经典的药物设计原理—前药、软药、挛药
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前药.的原理前药的原理是一种特殊的治疗方法,也被称为靶向药物转化治疗。
它的基本原理是通过药物的特殊设计和化学修饰,将非活性的药物转化为活性药物,以增加治疗效果,同时减少副作用。
在传统的药物治疗中,常常会遇到一些问题,比如药物的副作用、耐药性、疗效不佳等。
这些问题主要是由于药物在体内作用的方式和剂量难以精确控制,以及药物对于特定靶点的选择性不够。
而前药的出现,最大程度地解决了这些问题。
前药的工作原理是先将非活性的药物分子与特定的酶或其他生物分子结合,形成一个复合物。
这个复合物在体内运输到目标部位后,受到酶的特异性催化作用,被分解成活性药物和其他代谢产物。
由于这种分解过程是特异性的,只有在特定的组织或部位中才会发生,因此前药具有很强的靶向性。
这种前药的靶向性使得药物分子只在目标部位才被激活并发挥作用,从而可以减少药物在体内的分布量,降低致死剂量,减少对健康组织的损伤。
与此同时,这种靶向性也可以减少药物在体内的代谢过程中产生的代谢产物,从而减少药物的副作用。
另外,前药还可以通过调节药物在体内的释放速率和时机,优化药物的治疗效果。
由于前药的分解过程是受酶的调控的,因此可以通过设计合适的前药结构,来控制药物在体内的释放速率和时机。
这种特性可以实现药物的持续释放、缓慢释放或者靶向释放,从而增加药物在体内的停留时间,提高药物的疗效。
总之,前药是一种通过特殊的设计和化学修饰,将非活性的药物转化为活性药物的治疗方法。
它可以通过增加药物的靶向性,减少药物在体内的分布量和代谢产物,减轻药物的副作用;同时通过调节药物的释放速率和时机,优化药物的治疗效果。
这种前药的治疗策略有望在肿瘤治疗、感染性疾病治疗、神经系统疾病治疗等领域发挥重要作用,为患者的治疗带来更多希望。
前药设计原理及应用前药是药物分子生物可逆衍生物,在体内经酶或化学作用释放具备活性原药,从而发挥预期药理作用。
在药物发现和发展过程中,前药已经成为一种确切改进原药理化性质、生物药剂学性质及药物代谢动力学性质手段。
当前在世界范畴内批准上市药物中有5%~7%可以归类为前药,并且在新药研究初期前药这一理念也越来越受到注重。
前药是一类通过构造修饰将本来药物分子中活性基团封闭起来而导致自身没有活性,但在体内可代谢成为具备生物活性药物[1]。
前药原理在药物设计中应用广泛,不但可对典型含羧基、羟基、氨基药物进行构造修饰制成酯、羧酸酯、氨基酸酯、酰胺、磷酸酯等类型前药,还可制成偶氮型前药、曼尼希碱型前药、一氧化氮型前药及开环、闭环等新型构造前药,既保持或增强了原药药效,又克服了原药某些缺陷。
1.前药设计构造修饰类型1.1酯类前药具有羧基、羟基和巯基药物成酯在前药应用中是最广泛,将近49%上市药物在体内是通过酶水解来激活。
酯类前药重要是用来提高药物脂溶性和被动膜渗入能力,普通通过掩蔽水溶性药物极性基团来达到。
在体内,酯键可以很容易被血液、肝脏以及其她器官和组织中普遍存在酯酶水解掉。
当前临床上有许多烷基或芳基酯类前药在应用,其中β- 内酰胺类抗生素匹氨西林(Pivampicillin)就是一种成功例子[2]。
氨苄青霉素是耐酸、广谱、半合成青霉素,可以口服,但是口服吸取差,血药浓度只有注射给药20%~40% 。
分析构造表白,氨卡青霉素分子中 C2 羧基与 C6 侧链氨基在胃内pH 状况下解离为两性离子,将羧基形成简朴脂肪。
