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第三章 药物的化学结构与药效的关系

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药物化学结构与药效的关系

药物化学结构与药效的关系

药物化学结构与药效的关系药物化学结构与药效之间存在密切的关系。

药物化学结构决定了药物的物理化学性质、代谢途径和药效特点等。

药物的化学结构特点直接影响了药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄等方面的药代动力学过程，进而影响药物在生物体内产生的药效。

首先，药物化学结构影响药物的吸收。

药物分子的溶解度、离子性以及脂溶性等因素可以影响药物在胃肠道内的解离、溶解和吸收。

药物分子的大小、电荷等特点也决定了药物是否能够穿透细胞膜，进而进入细胞内发挥药效。

其次，药物化学结构影响药物在体内的分布。

药物分子的极性和非极性部分、药物分子的离子性以及蛋白结合性等特点决定了药物在体内组织和细胞内的分布情况。

药物分子的极性可影响药物通过血脑屏障或胎盘屏障的能力，从而影响药物对中枢神经系统或胎儿的影响程度。

此外，药物化学结构还影响药物的代谢途径和代谢产物。

药物分子含有特定的官能团和化学键，决定了药物在体内的代谢途径，如氧化、还原、羟基化、脱甲基化等。

药物的代谢产物可能具有不同的活性和药理效应，药物化学结构对药物代谢过程的选择性和速度也有一定影响。

最后，药物化学结构决定药物的药效特点。

药物分子的化学结构与药物与靶点之间的相互作用密切相关。

药物分子与靶点之间的相互作用方式包括非共价作用和共价作用。

药物分子的大小、形状、电荷分布等特点决定了药物与靶点之间的空间匹配程度，进而影响药物与靶点的亲和力和选择性。

药物与靶点的结合对药物的治疗效果起到关键作用，药物化学结构对药物的药效和副作用具有重要影响。

总之，药物化学结构与药效之间存在紧密的关系。

药物化学结构可以影响药物的吸收、分布、代谢和药效特点，对药物的药效产生直接影响。

因此，在药物研究与开发过程中，药物化学结构设计是重要的策略之一，通过合理设计药物分子的化学结构，可以调控药物的药代动力学过程和药效特点，以达到更好的药物治疗效果。

药物结构与药效关系

药物结构与药效关系

根据药物化学结构对生物活性的影响程度，或根据作用方式，宏观上将药物分为非特异性结构药物和特异性结构药物。

前者的药理作用与化学结构类型关系较少，主要受理化性质影响。

大多数药物属于后一类型，其活性与化学结构相互关联，并与物定受体的相互作用有关。

决定药效的主要因素有二：（1）药物必须以一定的浓度到达作用部位，才能产生应有的药效。

（2）药物和受体相互作用，形成复合物，产生生物化学和生物物理的变化。

依赖于药物的特定化学结构，但也受代谢和转运的影响。

第一节药物的基本结构和结构改造作用相似的药物结构也多相似。

在构效关系研究中，对具有相同药理作用的药物，剖析其化学结构中的相同部分，称为基本结构。

基本结构可变部分的多少和可变性的大小各不相同，有其结构的专属性。

基本结构的确定却有助于结构改造和新药设计。

第二节理化性质对药效的影响理化性质影响非特异性结构药物的活性，起主导作用。

特异性结构药物的活性取决于其与受体结合能力，也取决于其能否到达作用部位的性质。

药物到达作用部位必须通过生物膜转运，其通过能力有赖于药物的理化性质及其分子结构。

对药物的药理作用影响较大的性质，既有物理的，又有化学的。

一、溶解度、分配系数对药效的影响药物转运扩散至血液或体液，需有一定的水溶性（又称亲水性或疏脂性）。

通过脂质的生物膜转运，需有一定的脂溶性（又称亲脂性或疏水性）。

脂溶性和水溶性的相对大小一般以脂水分配系数表示。

即化合物在非水相中的平衡浓度Co 和水相中的中性形式平衡浓度Cw之比值：P=Co/Cw因P值效大，常用lgP。

非水相目前广泛采用溶剂性能近似生物膜、不吸收紫外光、可形成氢键及化学性质稳定的正辛醇。

分子结构的改变将对脂水分配系数发生显著影响。

卤原子增大4～20倍，—CH2—增大2～4倍。

以O代-CH2-，下降为1/5～1/20。

羟基下降为1/5～1/150。

脂氨基下降为1/2～1/100。

引入下列基团至脂烃化合物（R），其lgP的递降顺序大致为：C6H5 > CH3 > Cl > R > -COOCH3 > -N(CH3)2 > OCH3 > COCH3 > NO2 > OH > NH2 > COOH > CONH2引入下列基团至芳烃化合物（Ar），其lgP的递降顺序大致为：C6H5 > C4H9 >> I > Cl > Ar > OCH3> NO2 ≥COOH > COCH3> CHO > OH > NHCOCH3> NH2 > CONH2 > SO2NH2作用于中枢神经系统的药物，需通过血脑屏障，需较大的脂水分配系数。

