药物化学第2章新药研究的基本原理与方法

2019药物化学第二章新药研究的基本原理与方法一、先导化合物的发现（选择）1.天然产物：青蒿素、β内酰胺酶抑制剂克拉维酸、HMG-COA还原酶抑制剂他汀类、猪胰岛素2.现有药物：（1）副作用：氯丙嗪由抗组胺药异丙嗪镇静副作用发展而来；磺胺类降糖和利尿由抗菌药发展而来（2）代谢：羟布宗是保泰松的活性代谢物；奥沙西泮是地西泮的活性代谢物（3）现有突破性药物：me too ，兰索拉唑由奥美拉唑发展而来3.活性内源性物质：避孕药的先导化合物是甾体激素黄体酮；抗炎药吲哚美辛先导化合物是炎性介质5-羟色胺4.组合化学和高通量筛选5.计算机靶向筛选二、先导化合物的优化（简答）在新药研究过程中:发现的先导化合物可能存在某些缺陷如活性不够高,化学结构不稳定，毒性较大，选择性不高,药代动力学性质不合理等,需要对先导化合物进行结构修饰或改造，使之成为理想的药物,这一过程称为先导化合物的优化。

先导化合物的优化方法：传统的药物化学方法和现代的方法。

1.传统的药物化学方法1)利用生物电子等排体原理优化先导化合物生物电子等排体是具有相似的分子形状和体积、相似的电荷分布并由此表现出相似的物理性质（如疏水性），对同一靶标产生相似或拮抗的生物活性的分子或基团。

分为经典和非经典的生物电子等排体。

经典的生物电子等排包括外层价电子相同的原子或基团，元素周期表中同主族的元素，以及环等价体。

非经典的生物电子等排体是具有相似的空间排列、电性或其他性质的分子或基团，相互替换会产生相似或相反生物活性的分子或基团。

利用生物电子等排体对先导化合物中的某一个基团逐个进行替换得到一系列的新化合物，是药物化学家设计研究药物的经典方法，有许多成功例子。

例如将H2受体拮抗剂西味替丁 (aimetidine)结构中的咪唑环用呋喃环和噻唑环替换得到雷尼替丁( rnitidine )和法莫替丁 ( famotidine) ,它们的H2受体拮抗作用均比西咪替丁强。

2)通过前药设计优化先导化合物。

绪论1、药物化学（Medicinal Chemistry）是关于药物的发现、发展和确证，并在分子水平上研究药物作用方式的一门学科。

2、药物是对疾病具有预防、治疗和诊断作用或用以调节机体生理功能的物质。

3、根据药物的来源和性质不同，可以分为中药或天然药物、化学药物和生物药物。

4、化学药物是一类既有药物的功效，同时又有确切的化学结构的物质。

5、药物化学的三个时期：以天然产物为主的发现时期、以合成药物为主的发展时期、药物分子设计时期。

6、1899年，阿司匹林上市，标志着药物化学学科的形成。

第一章：新药研究和开发概论1、新化学实体（New Chemical Entities）是指在以前的文献中没有报道过的新化合物。

而有可能成为药物的新化学实体则需要时能够以安全和有效的方法治疗疾病的新化合物。

2、通常新药的发现分为4个主要的阶段：靶分子的确定和选择、靶分子的优化、先导化合物的发现和先导化合物的优化。

3、药品质量的主要含义是：A、药物的疗效和毒副作用，B、药物的纯度。

4、药品质量标准中，有两个重要的指征：一是药物的纯度，即有效成分的含量；二是药物的杂质限度。

5、药物的商品名通常是针对药物的最终产品，即剂量和剂型已确定的含有一种或多种药物活性成分的药品。

含同样活性成分的同一药品，每个企业应有自己的商品名，不得冒用、顶替别人的药品商品名称。

6、药物的通用名：也称为国际非专利药品名称，是世界卫生组织推荐使用的名称，通常是指有活性的药物物质，而不是最终产品，因此是药学研究人员和医务人员使用的共同名称，所以一个药物只有一个药品通用名，比商品名使用起来更为方便。