芳香酯类不够活泼,在体内酶促分解成原药速度很慢,将其设计成双酯型前药,末端酯键位阻较小,易于发生酶促断裂,生成羟甲酯不稳定,自动分解,释放出甲醛和氨苄青霉素,产生药效,生物运用度提高 3~5 倍,口服几乎定量吸取(98%~ 99% )。
1.2 磷酸酯 / 磷酸盐类前药具有羟基和氨基药物磷酸酯类前药重要是针对具有羟基和氨基水溶性差药物而设计,目是提高它们水溶性来得到更好口服给药效果。
新药设计与开发复习题名词解释题1.H2 受体是组胺受体的一个亚型,主要分布于胃壁细胞、血管和心室、窦房结上,可引起胃酸分泌过多,血管扩张、心脏收缩加强、心率加快等生物效应;2.H2受体拮抗剂主要用于拮抗组胺引起的胃酸分泌,是治疗消化性溃疡很有价值的一类药物;3.前药原理前药是一类由于结构修饰后的化合物分子中的活性集团被封闭了起来而本身没有活性,但在体内可代谢成为具有生物活性的药物;前药原理是用化学方法把具有生物活性的原药转变成为体外无活性的衍生物,后者在体内经酶解或非酶性水解而释放出原药而发挥药效;4.先导化合物:简称先导物,是通过各种途径和手段得到的具有某种生物活性和化学结构的化合物,用于进一步的结构改造和修饰,是现代新药研究的出发点;5.受体拮抗剂:与受体有较强亲和力而无内在活性的药物;6.受体:指能与激动剂高度选择性的结合,并随之发生特异性效应的生物大分子或大分子复合物;7.受体扩散剂:8. 软药:是指一类本身有治疗效用或生物活性的化学实体,当在体内呈现药效并达到治疗目的后,按预料的代谢途径和可控的代谢速率的代谢, 转变成无毒、无活性的代谢物;简答或其他1、计算机工作站软件系统组成答:1数据库;2参数运算系统;3数据转换系统;4解析系统;5预测系统;6显示系统;7操作系统计算机数据库、数据转换系统组成答:数据库:包括了各类化合物数据、分子结构数据、基团参数数据和生物活性数据等;数据库系统的软件中包括操作系统OS、数据库管理系统DBMS、主语言系统、应用程序软件和用户数据库;数据转换系统组成:不知道数据转换系统:通过数据转换程序将分子的结构数据转换成屏幕显示时所必须的直角坐标系的形式;只找到定义2、新药设计的经典原理和方法有哪些PPT答:经典方法:前药原理,软药原理,拼合原理,生物电子等排原理,相似原理等;一般方法有类型演化和结构优化等3、类似物设计的目的和结果是什么答:目的是为了获得比先导化合物疗效更好,毒副作用更少,便于合成的新药; 结果:药效保持或更好,药效减小或消失,毒副作用减少,新的药效;4、Me too、Me better、Me newMe too:键技术突破和集成创新,即运用一些公知的、成熟的理论和技术,以及已有的装备和材料等,去研发出“价廉质优”的已有产品; Me better:运用一些公认的、成熟的理论和技术,规避已有的专利保护去发明比母体新药更具治疗优势的新物质,从而形成专利新药;Me new:是以大量的重大基础科学研究成果为支撑,以独特的资源优势为基础,应用已有筛选模型发现的全新结构的新药或先导化合物;三者关系:尽管将新药研发中的创新活动简单地归纳为me-too、me-better和me-new有些偏颇,但基本上还是能够反应出其中的技术含量和创新程度,或者说在更大的程度上能够反应出对新药生产的保护力度;即一个me-new类创新药物的诞生,必定是站在巨人的肩膀上进行的,必定其中蕴藏着一系列me-too和me-better的创新过程;5.