药物的化学结构和药效的关系药物化学

药物的化学结构和药效的关系药物化学

总结词
计算机辅助药物设计利用计算机模拟 技术来预测和优化药物与靶点的相互 作用。
详细描述
这种方法通过建立药物与靶点相互作 用的数学模型，对大量化合物进行虚 拟筛选，快速找出具有潜在活性的化 合物。这大大缩短了新药研发的时间 和成本，提高了成功率。
先导化合物的优化
总结词
先导化合物优化是在找到具有初步活性的先 导化合物后，通过对其化学结构进行修饰和 优化，提高其药效、降低副作用的过程。
总结词
药物分子的极性影响其在体内的吸收、分布和代谢，从而影响药效。
详细描述
药物分子的极性与其化学结构密切相关，极性大小直接影响分 子在体内的溶解度和渗透性。一般来说，极性适中的药物分子 具有较好的水溶性和脂溶性，有利于其在体内的吸收和分布。 此外，药物的代谢过程也与其化学结构有关，某些结构特征可 以促进或抑制代谢酶的活性，从而影响药物的代谢速度和药效 持续时间。例如，某些药物分子中含有羟基或羧基等极性基团， 可以增加其在体内的溶解度和渗透性，从而提高药物的生物利 用度。
总结词
药物分子的电子分布影响其与靶点的相互作 用，从而影响药效。
详细描述
药物分子中的电子分布决定了其与靶点分子的相互作用方式， 如静电、共价键等。药物分子中的电子分布与其化学结构密切 相关，通过改变药物分子的电子分布，可以调整其与靶点的相 互作用，从而优化药效。例如，某些药物分子中的特定基团可 以通过电子转移与靶点分子形成共价键，从而提高药物的稳定 性。
氢键
总结词
氢键是一种相对较弱的相互作用力，但对药物与靶点的结合和药效的发挥具有重要影响。
详细描述
氢键的形成是由于药物分子中的氢原子与靶点分子中的电负性原子（如氧或氮）之间的 相互作用。这种相互作用虽然较弱，但能够使药物与靶点结合更加稳定，从而影响药物 的吸收、分布和代谢等过程。例如，某些药物通过与蛋白质的特定氨基酸残基形成氢键，

药物化学结构和药效的关系

药物化学结构和药效的关系
式更易发挥作用。因此药物应有适宜的解离度.
例：
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2.6 药物的电子云密度分布对药效的影响
如果药物分子中的电荷分布正好和其特定 受体相适应，药物与受体通过形成离子键、偶 极-偶极相互作用、范德华力、氢键等分子间引 力相互吸引，就容易形成复合物，而具有较高 活性。
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下例为苯甲酸酯类局麻药分子与受体通过形成 离子键，偶极-偶极相互作用，范德华力相互作 用形成复合物的模型。
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(2)增加药物分子的位阻:
抵抗青霉素酶得水解
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(3)电性的影响:
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2.卤素对药物生物活性的影响
强吸电子基，影响电荷分布
3.羟基、醚键对药物生物活性的影响
-OH增强与受体的结合力（氢键），增加水溶性，改变生物活性 -O-有利于定向排布，易于通过生物膜
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药物的化学结构与生物活性(药效)间 的关系，通常称为构效关系(Structureactivity relationships, SAR)，是药物化 学研究的主要内容之一。
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本章内容
药物作用机制 受体学说 影响药物产生作用的主要因素 药物结构的官能团对药效的影响 药物的理化性质对药效的影响 药物的电子云密度分布对药效的影响 药物的立体结构对药效的影响
4.磺酸基、羧基与酯对药物生物活性的影响
-SO3H、-COOH使水溶性、解离度增大，不易通过生物膜， 生物活性减弱；
-COOR使脂溶性增大，生物活性增大
5.酰胺基与胺基对药物生物活性的影响

药物的化学结构与药效的关系共28页文档

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7．胺类 –胺是碱性基团，易与蛋白质或核酸 的酸性基团发生作用，其氮原子上的未共用电 子对又可形成氢键，能与多种受体结合，表现 出多样的生物活性。
三、电子云密度分布对药效的影响
受体和酶都是以蛋白质为主要成分的生物大分子， 蛋白质分子从组成上来讲是由各种氨基酸经肽键结合 而成，在整个蛋白质的链上存在各种极性基团造成电 子云密度分布的不均匀，有些区域的电子云密度高， 形成负电荷或部分负电荷；有些区域的电子云密度低， 即带有正电荷或部分正电荷。如果药物分子中的电子 云密度分布正好和受体或酶的特定位点相适应时，由 于电荷产生的静电引力，有利于药物分子与受体或酶 结合，形成比较稳定的药物-受体或药物-酶的复合物。
和水相中平衡浓度CW之比值。 2．脂水分配系数表示方法 P值 LgP （因P数值较大） 3．数学表达式为：
4.意义
P C0 CW
4.意义： P值表示药物的脂溶性的大小。药物分子结构的
改变对脂水分配系数发生显著的影响；不同类 型的药物对脂水分配系数的要求不同，只有适 合的脂水分配系数，才能充分发挥药物的疗效。
导入新课：
药物的化学结构与药效这之间的关系，简称药 效关系。药物在体内的作用机制以及药物的化 学结构与药效之间的关系，已成为现代新药研 究和设计的基础。
影响药物产生药效的主要因素
影响药物产生药效的主要因素有两个方面： 1、药物到达作用部位的浓度 药物只有到达作用部位并具有一定的浓度，才能产
特异性结构药物：大多数药物属于特异性 结构药物，其生物活性与药物的理化性质 相关外，主要受药物的化学结构与受体相 互作用关系的影响。这类药物的化学结构 稍微改变，就可影响其药效。
第一节药物的理化性质与药效的关系
一、药物的溶解度和分配系数对药效的影响：