第二章：药物设计的基本原理和方法1、目前新药设计的靶点集中在受体、酶、核酸、离子通道和基因等上。

2、先导化合物（Lead Compound）：通过各种途径得到的具有一定生理活性的化学物质。

3、先导化合物的发现方法和途径：a、从天然产物活性成分中发现先导化合物；b、通过分子生物学途径发现先导化合物；c、通过随机机遇发现先导化合物；d、从代谢产物中发现先导化合物；e、从临床药物的副作用或者老药新用途中发现新药；f、从药物合成中间体中发现先导化合物；g、通过计算机辅助药物筛选寻找先导化合物。

药物化学的基本原理和新药研发药物化学是一门综合性学科，它研究有机化合物在药物方面的应用，其中涉及的原理和技术十分复杂。

在新药研发上，药物化学起到了至关重要的作用。

药物化学的基本原理药物化学是一门应用有机化学原理、方法、手段，开发和研究药物的科学技术。

药物化学主要研究药物的化学结构、性质、合成方法和作用机理等方面的问题。

药物分子的结构、物理化学性质、生物转化代谢等都直接关系着其药理学性质。

因此，药物化学旨在理解药物的结构与作用之间的关系，从而寻找有效治疗疾病的药物，并进行药物的优化和设计。

药物分子的结构对药物的活性及生物利用度影响很大，因此药物合成设计中需要考虑药物分子结构的因素，如分子的大小、极性、化合图式、有机骨架、官能团等。

例如，通常来说，小分子药物更容易进入细胞并抑制酶的活性。

药物研发的流程药物研发是一个复杂的过程，通常经过药物研发、临床试验和商业化等不同阶段。

药物化学在药物研发的各个阶段都有着重要的作用。

药物研发主要分为以下步骤：1.药物发现：药物发现是一项重要的初步药物研发阶段。

高通量筛选技术、计算机化学技术和分子模拟技术是现在广泛应用的药物发现技术。

2.药物优化：在药物发现的基础上，通过药物合成、结构修饰等方法，对主要手段的结构和药理活性进行优化，以提高其功能效果和药代动力学特性。

3.药物候选化合物选择：在药物优化的基础上，对候选物进行选择，主要是通过临床试验来验证药物的安全性、毒性、药代动力学等性质。

4.临床试验：临床试验是药物研发的重要环节。

其中包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验。

Ⅰ期临床试验主要是评估药物的安全性；Ⅱ期临床试验主要是评估药物的药效和安全性；Ⅲ期临床试验主要是评估药物的有效性、安全性和稳定性。

5.市场上市：根据临床试验的结果，经药品审批机关审批后，即可上市销售。

药物化学在新药研发中的应用药物化学在不同阶段均有重要作用。

在药物发现环节中，药物化学通过计算机化学技术和分子模拟技术等，对药物分子进行设计和预测，有助于提高发现的药物的效能和减少不必要的合成实验。

第2章新药研究的基本原理与方法选择题每题1分
第2章新药研究的基本原理与方法填空题1每空1分
填空题2 每空1分
填空题3每空1分
第2章新药研究的基本原理与方法概念题每题2分
第2章新药研究的基本原理与方法问答与讨论题每题6分
前列腺素E2(PGE2)为结晶固体，但室温稳定期短，几个月内可迅速分解，不稳定因素是C-11位羟基易在酸性条件下，发生消除反应生成前列腺素A2(PGA 2) 这也是其口服无效的主因。

请设计两种较为稳定的衍生物。

举例说明根据受体结构进行药物分子设计
HIV蛋白水解酶催化机理
根据催化机理设计的HIV蛋白水解酶抑制剂
第2章新药研究的基本原理与方法合成/代谢/反应/设计题每题6分。

第一章绪论1.药物：是人类用来预防、诊断、治疗疾病，或为了调节人体功能、提高生活质量、保持身体健康的特殊化学品。

2.药物化学：是一门发现与发明新药、合成化学药物，阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞（生物大分子）之间相互作用规律的综合性学科，是药学领域中重要的带头学科。

3.药物的作用靶点：①受体②酶③离子通道④核酸4.纯度：反映的是药物的外在质量，主要考虑药物的含量和杂质5.不良反应：与治疗目的无关的反应（反映的是药物的内在质量，考虑药物对人体产生的作用）6.药物命名的方式：①国际非专有名（通用名）②化学名③商品名第二章新药研究的基本原理与方法1.新化学实体（原研药）：是指在以前的文献中没有报道过的，在新药研发的早期阶段研究发明的，经临床试验可能会转化为治疗某种疾病的药物分子。

