组成的环状结构，通常含有一些非键电子。

脂环类结构的代表物包括苯环、噻吩环和吡咯环等。

这些结构在药物中常常起到增强分子亲水性、增加分子稳定性和改变分子电荷的作用。

2.脂肪酸类结构：脂肪酸类结构是指由长链碳氢酸的共轭结构组成的化合物。

脂肪酸类结构在药物中常常起到改变药物分子极性、增强药物稳定性和增加药物与靶点之间的亲和力等作用。

脂肪酸类结构在抗炎药物中较为常见，如非甾体抗炎药物。

3.氨基酸类结构：氨基酸类结构是指由氨基酸分子组成的结构。

氨基酸是生物体内蛋白质的组成单位，具有广泛的生物活性。

在药物中，氨基酸类结构可以通过改变药物的极性、体积和酸碱性等性质，来增强药物的稳定性和生物利用度。

此外，氨基酸类结构还可以提高药物与受体的亲和力和选择性。

4.异环类结构：异环类结构是指由一个或多个非芳香的环组成的结构。

异环类结构在药物中具有重要的生物活性，如抗生素和抗肿瘤药物。

此外，异环类结构还可以改变药物的药物代谢途径和药物在体内的分布，从而影响药物的药效活性。

5.糖类结构：糖类结构是指由多个糖分子组成的结构。

糖类结构在药物中常用于改变药物的酸碱性和溶解度，增强药物的生物利用度和稳定性。

此外，糖类结构还可以通过与受体结合来增加药物与靶点之间的亲和力和选择性。

以上介绍了几种常见的药物化学基础结构。

这些结构的特点和作用不尽相同，但它们都可以通过改变药物的极性、形状、荷电状态等性质，来影响药物的药代动力学和药效学特性。

对药物化学基础结构的研究可以为新药开发和药物设计提供有益的启示，促进药物的研究和应用。

总结词：介绍新药开发的流程和策略，包括靶点发现与验证、先导化合物的筛选与合成、候选药物的选定与优化等。
总结词
介绍几个具有代表性的创新药物研发案例，包括治疗癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等方面的药物。
要点一
要点二
详细描述
近年来，随着生物医药技术的不断发展，越来越多的创新药物被研发出来。例如，针对癌症的治疗药物，如PD-1抑制剂、PARP抑制剂等，能够通过调节免疫系统或抑制肿瘤细胞生长等方式发挥抗癌作用。针对心血管疾病的治疗药物，如ACE抑制剂、ARBs等，能够降低血压、保护心脏和肾脏等器官。针对神经退行性疾病的治疗药物，如阿尔茨海默病药物等，能够改善认知功能和延缓疾病进展。这些创新药物的研发成功为人类健康事业做出了巨大贡献。
氧化还原反应
在酸或碱的催化下，醇与羧酸或其他含羧基的化合物反应，生成酯类化合物。
酯化反应
两个或多个分子之间发生反应，形成新的化学键，同时生成新的分子。
缩合反应
按照实验步骤进行操作，控制好反应温度、压力、浓度等条件。
实验操作
注意安全问题，如使用腐蚀性试剂时需佩戴防护眼镜和手套；注意环保问题，如废液的处理和回收；注意实验记录和报告的撰写，确保实验数据的真实性和完整性。
CHAPTER
06
药物化学的未来发展与挑战
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药物化学课件
药物化学概述药物分子的化学结构与性质药物合成的基本原理与技术药物设计与新药开发药物化学的应用与实践药物化学的未来发展与挑战
contents
目录
CHAPTER
01
药物化学概述
总结词
药物化学是一门研究药物分子的化学性质、结构特征、构效关系及其与生物活性关系的科学。

临床用药监测与调整
对患者进行用药监测，及时发现并处理药物不良反应和治 疗效果不佳的情况，调整药物治疗方案。
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06
药物化学在医药领域的应用
Chapter
新药研究与开发
01
药物靶点的发现与验证
利用药物化学手段，研究生物大分子的结构与功能，寻找并验证药物作
用的靶点。
02
先导化合物的发现与优化
通过高通量筛选、虚拟筛选等方法，发现具有潜在药理活性的先导化合
物，并运用药物化学原理对其进行结构优化，提高药效和降低毒性。
药物制剂评价
对药物制剂进行质量评价、生物利用度评价和临床试验等，确保药物 制剂的安全性和有效性。
临床合理用药与个体化治疗
临床药物治疗方案制定
根据患者的病情、诊断结果和治疗目标，制定个性化的药 物治疗方案。
药物相互作用与配伍禁忌
了解药物之间的相互作用以及配伍禁忌，避免不合理用药 导致的不良反应和药源性疾病。
保护与脱保护策略
在合成过程中，对敏感官能团进行 保护，合成结束后再脱去保护基团 。
药物合成中的新技术与新方法
利用催化剂提高反应速率和选择 性，实现药物的高效、绿色合成 。
利用光化学反应合成药物，具有 条件温和、选择性高等优点。
不对称合成 催化合成
连续流合成 光化学合成
利用手性辅助剂或催化剂，实现 手性药物的高效合成。
化学合成法
通过化学反应将简单的化 合物逐步合成复杂的药物 分子。
生物合成法
利用生物体内的代谢途径 和酶催化反应合成药物。
组合化学法
利用组合原理，高通量地 合成大量化合物，并进行 活性筛选。
药物合成路线设计
逆合成分析