药物的化学结构与药效的关系—药物的结构因素与药效的关系(药物化学课件)

药物的化学结构与药效的关系—药物的结构因素与药效的关系(药物化学课件)
药物的结构因素与药效关系
1
官能团对 药效的关 系
目录
2
键合特性 对药效的 影响
3
药物的立 体异构对 药效的影 响
官能团对药效的影响
官能团 烷基 酯基 巯基 酰胺基 卤素 羟基 羧基 磺酸基 氨基
对药效的影响 增加脂溶性，降低解离度，增加空间位阻，增加稳定性，延长作用时间 增加脂溶性，影响生物活性，易吸收和转运 增加脂溶性，易吸收，影响代谢 易与生物大分子形成氢键，以与受体结合，显示结构特异性 强吸电子基，影响电荷分布，脂溶性，作用时间以及生物活性 可形成氢键，增加水溶性，影响生物活性，降低毒性 增加水溶性，影响生物活性 增加水溶性，影响生物活性，降低毒性 可形成氢键，增加水溶性，影响生物活性
键合特性对药效的影响
共价键
键能最大
金属螯合物
可形成金 属络合物
氢键 药物与受体最普遍的 结合方式
药物的立体异构对药效的影响
药理活性的差异类型 具有同等药效 具有相同药效但强弱不同 一个具有活性，一个无活性 具有相反的活性 具有不同类型的药理活性
药物举例 抗疟药氯唑 Vc 氯霉素 依托唑啉 索他洛尔
• 旋光异构：只 有手性药物存 在光学异构
•

药物化学结构与药效的关系

药物化学结构与药效的关系
药物化学结构与药物安全性 的关系
药物的毒副作用
肝毒性
某些药物在代谢过程中会产生有害物质，对 肝脏造成损害。
肾毒性
某些药物可能导致肾脏损伤，影响肾功能。
心脏毒性
某些药物可能对心脏产生不良影响，如心律 失常、心肌缺血等。
免疫毒性
一些药物可能影响免疫系统的正常功能，导 致免疫系统疾病的发生。
药物的抗药性
02
药物化学结构与药物活性的 关系
药物受体结合
药物受体结合
药物通过与靶点受体结合而发挥药效，药物的化学结构决定了其与受 体的结合能力，进而影响药物的亲和力、选择性和作用强度。
亲和力
药物的化学结构与受体结合的紧密程度，决定了药物作用的强弱。亲 和力越高，药物与受体结合越牢固，药效越强。
选择性
药物的化学结构决定其与特定受体的结合能力，选择性越高，药物对 特定靶点的选择性越强，副作用越小。
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THANKS
临床试验
通过临床试验，观察患者的反应，评估药物的耐受性。
提高药物耐受性的策略
优化药物设计
通过优化药物的化学结构，提高其在体内的代谢 稳定性和分布特性，从而提高药物的耐受性。
联合用药
通过与其他药物联合使用，降低药物的剂量和不 良反应，从而提高药物的耐受性。
基因治疗
通过基因治疗，改变患者的代谢酶的表达，提高 药物的代谢和耐受性。
作用强度
药物的化学结构影响其与受体结合后引发的生理效应大小，作用强度 决定了药物治疗效果。
药物代谢
代谢稳定性
药物的化学结构影响其在体 内的代谢稳定性，代谢稳定 性高的药物在体内作用时间 长，疗效更持久。
代谢途径
药物的化学结构决定了其代 谢途径和代谢产物的性质， 影响药物在体内的分布、活 化及排泄。