2.先导化合物：先导化合物是通过各种途径得到的具有一定生物活性的化合物,具有所期望的生物或药理活性，但会存在一些其他所不合适的性质3.先导化合物的发现手段:①从天然产物活性成分中得到先导物②以现有药物作为先导化合物（a.由药物副作用发现先导化合物b.通过药物的代谢研究发现先导化合物 c.以现有突破性药物作为先导化合物）③用活性内源性物质作先导化合物④利用组合化学和高通量筛选得到先导物4.生物电子等排体：生物电子等排体是具有相似的分子形状和体积、相似的电荷分布，并由此表现出相似的物理性质（如疏水性），对同一靶标产生相似或拮抗的生物活性的分子或基团。

5.前药：一类在体外无活性或活性较小，在体内经酶或非酶作用，释放出活性物质而产生药理作用的化合物。

6.前药的分类：①载体前药：是活性药物与载体部分连接构成的在体外无活性或活性较小、在体内经酶或非酶的转化释放出活性药物而发挥药效的化合物。

②生物前体：是通过对有活性的化合物进行分子修饰得到的新化合物，该新化合物是代谢酶的底物，经过酶的代谢产生的活性代谢物是预期的活性分子。

7.前药设计的目的和应用：①提高生物利用度和生物膜通透性②提高药物的靶向性③延长药物作用时间④改善药物的水溶性、稳定性、克服不良气味或理化性质以适应制剂的需要。

课程名称：药物化学（二）课程代码：01759（理论）第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点药物化学是高等教育自学考试药学（本）专业的一门专业课程，本课程主要介绍药物的发现、发展、现状、进展，药物的结构与理化性质、结构与活性的关系，药物的作用靶点等知识，重点在药物化学结构变化与理化性质、与生物学研究的内容。

通过学习可以使考生对常用药物的构性关系、构效关系、实际保管与应用有系统的认识，达到合理有效地使用常用药物这一目的。

二、课程目标与基本要求课程设置目标是使考生通过学习，对常用药物的结构与结构特点、类型、制备原理与方法、构性关系和构效关系、实际保管与应用以及新药研发理论与技术有一个较系统的认识，掌握药物化学研究药物的方法，并具备根据药物的结构或结构特点分析药物的理化性质、构效关系和实际保管与应用中出现的问题的能力，了解现代药物化学学科的发展，为以后的学习与在医药工作实践中合理有效的使用各类型药物打下坚实基础。

课程基本要求如下：1、掌握常用药物的名称、化学名称、化学结构或结构特点、制备原理与合成路线、构性关系、主要用途及各类型药物的构效关系，掌握常用药物具有生物活性的立体异构体。

2、掌握药物化学结构和其稳定性之间的关系，能分析其在储存、使用过程中可能发生的变质反应和确定预防药物发生变质反应的措施，以确保用药安全有效。

3、掌握药物化学分析、研究药物的方法，能应用药物的有关化学知识解决药物研发、生产和临床应用的实际问题。

4、熟悉新药研发的基本理论与技术，能够进行简单的应用。

5、了解各类药物的新进展及近年来上市的新药名称、化学结构类型、结构或结构特点和主要用途。

6、了解影响药物生物活性的一些结构因素。

三、与本专业其他课程的关系本课程是药学专业的一门专业课，在基础课程有机化学与专业课程药理学、药剂学、药物分析等课程之间有承前启后的作用，本课程的学习对考生全面掌握药学领域各学科的知识起重要的桥梁作用。

第二部分考核内容与考核目标第一章药物的酸碱性一、学习目的与要求通过本章的学习，掌握酸碱的定义，药物结构中常见的酸、碱性功能基及强弱顺序和影响强弱的因素；熟悉两性物与两性离子的区别和药物的酸碱性在药物方面的一些应用；了解如何判断两性物与两性离子。

赣南医学院2020年硕士研究生入学考试《613药学专业综合》考试大纲Ⅰ考查目标药学专业综合考试范围为药学专业核心课程药物化学、药理学、药剂学和药物分析。

要求考生系统掌握上述药学核心课程中的基本理论、基本知识和基本技能，能够运用所学的基本理论、基本知识和基本技能综合分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。

