药物化学重点构效关系

药物化学构效关系1．局部麻醉药的构效关系：①亲脂性部分：可变范围较大，可为芳环或芳杂环，但以苯环的作用较强，是局麻药物的必需部位。

当酯类药物苯环的邻位或对位引入给电子集团，如氨基、烷氧基时，局麻作用均较未取代得苯甲酸衍生物强；对氨基苯甲酸酯类苯环的邻位上若再有其他取代基如氯、氨基、烷氧基时，由于位阻作用而延长了酯的水解，因此活性增强，作用时间延长。

②中间连接部分：由羰基部分和烷基部分共同组成。

羰基部分与麻醉药持效时间及作用强度有关，作用持续时间为：酮﹥酰胺﹥硫代酯﹥酯；麻醉作用强度：硫代酯﹥酯﹥酮﹥酰胺。

烷基部分碳原子数以2~3个为好，当烷基部分为—CH2CH2CH2—时，麻醉作用最强。

③亲水性部分：大多数为叔胺，易形成可溶性的盐类。

氮原子上取代基的碳原子总和以3~5时作用最强，也可为酯环胺，其中以哌啶的作用最强。

2. 苯二氮卓类药物的构效关系：① 1、2位拼入三氮唑环，使代谢稳定性增加，提高与受体的亲和力，活性显著增加；② 3位引入手性碳，分子构想更稳定，对受体亲和力增强；③ 4、5位引入恶唑环，增强稳定性；④7位有吸电子取代基时，药物活性明显增强，且吸电子性越强，活性增加越明显，NO2＞Br＞CF3＞Cl；⑤ 5位苯环的2’位引入体积较小的吸电子基团如F、Cl，可使活性增强。

①镇静作用的强度和起效快慢，与药物的理化性质有关。

【酸性解离常数pKa】巴比妥酸和5位取代的巴比妥类有较强的酸性，在生理pH=7.4几乎全都电离成离子状态，不易透过血脑屏障，无镇静催眠作用；5,5-二取代的巴比妥类，酸性减弱，生理pH条件下不易电离，易进入脑中发挥作用，显效快，作用强。

【脂水分配系数】5位无取代基时，分子有一定极性，亲脂性强，不易透过血脑屏障，无镇静催眠作用；5位取代基碳原子总数在7~8之间作用最强，若亲脂性过强，作用下降甚至出现惊厥。

药物有最适当的的脂溶性，有利于药物透过细胞膜和血脑屏障，起效快，作用强。

局部麻醉药构sheng效关系1.分类芳酸酯类、酰胺类、氨基醚类、氨基酮类、其他类2.构效关系亲酯部分中间链亲水部分⑴亲脂部分：芳烃或芳杂环，这一部分修饰对理化性质变化大,但苯环作用较强。

苯环上引入给电子取代基，麻醉作用增强，而吸电子取代基则作用减弱。

⑵中间部分：此部分决定药物稳定性，和局麻作用持续时间有关⑶亲水部分：常为仲胺和叔胺，仲胺刺激性较大;烃基链3～4个碳原子作用最强，杂环以哌啶环作用最强巴比妥类药构效关系(1)、分子中5位上应有两个取代基。

(2)、5位上的两个取代基的总碳数以4—8为最好(3)、5位上的两个取代基的总碳数以4—8为最好. (4)、在酰亚胺氮原于上引入甲基，可降低酸性和增加脂溶性。

(5)、将C2上的氧原子以硫原子代替，则脂溶性增加，起效快，作用时间短。

苯二氮卓类药物的构效关系(1)1,3-二氢-5-苯基-2H-1,4-苯二氮卓-2-酮是此类药物基本结构;(2)环A7位引入吸电子取代基活性增加(3)环B为七元亚胺-内酰胺结构是产生药理作用的必要结构(4)5位苯环上的取代基时产生药效的重要结构之一,(5)1,2位的酰胺键和4,5位的亚胺键在酸性条件下易水解开环.吩噻嗪类药构效关系R1 部分必须由三个成直链的碳原子组成，若为支链，与多巴胺受体B 部分立体上不匹配，抗精神病活性明显下降，抗组胺作用增强。