药物的化学结构与药效关系

药物的化学结构与药效关系
类可显示多种生物活性。一般伯胺的活性较高，仲胺次之叔胺最低。季铵易电离成稳定的铵
离子，作用较强。但水溶性大，不易通过生物膜和血脑屏障，以致口服吸收不良，也无中枢
作用。
第四节键合特性对药效的影响
药物对机体的作用可认为是药物和受体分子之间的物理相互作用（缔合）和化学反应（成键）
所引起。一般要通过范德华力、氢键、疏水结合、电荷转移复究用，下载后
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匀的软-硬结合较不稳定。
金属螯合作用主要应用于：（1）金属中毒的解毒；（2）灭菌消毒；（
3）新药设计；（
4）某些
疾病的治疗。金属离子对生物体存在特殊生物效应，应用时应注意可能产生的不良反应。对
生命必需的一些金属离子如过量即成为毒物。硬酸（如
极之间、偶极偶极之间和离子键）和共价键等形式。范德华力是在分子充分接近时产生，一
4
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个苯环与受体平面区结合可产生相当于一个氢键的力。
一、氢键形成对药效的影响
具有孤对电子的O、N、S、F、Cl等原子可和与C、N、O、F等共价结合的H形成氢键，键能
（1）药物必须以一定的浓度到达作用部位，才能产生应有的药效。
（2）药物和受体相互作用，形成复合物，产生生物化学和生物物理的变化。依赖于药物的特
定化学结构，但也受代谢和转运的影响。
第一节药物的基本结构和结构改造
用相似的药物结构也多相似。在构效关系研究中，对具有相同药理作用的药物，剖析其化学
药物的化学结构与药效关系
根据药物化学结构对生物活性的影响程度，或根据作用方式，宏观上将药物分为非特异性结

药物化学结构与药效的关系

药物化学结构与药效的关系
拮抗药(antagonist)或阻断药(blocker)：对受 体有强的亲和力而无内在活性的药物，反而因它 占据受体而妨碍了激动药与受体结合和效应的发 挥。
化学结构相似的药物，能与同一受体结合，引起相似 作用（激动药,拟似药）或相反的作用（拮抗药,阻断药）.
例：
乙酰胆碱
(神经递质)
氨甲酰胆碱
(拟胆碱药)
D=药物；R=受体；DR=药物-受体复合物 E=药理效应；
药物-受体复合物的键合方式包括：共价键、 氢键、离子键、离子-偶极和偶极-偶极作用、 范德华力等。
5. 受体激动药与受体拮抗药
根据药物与受体结合后所产生效应的不同,将药 物分为受体激动药与受体拮抗药
激动药(agonist)：对受体既有亲和力又有内在 活性的药物，它们与受体结合并激活受体产生效 应。
2.2 受体学说
1. 受体的概念
受体(Receptor，R)是指对生物活性物质具有 识别能力，并选择性与之结合，传递信息，引起 特定效应的生物大分子。
受体存在于细胞内，具有一定坚固性的三维结 构. 各种药物的受体是不相同的, 但是它们可能 都具有:
(1) 一个高度折叠的近似球状的肽链; (2) 有一个空穴，此空穴至少部分被多肽区域 所 包围.
2.1 药物的作用机制:
药物的作用机制(mechanism of drug action)是研究药物如何与机体不 同靶细胞结合，又如何发挥作用的。
一.药物的作用机制简介:
1、理化作用 2、参与或干扰细胞代谢 3、影响酶的活性 4、影响生理物质的合成、释放与转运 5、影响离子通道 6、影响核酸代谢 7、影响免疫机制 8、作用于受体
2.7 药物的立体结构对药效的影响
1.官能团间的距离对药效的影响

药物与药效

药物与药效

药物的化学结构与药效的关系提要药物的化学结构与药效的关系是药物化学研究的重要任务之一。

药物在体内能否产生药效，主要取决于药物作用的动力学时相和药效学时相。

药物动力相的构效关系，简要介绍药物的转运、影响药物到达作用部位的因素等。

药物能否到达作用部位，主要受三个因素的影响，即药物的吸收、分布和与蛋白的结合等。

而药物的分配系数、溶解度及解离度与上述三个因素密切相关。

药效相的构效关系，详细介绍药物-受体的相互作用和立体因素对药效的影响。

药物-受体如何相互作用，如何产生药效？主要取决于药物的结构、电子云密度分布、药物-受体的亲和力（即氢键、离子键、共价键、疏水作用及范德华力等）和药物分子的立体因素。

药物为什么会产生药效？药物的化学结构与药效存在什么样的关系？是人们一直在探索的重要问题。

研究这些从实践中提出的问题，有助于认识药物与机体的作用规律。

生物化学、生物物理学、理论有机化学和药理学等学科的发展，尤其是分子生物学、分子药理学、量子生物化学取得的一系列成果，使得人们对机体的认识从宏观进入到微观的分子水平。

药物对机体的作用，也可能在分子水平上进行探讨。

现在可以比较深入地阐明药物在体内的作用机制以及显示药物的化学结构与药物作用的构效关系。

根据药物的化学结构对生物活性的影响程度，或根据药物在分子水平上的作用方式，可把药物分成两种类型，即非特异性结构药物（Structurally Nonspecific Drug）和特异性结构药物（Structurally Specific Drug）。