Ⅱ考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间本试卷满分为 300 分，考试时间为 180 分钟。

二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构药物化学约 25%、药理学约 25%、药剂学约 25%、药物分析约 25% 。

Ⅲ考查内容一、药物化学（一）绪论药物化学的研究对象和任务；化学药物的命名方法。

（二）新药研究的基本原理与方法药物作用的基本原理、作用靶点以及药物结构与药效的关系。

（三）药物代谢反应药物的吸收、分布、代谢、排泄。

I相生物转化和II相生物转化及这些反应中酶的功能和性质。

（四）中枢神经系统药物常见镇静催眠药的结构性质与作用机理；常见抗癫痫药的结构性质与作用机理；巴比妥类药物的构效关系；苯二氮卓类药物的构效关系。

一些重要药物的合成方法。

常见抗精神病药的结构、性质与作用机理，常见抗抑郁药的结构、性质与作用机理，常见镇痛药的结构、性质与作用机理。

吗啡结构与受体的关系。

（五）外周神经系统药物常见麻醉药的结构与作用机理，盐酸普鲁卡因，盐酸利多卡因等药物。

局部麻醉药的构效关系。

乙酰胆碱受体分类及其性质，胆碱受体激动剂的构效关系。

肾上腺素受体的分类、分布、效应和典型配基，肾上腺素、盐酸多巴胺、盐酸可乐定、盐酸哌唑嗪的结构，性质与作用机理。

肾上腺受体激动剂和构效关系。

（六）循环系统药物β受体拮抗剂、β受体拮抗剂结构与活性的关系； 1,4-二氢吡啶类钙离子通道阻滞剂及其构效关系；血管紧张素转化酶抑制剂和血管紧张素II受体拮抗剂；循环系统药物的分类和分类原则； NO供体药物的合成，调血脂药，抗血栓药，和其他心血管系统药物的结构类型、作用机制，典型药物的基本性质、鉴定，构效关系，及其在临床上的应用，和在体内的代谢途径；调血脂药的设计思路。