顺式吩噻嗪类药物与多巴胺的优势构象能部分重叠，活性高（当侧链与氯取代的苯环同侧时，成为顺式构象）。

丁酰苯类药物的构效关系(1)丁酰苯基为必需的基本骨架(2)侧链末端连一碱性叔胺(3)苯环的对位一般具有氟取代(4)侧链湠基于碱基之间以三个碳原子最好镇痛药的一般特征（1）分子中具有一个平坦的芳香结构（2）有一个碱性中心能在生理PH条件下大部分电离为阳离子（3）含有哌啶或类似于哌啶的空间结构吗啡的构效关系（半合成类镇痛药）叔胺是镇痛活性的关键基团，氮原子引入不同的取代基可使μ 受体激动剂转变为拮抗剂。

1、药物（drug）：药物是人类用来预防、治疗、诊断疾病、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（medicinal chemistry）：药物化学是一门发现与发明新药、研究化学药物的合成、阐明药物的化学性质、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.3、锥体外系反应（effects of extrapyramidal system，EPS）：指震颤麻痹，静坐不能、急性张力障碍和迟发性运动障碍等神经系统锥体外系的症状，常是抗精神病药物的副反应。

4、构效关系（structure- activity relationship，SAR）：在同一基本结构的一系列药物中，药物结构的变化，引起药物活性的变化的规律称该类药物的构效关系。

其研究对揭示该类药物的作用机制、寻找新药等有重要意义。

5、血脑屏障（blood-brain barrier；BBB）：为保护中枢神经系统，使其具有更加稳定的化学环境，脑组织具有特殊的构造，具有选择性的摄取外来物质的能力，被称作血脑屏障。

通常脂溶性高的药物易通过血脑屏障，而离子化的药物不能通过。

6、拟胆碱药（cholinergic drugs）：是一类具有与乙酰胆碱相似作用的药物。

按作用环节和机制的不同，主要可分为胆碱受体激动剂和乙酰胆碱酯酶抑制剂两种类型。

7、乙酰胆碱酯酶抑制剂（AChE inhibitors）：通过对乙酰胆碱酯酶的可逆性抑制，增强乙酰胆碱的作用。

不与胆碱受体直接作用，属于间接拟胆碱药。

在临床上主要用于治疗重症肌无力和青光眼，及抗早老性痴呆。

溴新斯的明。

8、局部麻醉药（local anesthetics）：在用药局部可逆性地阻断感觉神经冲动的发生和传导，在意识清醒的条件下引起感觉消失或麻醉的药物。

普鲁卡因。

9. 钙通道阻滞剂（calcium channel blocker）：钙通道阻滞剂是一类能在通道水平上选择性地阻滞Ca2＋经细胞膜上钙离子通道进入细胞内，减少细胞内Ca2+浓度，使心肌收缩力减弱、心率减慢、血管平滑肌松弛的药物。

药物化学药物功能及构效关系1.左旋多巴：理化：白色或类白色的结晶性粉末，无臭无味；在水中微溶，在乙醇、氯仿或乙醚中不溶，在稀酸中易溶。

儿茶酚结构极易被空气氧化变色。

水溶液久置后，可变黄、红紫、直至黑色。

高温、光、碱和重金属离子可加速变化。

注射液常加入L-半胱氨酸盐酸盐作为抗氧化剂，变黄不能使用。

功能：治疗各型PD，轻症及较年轻的患者，肌肉强直及运动困难疗效较好，对重症年老体衰及肌肉震颤者疗效较差，起效慢，但是疗效持久，去随着用药时间延长而递增，对其他原因引起的帕金森综合征也有效，但对抗精神病药引起的锥体外系反应无效。

药物相互作用：维生素B6：多巴脱羧酶辅基，增加多巴脱羧酶活性，增加外周多巴胺含量，外周副作用增强，进入脑组织量减少。

不良反应增加，不能合用。

抗精神病药：对抗左旋多巴作用，慎服或不用。

不良反应：胃肠道反应、心血管反应、不自主异常运动、开-关现象、精神障碍：2、对乙酰氨基酚（扑热息痛）在热水或乙醇中易溶，在丙酮溶解，在冷水中略溶，弱酸性，在空气中稳定，水溶液的稳定性与溶液的ph 有关pH 6时最稳定，半衰期可达21.8年(25°C) 在酸及碱性条件下，稳定性较差在潮湿的条件下易水解成对氨基酚，进一步发生氧化降解，生成亚胺醌，颜色逐渐变深，在贮存及制剂过程要特别注意。