前者的药理作用与化学结构类型的关系较少，主要受药物理化性质的影响。

如较典型的全身吸入麻醉药，这类药物的化学结构可有很大的差异，但其麻醉强度与分配系数（Partition Coefficient）成正比。

后者的作用依赖于药物分子特异的化学结构及其按某种特异的空间相互排列。

其活性与化学结构的关系密切，其作用与体内特定的受体的相互作用有关。

第三章_化学结构与药理活性

第三章_化学结构与药理活性

(2-3)
拟肾上腺素药物
RCONH
O
(2-4)
β-受体阻断药
S 2-5) 青霉素类药物
第二节 药物的理化性质和药效的关系
药物的理化性质包括溶解度、分配系数、解离度、表面 活性、热力学性质和波谱性质等。
药物产生药效的决定因素之一是到达作用部位的浓度， 而药物到达作用部位必须通过生物膜转运，其通过能力 由药物的理化性质和分子结构决定。
一、不同官能团对药效的影响
（一）烃基
药物分子中引入烃基，可改变溶解度、解离度，还可增 加空间位阻，从而增加稳定性。
如睾酮（2-12）、雌二醇（2-13）的C17位羟基在体内 易被代谢氧化，口服无效，若在C17位引入α-甲基或α乙炔基，分别制得甲睾酮（2-14）和炔雌醇（2-15）， 因位阻增加，不易代谢而口服有效。
药物与受体大分子相互作用，二者在立体空间上 互补，就像钥匙和锁的关系；在电荷分布上相互 匹配，通过各种作用力，使二者有效地相互结合， 进一步引起受体构象改变，产生与药效有关的一 系列药理效应。
二、药物的基本结构对药效的影响
在构效关系研究中，具有相同药理作用的药物，将其化 学结构中相同的部分，称为基本结构或药效结构（pharmacophore）。
由于药物在生物相中的浓度不易测定，常用有机 相和水相来模拟生物相和水相。
分配系数P
为药物在互不混溶的非水相（多采用正辛醇）和水相中 分配平衡后，在非水相中的浓度Co和水相中的浓度Cw的 比值。即：
P Co Cw
P值的大小表示化合物脂溶性的大小，P值越大，则脂溶 性越高。由于P的数值通常较大，常用其对数lgP表示。
由电负性不同的原子组成的化合物分子就存在着 电子密度分布不均匀的状态。

药物的化学结构与药效的关系

药物的化学结构与药效的关系

• 有些药物的左旋体和右旋体的生物活性类型不一 样，如扎考必利的R-异构体为5-HT3受体的拮抗 剂，而S-异构体则为5-HT3受体的激动剂；又如 S-(－)-依托唑啉具有利尿作用，R-(+)-依托唑啉
则有抗利尿作用。
R-(+)-扎考必利
S-(－)-依托唑啉
3. 构象异构：分子中原子或基团的空间排列因碳 碳单键旋转或扭曲（键不断开）而 发生的动态立体异构现象。
药物的化学结构与药效的关 系
本章要求
1、掌握构效关系、脂水分配系数。 2、熟悉溶解度与分配系数、解离度对药效 的影响。 3、了解基团变化、立体结构对药效的影响 。
构效关系（structure–activity relationships，SAR） 药物的化学结构与药效的关系
据此将药物分为两类：
1.非特异性结构药物：药理作用受理化性质影响 不直接与化学结构相关
E-己烯雌酚
雌二醇
2. 光学异构：光学异构分子中存在手性中心，两个对 映体互为实物和镜像，又称对映异构。
• 有些光学异构体的药理作用相同，如左旋和右旋氯 喹具有相同的抗疟活性。
• 但很多药物的左旋体和右旋体生物活性并不相同， 如D-(－)-肾上腺素的血管收缩作用比L-(+)-肾上腺素 强12~20倍。
雌ห้องสมุดไป่ตู้醇
雌二醇戊酸酯
苯甲酸雌二醇
例：提高药物作用的选择性及疗效
氮芥
环磷酰胺
例：消除苦味
奎宁（quinine）
优奎宁（equinine）
第二节 理化性质对药效的影响
• 药物能否到达作用部位是影响药物活性因素之一 • 药物到达作用部位必须通过生物膜，影响因素有：
1. 药物分子因素：溶解度、分配系数、解离度等理化性质 2. 生物学因素：药物的吸收、分布、代谢和排泄

药物的化学结构与构效关系—结构改造与药效的关系(药物化学课件)

药物的化学结构与构效关系—结构改造与药效的关系(药物化学课件)
结构改造与药效的关系
•目录
• 一、先导化合物的优化 • 二、药物的结构修饰
• （一）药物化学结构修饰的目的 • （二）药物化学结构的修饰方法
一、先导化合物的优化
1、生物电子等排原理
• 生物电子等排体是指具有相似的物理和化学性质，又能产生相似 生物活性的基团或分子
01 经典生物电子等排体
一价生物电子等排体—NH2、—OH、—
• 前药原理主要是指在不改变药效学的前提下，运用体内药
物代谢动力学方面的知识，改变药物的特性，从而改善药 物在体内的运转和代谢过程。
3、剖裂-拼合原理
二、药物的结构修饰
提高药物 的稳定性
使药物在 特定部位 发挥作用 1
延长药物 的作用时
间
3
2
改善药物 的生物利
用率
4
药物化 学结构 修饰的
目的
改善药物 的溶解性
F、—Cl 二价生物电子等排体—CH2—、—NH—
、—O—、—S— 三价生物电子等排体—CH=、—N=、—
02
非经典电子生物等排体 杂环等
2、前药原理
• 药物经过结构修饰后得到的化合物，体外无活性或活性很 低，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，称为前提药物，简称前药。原来的药物 成为原药或母药。
5消除药物的不源自反6应7 降低毒副 作用
成酰胺修饰
成酯修饰 成盐修饰
典型成盐修饰，对氨基水杨酸，酸 性较强，服用时常引起刺激和恶心 等副作用，修饰成钠、钾或钙盐， 可减轻对胃肠道的副作用