配体是一种能够与受体结合的分子，它们可以是内源性物质（如激素、神经递质等）或 外源性物质（如药物）。配体与受体结合后可以发挥生理或药理作用，从而影响细胞功
能。
06
药物的发现与开发
药物发现的途径与方法
随机筛选
通过大规模筛选实验，从大量化合物 中找出具有生物活性的候选药物。
合理药物设计
基于已知的生物靶点结构和功能信息， 通过计算机辅助药物设计，预测和优 化候选药物的活性。
药物的代谢调控
药物的代谢受到多种因素的影响，包括基因遗传因素、生理因素和环境因素等。其中，基因遗传因素对药物的代 谢影响最大，不同个体对同一药物的代谢能力存在差异。此外，药物的相互作用也会影响药物的代谢过程。
05
药物的作用机制与靶点
药物的作用机制
药物作用机制是指药物如何与机体细胞相互作用，从而发 挥药理或治疗作用的机制。药物作用机制的研究对于新药 研发和临床用药具有重要的指导意义。
药物化学基本知识
目录
• 药物化学概述 • 药物分子的化学结构 • 药物分子的合成与制备 • 药物的代谢与生物转化 • 药物的作用机制与靶点 • 药物的发现与开发
01
药物化学概述
药物化学的定义和任务
定义
药物化学是一门研究药物的化学结构 和性质、药物与生物体的相互作用以 及药物在体内吸收、分布、代谢和排 泄等过程的科学。
分或合成新的药物，发现了许多具有重要治疗作用的化合物。
03
现代药物化学
随着科学技术的发展，药物化学的研究领域不断拓展，涉及计算机辅助
药物设计、高通量筛选、基因组学和蛋白质组学等方面的研究，为新药
研发提供了更多手段和工具。
02
药物分子的化学结构
药物分子的结构特征

药物化学基础结构
结构式中常见官能团1
C-O单键
C-O双键
精品课件
结构式中常见官能团2
含氮基团 含硫基团 含磷基团
硝苯地平
地西泮 奥美拉唑
环磷酰胺
结构式中常见官能团3
吗啡
可的松
精品课件
结构式中常见官能团4
对乙酰氨基酚
肾上腺素
精品课件
五元杂环1
保泰松 氟康唑
西咪替丁
氯沙坦钾
精品课件
五元杂环2
OH
HO
HOOC
H
H
COOH
CH3
H3C
15
手性化合物
• 光学活性 （+）右旋 （-）左旋
1. R, S 型 2. D, L 型
精品课件
Байду номын сангаас
Fischer 惯例
CHO
CHO
H C OH
HO C H
CH2OH
D-甘油醛
CH2OH
L-甘油醛
糖类和氨基酸用的较多
精品课件
Cahn-Ingold –Prelog （CIP)规则
R-型
S-型
2S, 5R, 6R
精品课件
手性化合物相关知识
❖ D/L:常用于氨基酸或糖 ❖d/l: 左旋或者右旋；测量结果,也表示为(+)(-) ❖R/S: CIP规则 ❖光学活性: 实验观察到的化合物将单色平面偏振
光的平面向观察者的右边或左边旋转的性质 ❖ 左旋或者右旋与构型无直接关系 ❖ 除了手性碳外，还有手性硫，手性氮
精品课件
并二环杂环
诺氟沙星
吲哚美辛
盐酸小檗碱
精品课件
碱基和核糖
阿昔洛韦

首过效应（first pass effect）：药物在进入体循环之前发生的代谢转化称之为 首过效应。
静脉注射：显效最快的给药方式，药物直接进入血液，通过血液循环到达作用部 位。
优点：药物不通过体内固有的屏障，瞬间即可达到有效血药浓度
缺点： • 注射液必须透明澄清，不得混有颗粒状物质 • 灭菌处理 • 等渗溶液,pH = 7.4
——《药品管理法》 57 条
二 药物化学的定义
药物化学涉及生理活性物质的发现、开发和鉴定，以及在分子水平对生 理活性物质作用机制的研究。药物化学主要是以药物研究为主，对一般生理 活性物质也进行研究，同时也包括对药物及其关联物质代谢物的研究、鉴定 和合成。
---IUPAC
最新定义：
药物化学是研究用于疾病诊断、预防和治疗的药物的先导化合物的 发现与优化、新药分子设计与化学合成，并将候选药物开发成上市新药 的，由化学、药学、生物学、医学和计算机科学的各分支学科交叉融合 的一门学科。
2、药代动力学阶段 设计有适合的ADME特性的化合物，研究机体对药物产生怎样的作用
吸收（Absorption）：药物通过消化道和各种生物膜吸收。
分布（Distribution）：药物通过血液循环分布到各个作用部位，也有少数是通 过淋巴循环分布。
代谢（Metabolism）：药物等外源性物质发生化学转变（Ⅰ和Ⅱ），形成水溶 性物质，易于从尿中排除体外。（失活或活化）
• 就药物化学涉及和讨论的内容而言，大体分成两个不同的范围：
一是关于已知药理作用并在临床应用的药物，它们的制备方法（合成 、发酵、提取）、分析确证、质量控制、结构改造以及化学结构与药理活 性的关系等。讨论已有药物的化学与活性，它回答的问题是，什么是一个 好药，如何得到一个安全有效的药物，侧重于现行药物的实际应用；