软药设计的基本原则是什么答:整个分子是先导物的生物电子等排体,结构极相似易代谢的部分能被酶水解,但分子骨架是稳定的易代谢部分的代谢是药物失活的主要或唯一途径通过易代谢部分的代谢附近的立体和电性因素,控制可预测的代谢速率代谢产物无毒,低毒或没有明显的生物活性代谢过程不产生高度反应活性的中间体软类似物的设计从季胺盐型表面活性剂开始的一些阳离子表面活性剂对微生物有效,但毒性大6、药物作用的一般靶点是:酶、受体、离子通道和活性转运复合物;它们的化学本质都是:蛋白质7.新药研究的化合物模型主要有哪些答:1多肽和蛋白质2核苷3脂质4多糖类8.生物大分子结构方面的特征和共性是什么其功能方面的特征和共性有哪些答:结构方面:1具有多种单体的共聚物;包括蛋白质多肽链的一级结构、DNA和RNA多聚核苷酸链的一级结构、多糖;2具有多层次结构;包括蛋白质的三维空间结构、DNA 和RNA的三维空间结构;3生物高分子结构的可变性;包括一级结构的改变、高级结构的改变、结构可变性的限度;功能方面:1、作用的专一性;生物大分子在机体内行使各种各样的功能,参加各种反应,它们所行使的功能和参加的反应都有高度专一性;2、作用的配合和协调;生物大分子中的亚基之间或同一个分子中不同区域间都相互联系,生物体内的成千上万的生物大分子更是相互配合,彼此统一;9.影响药物的受体契合的立体化学因素有哪些答:1几何结构;由于分子中存在刚性或半刚性结构部分,如双键或脂环,使分子内部分共价键的自由旋转受到限制而产生顺反异构现象称集合异构;2光学异构;由于分子中原子或基团的排列方式不同,使两个分子无法叠合的一种立体异构现象;3构象异构;分子内各原子和基团的空间排列因单键旋转而发生动态立体异构现象称构象异构;10.药物的受体相互作用的动力学说有哪四种 P74-78答:1占领学说;这种学说认为药理效应是和受体被药物结合的数量成正比,而且这种结合是可逆的 ,其剂量和效应的关系符合质量作用定律;2速率学说;认为药物作用并不取决于被占领受体的数量,而取决于单位时间内药物与受体接触的总次数;3诱导契合学说;4变构学说;认为无论有无药物存在,受体本身就有两种构象状态:激活型构象R和静息型构象T;11.进行合理的药物设计必须深入了解机体的 P80第一段答:了解机体内源性生物活性调节物质的调节机制与分子机制12.发现先导化合物的来源有哪些 P113-115答:1天然产物2现有药物3广泛筛选4研究生理机制13.药物作用的ADMET是ADMET就是对药物的吸收、分布、代谢、排泄和毒性进行全面的研究;14.能否研发出Me-best创新药物为什么不能因为在新药研发过程中,创新程度愈高其获得经济效益的风险就愈大新药的创新程度与经济效益并不是具有正相关性的15.简答我国新药研究的途径选择 P4me-too类仿制新药的研发仍然是我们新药研发的主要途径me-better类创新活动将成为我国新药研发的主要途径me-better类和me-new类创新药物的研发是从医药大国向医药强国的必然之路;16.奥美拉唑是质子泵抑制剂吗是17.新强心药的要求是什么 P129内在活性比强心苷高治疗指数比强心苷高治疗剂量下不影响心率作用时间持久口服有效18.药物定量构效关系研究的目的是 P2391、目的在于定向的改变分子的结构特征和反应性能,来提高和改善分子的生物活性2、预示新设计的化合物的生物活性3、寻找同源物中最佳活性的化合物,并衍化出显效的新化学结构类型,推论药物与生物大分子的作用机制,力求使药物设计建立在比较合理的基础上,提高新药寻找的成功率;19、药物显效的化学结构因素有哪些 P240药物的脂/水分配系数、离解度等物理特性常数;药物分子中的电子密度分布,特别是动态中的分布;药物分子的形状、大小和空间排列状况;④药物的能量因素20、Hansch方法使用的参数有哪些 P241电性参数疏水性参数立体参数21、新药开发途径包括哪些 