药物的化学结构与药效的关系—药物的基本结构与药效的关系(药物化学课件)

药物的化学结构与药效的关系—药物的基本结构与药效的关系(药物化学课件)

药理效应
药物和受体相互作用示意图
（二）药物基本结构对药效的影响
药物的基本结构
药物构效关系研究中，将 具有相同药理作用药物的 化学结构中相同或相似的 部分，称为相应类型药物 的基本结构或药效结构。
4
1
NH
SO2NH
磺胺类药物的基本结构
在药物的结构改造和新药设计中，基本 结构不能改变，只能在非基本结构不分 加以变化，以保证其衍生物既保持原有 药物的作用，又具有各自的特点。
课堂互动 根据你所学过的知识，写出两类药物的基本结构。
ROCHN
R1 H S
N O6-APACH来自 CH3 COOHR2
R3
6
Y
5
B
R4 7 X8 R5
O
4 COOH
3
A N1 2 R1
喹诺酮类抗菌药基本结构
药物的构效关系概述
药物的化学结 构与生物活性 之间的关系， 简称为构效关 系。
一
结构特异性药物和 结构非特异性药物
二
影响药效的主要因素
一、结构特异性药物和结构非特异性药物
1、结构特异性药物：大多数药物属于结构特异性药物
特点：生物活性与化学结构密切相关，其作用于体内 特定受体的相互作用有关，药物的化学结构稍加改变， 药物分子与受体的相互作用和相互匹配就会发生变化， 导致药效学性质发生改变。
钠通道阻滞剂 钙通道阻滞剂 钾通道阻滞剂 钾通道开放剂
药物名称
缬沙坦、依普沙坦 西咪替丁、雷尼替丁
吗啡、可待因
卡托普利、赖诺普利 洛伐他汀、氟伐他汀 吲哚美辛、双氯芬酸钠
氨力农、米力农
利多卡因、妥卡尼 尼莫地平、硝苯地平
胺碘酮、索他洛尔 米诺地尔、吡那地尔
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药物的化学结构与药效的关系A型题（最佳选择题）（1题－20题）1．下列对生物电子等排原理叙述错误的是A以生物电子等排体的相互替换，对药物进行结构的改造，以提高药物的疗效。