完整版课件
乳酸分子的两种构型
OH
HO
HOOC
H
H
COOH
CH3
H3C
15
手性化合物
• 光学活性 （+）右旋 （-）左旋
1. R, S 型 2. D, L 型
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完整版课件
Fischer 惯例
CHO
CHO
H C OH
HO C H
CH2OH
D-甘油醛
CH2OH
L-甘油醛
糖类和氨基酸用的较多
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完整版课件
19
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药物化学基础结构
结构式中常见官能团1
C-O单键
C-O双键
2
完整版课件
结构式中常见官能团2
含氮基团 含硫基团 含磷基团
硝苯地平
地西泮 奥美拉唑
环磷酰胺
结构式中常见官能团3
吗啡
可的松
4
完整版课件
结构式中常见官能团4
对乙酰氨基酚
5
肾上腺素
完整版课件
五元杂环1
保泰松 氟康唑
西咪替丁
氯沙坦钾
6
完整版课件
五元杂环2
磺胺甲噁唑
青霉素类
7
完整版课件
六元杂环1
盐酸哌替啶
吡嗪酰胺
8 盐酸西替利嗪
完整版课件
六元杂环2
9
硝苯地平
巴比妥类
完整版课件
总结： 一氮五元为吡咯， 吡咯引入杂原子构成环系都为唑；
一氮六元称为啶， 芳香环系为吡啶，没有双键为哌啶。
吡啶加一氮原子，二氮对位为吡嗪，二 氮间位为嘧啶。

• Claisen酯缩合
• 酯中的α氢与另一分子酯 缩合
• Hofmann降解
• 未取代酰胺分子中失去 一个羰基
• Leuckart反应
• 醛、酮与甲酸铵生成第 一胺
2019/9/2
第一章 绪论
3
• 科学精神 • 进度----进度表（导读） • 多交流 • 实验
2019/9/2
第一章 绪论
4
专业英语
2019/9/2
第一章 绪论
13
一.药物化学的研究内容和任务
★1. 药物化学的研究内容:
化学药物的结构、理化性质、制备方法、 转运代谢、化学结构与药效关系、药物作用 的化学机理以及寻找新药的途径和方法等。
2019/9/2
第一章 绪论
14
Medicinal chemistry
• 药物合成(synthesis of drugs) • 分离纯化(isolation and purification) • 结构确证(identification of structure) • 命名(nomenclature) • 理化性质(physicochemical properties) • 质量控制(control of quality)
2019/9/2
第一章 绪论
22
药物化学的研究内容：
化学药物 结构明确
化合物
系统 命名
化学 性质
体内 代谢
化学 结构
化学 制备
构效
新药
2019/9/2
关系
第一章 绪论
设计
23
★2.药物化学的任务
2.1 在药物研究中的任务
提供新结构的化学药物，即：
设计 合成 理化性质测定等

•(2) 去极化型肌松药：这类药物的作用与乙酰胆碱类 似，它与肌细胞膜上的受体结合，使肌细胞膜产生去 极化。与乙酰胆碱的区别是它不能立即被胆碱脂酶水 解，从而使膜的去极化持续一段时间，使肌肉处于松 弛状态。去极化肌松药不仅不被抗胆碱脂酶药拮抗， 反而会加强其作用。
1. 氯琥珀胆碱
•结构：
CH2COOCH2CH2N+(CH3)3 CH2COOCH2CH2N+(CH3)3
CH3(CH2)3Br Na2CO3
H H9C4
N
COOC2H5
HOCH2CH2N(CH3)2 C2H5ONa,
H H9C4
N
COOCH2CH2N
CH3 CH3
HCl C2H5OH
H H9C4
N
COOCH2CH2N
CH3 CH3
.HCl
3. 盐酸利多卡因
•结构：
CH3 NHCOCH2N(C2H5)2 .HCl.H2O
五、药物的质量和标准
评定药物质量主要须考虑下述两个方面：
1. 药物的疗效和副作用；
2. 药物的纯度。
•药典：是国家控制药物质量的标准，是管理药物生产、 检验、供应和使用的依据，具有法律的约束力。
•《中华人民共和国药典》简称《中国药典》分两部出版， 一部收载中草药材、中药提取物和制剂、油脂类药材和 中成药；二部收载化学药物、抗生素、生化药物以及各 类制剂等。
R R/
NH X
NH
O
X=O或S
•含仲碳的烃基巴比妥药物：
H3C RH2C
C
O + H2C
COOC2H5 CN
H3C RH2C
C
C
CCONOC2H5
[H] H3C Catalyst. RH2C