P4先导物开路;利用新技术、新领域,组织多学科领域的协同攻关;加强生物技术产品的研究开发;加强生命基础过程研究22、目前上市的药物中,作用靶点的分配情况如何 P8以受体为作用靶点的药物约占52%,以酶为作用靶点的药物约占22%,以离子通道为作用靶点的药物约占6%,以核酸为作用靶点的药物约占3%23、新药创制是指什么24、答:指的是研究一批具有自主知识产权和具有市场竞争力的药物,创建一批具有先进技术的技术平台,形成能够支撑我国药业自主发展的新药创新能力和技术体系;24、何为基因技术基因技术的优点是什么P216基因技术是一系列有关研究基因结构和功能的方法之一,顾名思义,这些技术涉及到一种物质源中提取基因,并与其他物种源中获取的基因重新组合;优点:基因工程可以用来向生物环境中引入能编码目的的蛋白质的基因,这种蛋白质在这种环境中能大量产生;基因工程可以对蛋白质的特异性位置进行修饰,这种修饰可以是氨基酸序列的改变,在编码基因中引入特异的突变体,这样的改变能改变善其物理---化学特性25 凝血因子Ⅱ的生物活性来源于26 通过定点突变在编码区删除或插入一个或几个的核苷酸的可能性有多大27 药物分子能否通过细胞膜能 P3728 外源性基因能否被任意的插入到所有细胞中,生殖细胞也可以吗可以 P23429 基因治疗能否用于普通疾病的治疗能 P 23530 组合化学最突出的优点是什么可以用较短的时间,合成出大量不同结构的化合物;用组合化学的方法构建的化学库所包含的化合物种类比较完全,是现在的化合物数据库所无法比拟的;组合化学中应有的固相有机合成方法可使构建化学库的操作,实现仪器化,自动化;。
一,药物1,非特异性结构药物:不具有与药物靶点相结合的药物,比如巴比妥。
2,拼合原理:将两种具有生物活性的化合物通过共价键连接起来,进入体内分解成两个有效成分,以减小两种药物的毒副作用,球的二者作用的联合效应。
比如贝诺酯。
前药:指一些在体外活性较小或者无活性的化合物,在体内经过酶的催化或者非酶作用,释放出活性物质从而发挥其药理作用的化合物,其常常指将活性药物(原药)与某种无毒性化合物以共价键相连接而生成的新化学实体。
一类是载体前体药物;另一类是生物前体药物,生物前体药物大部分不是人为修饰的,而是在研究作用机制时,发现其作用过程是经体内酶催化代谢而产生活性物质。
如非甾体抗炎类药物舒林酸就是典型的生物前体药。
3,软药原理:软药是一类本身具有生物活性的药物,在体内起作用后,经人们人为设计的可预测的或可控制的代谢途径,生成无毒和无药理活性的代谢产物。
比如阿曲库铵。
4,电子等排原理:凡是具有相同数目的原子和电子,并且电子排列状况也相同的分子、原子或基团称为电子等排体。
比如氟尿嘧啶。
5,英文药物名称词干:西泮-azpam;卡因-caine;头孢cef-;西林-cillin;康唑-conazole;地平-dipine;格列gli-;霉素mycin;硝唑-nidazole;洛尔-olol;沙星-oxacin;西汀-oxetine;洛芬-profen;瑞林-relin;前列素-prost;沙坦-startan;替丁tidine;伐他汀-vastatin。
6,药物常见的代谢反应药物代谢通常分为两相:第Ⅰ相生物转化和第Ⅱ相生物转化。
第Ⅰ相主要是官能团化反应,在酶(细胞色素P450酶系即CYP450)的催化下对药物分子进行氧化、还原、水解、脱卤素反应等,第Ⅱ相是将第Ⅰ相中药物产生的极性基团与体内的内源性成分如葡萄糖醛酸等结合,生成极性大、易溶于水和以易排除体外的结合物。
7,维生素的分类和性质分为脂溶性维生素和水溶性维生素。