B以生物电子等排体的相互替换，对药物进行结构的改造，以降低药物的毒副作用。

C凡具有相似的物理性质和化学性质，又能产生相似生物活性的基团或分子都称为生物电子等排体。

D生物电子等排体可以以任何形式相互替换，来提高药物的疗效，降低毒副作用。

E 在药物结构中可以通过基团的倒转、极性相似、范德华半径相似等进行电子等排体的相互替换，找到疗效更高，毒性更小的新药。

2．下列对前药原理的作用叙述错误的是A 前药原理可以改善药物在体内的吸收；B 前药原理可以缩短药物在体内的作用时间；C前药原理可以提高药物的稳定性；D前药原理可以消除药物的苦味；E前药原理可以改善药物的溶解度；3．药物分子中引入烃基、卤素原子、硫醚键等，可使药物的A 脂溶性降低；B 脂溶性增高；C 脂溶性不变；D 水溶性增高；E 水溶性不变；4．药物分子中引入羟基、羧基、脂氨基等，可使药物的A 水溶性降低；B 脂溶性增高；C 脂溶性不变；D 水溶性增高；E 水溶性不变；5．一般来说，酸性药物在体内随介质pH增大A解离度增大，体内吸收率降低；B解离度增大，体内吸收率升高；C解离度减小，体内吸收率降低；D解离度减小，体内吸收率升高；E解离度不变，体内吸收率不变；6．一般来说，碱性药物在体内随介质pH增大A解离度增大，体内吸收率降低；B解离度增大，体内吸收率升高；C解离度减小，体内吸收率降低；D解离度减小，体内吸收率升高；E解离度不变，体内吸收率不变；7．药物的基本结构是指A具有相同药理作用的药物的化学结构；B 具有相同化学结构的药物；C 具有相同药理作用的药物的化学结构中相同部分；D 具有相同理化性质的药物的化学结构中相同部分；E 具有相同化学组成药物的化学结构；8．在药物的基本结构中引入烃基对药物的性质影响叙述错误的是A 可以改变药物的溶解度；B 可以改变药物的解离度；C 可以改变药物的分配系数；D 可以改变药物分子结构中的空间位阻；E 可以增加位阻从而降低药物的稳定性；9．在药物的基本结构中引入羟基对药物的性质影响叙述错误的是A 可以增加药物的水溶性；B 可以增强药物与受体的结合力；C 取代在脂肪链上，使药物的活性和毒性均下降；D取代在芳环上，使药物的活性和毒性均下降；E可以改变药物生物活性；10．在药物的基本结构中引入羧基对药物的性质影响叙述错误的是A 可以增加药物的水溶性；B 可以增强药物的解离度；C 使药物的活性下降；D羧酸成酯后，可以增加脂溶性，易被抗体吸收；E羧酸成酯后生物活性有很大区别；11．下列对立体结构对药效的影响的叙述错误的是A 原子间的距离；B 分子的几何异构；C 分子的旋光异构；D 分子的构象异构；E 分子的同分异构；12．药物分子结构中两个特定原子之间的距离与受体的空间距离在下列哪种条件下，其作用最强A 相似或为其倍数；B 小于受体的空间距离；C 大于受体的空间距离1.2倍；D大于受体的空间距离1.5倍；E大于受体的空间距离1.7倍；13．药物几何异构对药效的影响中一般表现为反式结构比順式结构A 生物活性小；B 生物活性大；C 生物活性相等；D与受体的互补性较差；E与受体的活性基团结合较差；14．具有手性的药物可存在光学异构体，多数药物的光学异构体A体内吸收和分布相同；B 体内代谢和排泄相同；C 药理作用相同；D 化学性质相同；E物理性质相同；15．氢键对药物的理化性质也有重大影响，如药物与溶剂形成氢键时A可增加水溶解度；B 可促使透过生物膜；C 可增加脂溶性；D 可降低水溶性；E 可降低药物极性。

16．氢键对药物的理化性质也有重大影响，如药物分子内部或分子间形成氢键时A可增加水溶解度；B 可阻碍透过生物膜；C 可增加脂溶性；D 可增加水溶性；E 可增加药物极性。

17．电荷转移复合物的缩写符号为A TCT；B CTC；C 6-APA；D 7-ACA；E SD-Na；18．电荷转移复合物（或称电荷迁移配合物），是由电子相对丰富的分子与电子相对缺乏的分子间通过电荷转移而发生键合形成的复合物，电子相对丰富的分子称为A 电子的接受体；B 电子的给予体；C 几何异构体D 构象异构体；E 旋光异构体；19．下列对电荷转移复合物形成对药物性质影响叙述错误的是A 可增加药物的稳定性；B 可增加药物的溶解度；C 可以防止药物水解；D 可以提高药物在体内的吸收度；E 可以降低药物的稳定性；20．下列对金属鳌合物作用的主要用途叙述错误的是A 重金属中毒的解毒剂；B 灭菌消毒剂；C 降低药物的稳定性；D 抗恶性肿瘤药物；E 新药的设计和开发；B型题：（配伍选择题）（21题－25题）A．电子等排体。

B．生物电子等排体.C．药物的生物电子等排原理。

D．F、Cl、OH、－NH2、－CH3E．—CH＝、—S—、—O—、—NH—、—CH2—21．把凡具有相似的物理性质和化学性质，又能产生相似生物活性的基团或分子都称为22．利用药物基本结构的可变部分，以生物电子等排体的相互替换，以提高药物的疗效，降低药物的毒副作用的理论称为23．常见经典生物电子等排体是24．常见非经典生物电子等排体是25．在药物结构改造和构效关系的研究中，把具有外层电子相同的原子和原子团称为（26题－30题）A．生物电子等排原理B．前药原理C．脂水分配系数D．解离度E．基本结构26．将具有相同药理作用的药物的化学结构中相同部分称为27．药物常以分子型通过生物膜，在膜内的水介质中解离成离子型，而产生药效。

因此药物需要有合适的28．表示药物的水溶性和脂溶性相对大小用29．为了消除药物的苦味，可以采用30．在药物结构中可以通过基团的倒转、极性相似基团的电子等排体的相互替换，找到疗效更高，毒性更小的新药的方法，称为（31题－35题）利用前药原理对药物进行结构的修饰,请选择A．提高药物的脂水分配系数。