检验：对氨基酚是制备过程的中间体，也是贮存过程中的水解产物。

由于对氨基酚毒性较大，故药典规定应检查其含量。

检查原理：对氨基酚为芳香伯胺，与亚硝基铁氰化钠在碱性条件下生成蓝紫色配位化合物代谢：对乙酰氨基酚的体内代谢主要受YP450酶系催化。

正常情况下代谢产物可与内源性的谷胱甘肽结合而解毒，但在大量或过量服用对乙酰氨基酚后，肝脏内的谷胱甘肽被耗竭，N-乙酰亚胺醌会进一步与肝蛋白的亲核基团（如-SH）结合引起肝坏死。

这是过量服用对乙酰氨基酚会导致肝坏死、低血糖和昏迷的主要原因。

解毒剂：各种含巯基的化合物可用于对乙酰氨基酚过量的解毒。

药物化学中构效关系的教学方法研究摘要：构效关系是先导化合物修饰、新型药物设计的基础，在药物化学教学中具有至关重要的作用。

由于其多样性和复杂性，学生的掌握情况不理想。

本文针对这一问题对药物的构效关系进行归纳分类，总结为“三部分一核心多构型”三类，每一类都进行举例讲解，为学生更好地理解与掌握药物化学的构效关系提供一种可行的方式。

关键词：药物化学；构效关系；三部分；一核心；多构型药物是一类特殊的有机化合物，对应的化学结构反应了药物的本质[1]，药物的化学结构对其生理功能和效应起决定性作用[2]。

药物化学是一门着重研究药物的构效关系，并通过研究生物体与化合物之间的相互作用过程，从分子水平上解析药物作用方式和作用机理的学科[3~5]，为药剂学、药理学、药物分析等提供理论支撑[6,7]。

因此，掌握各大类化学药物的构效关系是制药工程专业本科生学习药物化学的基本要求[3]。

药物的构效关系是探寻药物的生物活性与其化学结构间依赖关系规律的依据。

通过研究药物（包括激动剂和拮抗剂，底物和抑制剂）的构效关系，来推测药物的作用机制和受体（及酶）的结构，并在此基础上进行合理的药物设计，从而提高研究药物的成功率[8]。

除了生物活性与化学结构存在关系，药物的体内吸收、分布、排泄等药物动力学性质[8]，药物的体内代谢和药物的毒副作用方面与化学结构也存在着密切的关系。

例如，药物的化学结构与药物动力学性质具有一定的关联，药物分子进入体内先进行氧化、还原、水解、羟基化，而引入或使分子暴露极性基团（羟基、羧基、巯基、氨基等），再与内源性分子（葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸、谷胱甘肽等）共价键结合生成水溶性的物质，排出体外。

因此，药物功效与结构之间的一一对应关系，在药物的研发与应用中具有重要作用[9~11]。

依据文献报道以及同行之间的交流发现，在国内各大高校的药物化学教学过程中，由于课时较少、课程内容较多等原因，药物的构效关系的讲解时间不足，本科生的药物专业知识有限，学生只能死记硬背，经常出现不同药物的构效关系混淆的情况。

药物化学构效关系(第二版尤启冬主编)主要药物的构效关系应用抗肿瘤作用机理：1、药物在体内能形成缺电子活泼中间体（碳正离子）或其他具有活泼的亲电性基团的化合物，进而与肿瘤细胞的生物大分子（DNA，RNA，酶）中富电子基团（氨基，巯基，羟基等）发生共价结合，使其丧失活性，致肿瘤细胞死亡。

