第三讲药物结构及药效关系
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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。
第二节药效相的构效关系(Structure-Activity Relationship in the Pharmacodynemic Phase)药物按作用方式可分为两大类:结构非特异性药物和结构特异性药物(Structurely nonspecific and specific drugs)。
前者产生某种药效并不是由于药物与特定受体的相互作用。
较典型的有全身吸人麻醉药,这类药物的化学结构有很大差异,其麻醉强度与分配系数成正比。
还有抗酸药,它们中和胃肠道的盐酸产生治疗作用。
机理较为复杂的药物也可发生非受体作用。
如抗肿瘤药氮芥,在体内能转变成高度活泼的亲电性的乙烯亚胺,与癌细胞和正常细胞中许多细胞组分如羟基、巯基、羧基、磷酸酯和咪唑基发生亲核反应,尤其是将DNA中鸟嘌呤7位氮烷基化,致使密码错编(Miscoding),最终导致细胞死亡。
本节我们主要论述结构特异性药物的构效关系,先介绍两个经典例证:一是箭毒对神经肌的阻断作用:早在19世纪中叶,Bernard首先证实,箭毒(Curare)作用于体内特定部位。
这种神经肌阻断剂刺激神经后,阻止骨骼肌的收缩,但若直接刺激肌肉则无效。
这个研究显示了药物作用于某一局部位置,并说明在神经与肌肉之间存在间隙或突触。
二是毛果芸香碱类化合物对自主神经系统的副交感神经的刺激作用:Langley发现毛果芸香碱(Pilocarpine)类化合物刺激自主神经系统的副交感神经具选择性,作用极强。
而阿托品(Atropine)能以互为专一的方式,阻断毛果芸香碱的这种作用。
两个化合物作用于细胞的同一组成部分,后来被称之为受体。
19世纪末至20世纪初,著名微生物家Ehrlich发现,一些有机物能以高度的选择性产生抗微生物作用,他认为这是由于药物与生物中某种接受物质结合的结果,提出了接受物质(Receptive substance)和受体(Receptor)这些词汇,并认为药物与受体的相互作用与钥匙和锁相似,具有高度的契合专一性。