B．制成酯类或较大分子盐类。

C．制成能被特异酶分解的前药。

D．药物结构中引入极性基团。

E．制成酯类。

31．改善药物在体内的吸收度，可以32．延长药物的作用时间，可以33．提高药物的组织选择性。

可以34．改善药物在水中溶解度，可以在35．消除药物的苦味，可以（36题－40题）利用药物化学结构对药效的影响原理，请选择A．药物基本结构B．羟基C．原子间距离、几何异构、光学异构和构象异构D．烃基和酯键E．氢键、TCT和金属鳌合物36．为了增强药物与受体的结合力，增加水溶性，改变生物活性可以在药物结构中引入37．为了提高药物的稳定性或增加空间位阻，可以在药物结构中引入38．具有相同药理作用的药物的化学结构中相同部分，称为39．立体结构对药效的影响主要表现为40．键合特性对药效的影响主要表现为C型题：（比较选择题）（41题－45题）A．可以采用生物电子等排原理B．可以采用前药原理C．两者都可以D．两者都不可以41．为了提高药物的疗效和稳定性、降低毒性42．为了找到疗效更高、毒性更小的新药43．为了消除药物的苦味，44．为了延长药物的作用时间，45．为了改变药物的键合特性，（46题－50题）A．脂水分配系数B．解离度C．两者都是D．两者都不是46．作用于中枢神经系统的药物，需要通过血脑屏障，因此需要较大的47．药物在体内产生药效需要合适的48．一般来说，酸性药物随介质pH增大，而增大的是49．药物分子中引入烃基、卤素原子、硫醚键等，可增高药物的50．药物的立体结构对药效的影响表现为药物的（51题－55题）A．药物的基本结构B．药物的官能团和立体结构C．两者都是D．两者都不是51．在药物结构优化研究中，一般要注意保留52．为了提高药物的活性和药物在体内的吸收与转运，可以改变53．药物化学结构对药效的影响主要有54．药物与受体的相互作用一般可以通过55．药物形成电荷转移复合物所需的是（56题－60题）A．氢键B．电荷转移复合物C．两者都是D．两者都不是56．能改变药物在水中溶解度的是57．能增加药物稳定性的是58．分子间通过电子给予体和电子接受体相结合的物质叫59．药物在体内与生物大分子相结合，常见的是60．药物的药效主要取决于X型题：（多项选择题）（61题－70题）61．药物化学结构对药效的影响有A生物电子等排原理；B前药原理；C脂水分配系数D基本结构；E立体结构；62．提高药物的疗效，降低毒性可以采用A生物电子等排原理；B前药原理；C改变脂水分配系数；D基本结构；E改变键合特性；63．增加药物的水溶性，可以采用A生物电子等排原理；B前药原理；C降低脂水分配系数；D基本结构；E形成CTC；64．提高药物通过脂溶性生物膜的作用，可以采用A生物电子等排原理；B前药原理；C增大脂水分配系数D降低脂水分配系数；E氢键的形成65．药物基本结构中，影响药效的常见特性官能团有A 烃基；B 羟基和巯基；C 醚和硫醚键；D 磺酸、羧酸和酯；E 酰胺和胺类；66．药物结构对药效的影响中，立体结构对药效的影响常见的有A 原子间的距离；B 顺反异构；C 旋光异构；D 电荷转移复合物；E构象异构；67．键合特性对药效的影响常见的有A 氢键的形成；B CTC的形成；C 旋光异构；D 金属鳌合物；E构象异构；68．前药原理可以提高和改善药物的A 在体内的吸收；B 延长体内作用时间；C 对组织选择性；D 稳定性；E溶解性；69．在药物基本结构中引入下列哪些基团，可以提高脂水分配系数A 烃基；B 卤素原子；C 羟基；D 羧基；E 硫醚键；70．在药物基本结构中引入下列哪些基团，可以降低脂水分配系数A羧基；B 卤素原子；C 羟基；D 脂氨基；E 硫醚键；二、填空题：71．凡具有相似的性质和性质，又能产生相似的基团或分子都称为生物。

72．生物电子等排原理中常见的生物电子等排体可分为生物电子等排体和生物电子等排体两大类。

73．药物经结构修饰后的衍生物常失去原药的，给药后，可在体内经酶或非酶的作用（多为水解）又转化为，使药效更好的发挥。

这种无活性的衍生物称为，采用这种方法来改造药物的结构以获得更好药效的理论称为。

74．利用前药原理可以改善药物在的吸收；药物的作用时间；药物的组织选择性；提高药物的；改善药物的；消除药物的等作用。

75．电荷转移复合物（或称电荷迁移配合物），缩写符号为，是由电子相对的分子与电子相对的分子间通过而发生键合形成的复合物。

药物的化学结构与药效的关系一、选择题：A型题（1题－20题）1．D；2．B；3．B；4．D；5．A；6．D；7．C；8．E；9．D；10．C；11．E；12．A；13．B；14．D；15．A；16．C；17． B 18．B；19．E；20．C；B型题：（21题－40题）21．B；22．C；23．D；24．E；25．A；26．E；27．D；28．C；29．B；30．A；31．A；32．B；33．C；34．D；35．E；36．B；37．D；38．A；39．；C；40．E；C型题：（41题－60题）41．C；42．A；43．B；44．B；45．D；46．A；47．C；48．B；49．A；50．D；51．A；52．B；53．C；54．D；55．D；56．C；57．B；58．B；59．A；60．D；X型题：（61题－70题）61．D E；62．ABCE；63．BCE；64．BC；65．ABCDE；66．ABCE；67．ABD；68．ABCDE；69．ABE；70．ACD；二、填空题：71．物理；化学；生物活性；电子等排体；72．经典；非经典；73．生物活性；原药；前药；前药原理；74．体内；延长；提高；稳定性；溶解度；苦味；75．CTC；丰富；缺乏；电荷转移；。