2、属细胞毒类药物，在抑制和毒害增生活跃的肿瘤细胞的同时，对其它增生较快的细胞产生抑制。

如骨髓细胞、肠上皮细胞、毛发细胞和生殖细胞等。

副作用大：影响造血功能和机体免疫功能，恶心、呕吐、骨髓抑制、脱发等。

氮芥类药物脂肪氮芥：氮原子的碱性比较强，在游离状态和生理PH（7.4）时，易和β位的氯原子作用生成高度活泼的亚乙基亚胺离子，为亲电性的强烷化剂，极易与细胞成分的，亲核中心发生烷基化反应。

脂肪族氮芥：烷化历程是双分子亲核取代反应（SN2），反应速率取决于烷化剂和亲核中心的浓度。

脂肪氮芥属强烷化剂，对肿瘤细胞的杀伤能力也较大，抗肿瘤谱较广；但选择性比较差，毒性也较大。

芳香族氮芥：氮原子与苯环共轭，减弱了碱性，碳正离子中间体，单分子的亲核取代反应。

氮芥类药物及大多数烷化剂主要是通过和，DNA上鸟嘌呤或胞嘧啶碱基发生烷基化，产生DNA链内、链间交联或DNA蛋白质交联而抑制，DNA的合成，阻止细胞分裂。

β-内酰胺类抗生素的化学结构特点：1分子内有一个四元的β-内酰胺环，除了单环β-内酰胺外，该四元环通过N原子和邻近的第三碳原子与另一个五元环或六元环相稠合。

2除单环β-内酰胺外，与β-内酰胺环稠合的环上都有一个羧基。

3所有β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环羰基α-碳都有一个酰胺基侧链。

4β-内酰胺环为一个平面结构，但两稠环不共平面β-内酰胺类药物可抑制粘肽转肽酶的活性和青霉素结合蛋白青霉素构效关系（1）6位的侧链酰胺基团决定其抗菌谱。

改变其极性，使之易于透过细胞膜可以扩大抗菌谱。

例如，在芳环乙酰氨基的α位上引入-NH2、-COOH、和-SO3H等亲水性基团，可以扩大抗菌谱，增强亲水性有利于对革兰阴性菌的抑制作用并能增强对青霉素结合蛋白的亲和力。

药学综合考研之药物化学构效关系总结一、概述药物化学构效关系，即药物化学结构与生物活性之间的关系，是药学领域的重要研究方向之一。

在药学综合考研中，药物化学构效关系的学习和理解对于理解药物作用机制、药物设计与优化、新药研发等方面具有至关重要的意义。

药物化学构效关系研究主要关注药物分子结构与其生物活性之间的相互影响和关联。

通过系统研究药物化学结构的变化如何影响其生物活性，我们可以更好地理解药物作用的本质，为新药的设计和研发提供理论基础和实践指导。

药物化学构效关系不仅涉及到化学结构的知识，还需要深入理解生物学、生理学、病理学等领域的知识，是一个多学科交叉的领域。

随着现代科学技术的发展，尤其是计算机技术和生物技术的不断进步，药物化学构效关系的研究方法也在不断发展和完善。

从传统的合成、提取、筛选等实验方法，到现代的计算机模拟、大数据分析等高科技手段，药物化学构效关系的研究正在逐步深入。

对药物化学构效关系的考研复习者来说，不仅需要掌握基础的理论知识，还需要具备跨学科的综合能力，以适应这个领域的研究和发展。

药物化学构效关系是药学研究的重要基础，对于指导新药设计、优化药物作用机制等方面具有重要意义。

本文旨在对药学综合考研中的药物化学构效关系进行总结，以期为考研学生提供系统的学习资料和复习指导。

1. 简述药物化学构效关系的重要性。

药物化学构效关系，作为药物设计与研发领域中的核心原理，具有极其重要的地位。

其重要性主要体现在以下几个方面：药物化学构效关系是药物研发的基础。

药物的疗效与其化学结构之间有着密切的联系，通过对药物分子结构的深入研究，可以预测和优化药物的生物活性，从而有针对性地设计合成新药物。

构效关系研究有助于提高药物研发的效率。

随着现代医药产业的飞速发展，药物研发已经进入了一个竞争激烈的时代，如何快速、高效地发现和优化具有优良药效的药物成为了一个重要的挑战。

而药物化学构效关系的研究，可以指导科研人员快速筛选出具有潜力的药物分子，从而大大提高药物研发的效率。