药物化学在新药研发中的应用随着人们对健康和生活质量要求的提高，新药研发成为医疗领域的重要议题。

在新药研发过程中，药物化学起着关键作用。

药物化学是一门研究药物结构与功能之间关系的学科，它通过合理设计、合成和优化药物分子结构，提高药物的稳定性和活性，为新药的开发提供了强有力的支持。

一、药物化学的基本原理药物化学是指药理学与化学相结合的学科，在新药研发过程中发挥着重要作用。

药物分子的结构决定了它的药理活性和物理化学性质，药物化学家通过合理设计和合成药物分子，使其具备理想的药理性质。

药物化学主要研究药物分子的结构活性关系，通过调整分子结构，改变药物的药理活性和代谢性质，提高药物疗效和安全性。

二、药物化学在新药发现中的应用在新药发现过程中，药物化学起着至关重要的作用。

药物化学家通过合理设计和合成一系列化合物，筛选出具备潜在活性的化合物，同时进行结构优化，改进它们的药理活性和代谢性质。

药物化学家利用各种分子建模和计算化学工具，预测和优化药物的物理化学性质，从而提高药物的溶解度、吸收性和生物利用度。

三、药物化学在药代动力学研究中的应用药代动力学是研究药物在机体内吸收、分布、代谢和排泄过程的学科，药物化学在药代动力学研究中也具有重要作用。

通过合理设计和改进药物分子结构，药物化学家可以增加药物的稳定性和生物转化率，减少药物的代谢消除和副作用。

药物化学还可以通过调整药物分子的亲水性和脂溶性，改变它们在体内的分布特点，提高药物的目标器官浓度，达到更好的治疗效果。

四、药物化学在药物安全性研究中的应用药物安全性是新药研发中的一个重要问题，药物化学在药物安全性研究中起到了关键作用。

药物化学家通过优化药物分子结构，降低药物的毒副作用，提高药物的安全性。

药物化学可以通过调整药物的酸碱性和溶解度，改变它们在体内的转运和代谢方式，降低药物的毒性和不良反应。

总之，药物化学在新药研发中扮演着不可或缺的角色。

药物化学家通过合理设计、合成和优化药物分子结构，提高药物的药理活性、稳定性和安全性，为新药的开发铺平道路。

药物化学第一部分；绪论及药学基本概念6，2绪论第一章：新药研究与开发概论第二章：药物设计的基本原理和方法第三章:药物的结构和生物活性第四章:药物代谢第二部分：中枢神经系统用药9， 6第五章：镇定催眠药和抗癫痫药第六章：精神神经病治疗药第七章：神经退行性疾病治疗药第八章：镇痛药第三部分：外周神经用药10，8第九章：局部麻醉药第十章：拟胆碱和抗胆碱药第十一章：组胺受体拮抗剂及抗过敏和抗溃疡药第十二章：作用于肾上腺能受体的药物第四部分；与血有关疾病用药7, 4第十三章：抗高血压药和利尿药第十四章：心脏疾病药物和血脂调节药第十六章：降血糖药和骨质疏松治疗药第五部分:抗病毒及抗菌及抗寄生虫药9,7第十七章:合成抗菌药第十八章：抗病毒药第十九章:抗生素第二十一章：抗寄生虫药第六部分；其他7, 5第十五章：甾体激素药物第二十二章：非甾体抗炎药第二十章：抗肿瘤药第二十三章：维生素药物化学习题第一部分:绪论及药学基本概念 61. 什么是药物?什么是药物化学？药物化学的主要任务？2．什么是先导化合物？发现先导物主要有哪些途径,举出二种从天然产物中发现先导物的例子。

3．什么是前体药物（前药)举例说明。

4．应用前药原理进行化学结构修饰的目的主要有哪些?5．为什么药物的脂水分配系数在一定范围内，才能显示最佳的药效？6．为什么药物的解离度对药效有影响？7．药物分子中电子密度分布是否均匀，对药效有何影响？8．药物分子与受体作用的键合形式主要有哪些？9．立体异构对药效的影响主要包括那些？10．举出至少三个对映异构体的药理活性有显著差异的例子。

11. 什么是药物代谢?举例说明药物代谢所涉及的反应类型。

12. 药物代谢在药物开发中有哪些主要用途？第二部分：中枢神经系统用药91．写出苯二氮卓类的基本结构及化学命名2．地西泮在体内胃肠道发生什么样的化学变化？对其生物利用度有何影响？3．奥沙西泮与地西泮在化学结构上有何区别,如何进行鉴别？4．艾司唑仑化学结构与地西泮有何区别，对活性有何影响？5．写出巴比妥类药物的基本结构，为什么巴比妥酸无活性？6．为什么苯巴比妥显弱酸性，可与碱成盐？7．苯妥英钠属哪种结构类型？写出卡马西平的结构及用途?8．写出抗精神病药物主要结构类型，各举出一例药物。

第二章新药研究的基本原理与方法概论新药上市临床前药学研究药效学药代动力学安全性等临床Ⅰ：健康志愿者Ⅱ：患者Ⅲ：大规模、多中心的临床实验新药发现治疗靶分子的确定和选择靶分子的优化先导化合物的发现先导化合物的优化药物的化学结构与生物活性的关系理化性质与生物活性脂水分配系数与生物活性酸碱性与生物活性解离度药物-受体相互作用化学键的作用化学键离子键氢键疏水键范德华力离子-偶极键及偶极-偶极键电荷转移复合物金属配合物立体化学的作用几何异构光学异构构象异构官能团的作用烷基卤素羟基与巯基磺酸基和羧基氨基和酰胺基醚键药物产生药效的两个主要决定因素：药物的理化性质以及药物和受体的相互作用先导化合物的发现从天然产物得到先导化合物植物微生物海洋动植物爬行类两栖类动物例：从植物黄花蒿中分离出含有过氧桥的倍半萜内酯化合物以现有药物作为先导化合物由药物副作用发现先导化合物通过药物的代谢研究发现先导化合物以现有突破性药物作为先导化合物用活性内源性物质作为先导化合物内源性物质神经递质受体酶利用组合化学和高通量筛选得到先导化合物先导化合物的优化现代的方法传统的药物化学方法生物电子等排体经典非经典前药设计分类载体前药生物前药目的和应用提高生物利用度和生物膜通透性提高前药的靶向性设计一个前药（部位指向性药物运输）设计一种前药（部位特异性药物释放）改善药物的水溶性、稳定性、克服不良气味或理化性质以适应制剂的需要软药设计定量构效关系计算机辅助设计自学。