《药物化学基础知识》PPT课件

分三个阶段： 发现阶段（discovery） 发展阶段（development） 设计阶段（design）
2019-9-2
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3.1.1发现阶段
公元前16世纪-----埃伯斯伯比书 埃伯斯紙草文稿 (Ebers papyrus)
癌症的治疗
记述许多用于帮助治疗的咒文和
祷文;包含众多的处方和配制方法。 其中包括多种植物药:鸦片,大麻,肉 桂,芦荟,大蒜等植物药。
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1 药物化学的概念
1.1 药物
1.1.1 药物的定义
《中华人民共和国药品管理法》57条： 药物是用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目
的地调节人的生理机能并规定有适应症、用法和用 量的物质，包括中药材、中药饮片、中成药、化学 原料药及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、 血清疫苗、血液制品和诊断药品等。
消化道和代谢
血液和造血器官
心血管系统
皮肤病药
泌尿生殖系统和性激素
其他全省性激素制剂
常见全身性感染治疗药
抗肿瘤和免疫抑制药
肌肉骨骼系统
中枢神经系统
抗寄生虫药
呼吸系统
感觉器官
其他
2019-9-2
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1.1.3 药物来源
天然药物 合成药物
植物药 板蓝根、双黄连 抗生素 青霉素、链霉素 生化药物 酶、维生素 全合成 诺氟沙星
怎样发现一个安全有效的药物
2019-9-2
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2.2 为生产化学药物提供经济合理的 方法和工艺
“化学制药工艺学”
学习化学合成药物的生产工艺原理, 工艺 路线的设计、选择、评价和革新，熟悉实验 室研究方法和中试放大、生产工艺规程、安 全生产技术、相关的环境保护知识及典型药 物的工艺研究来深入学习相关的知识。

人类最早使用的药物是天然药物，主要是植物的草、叶、 根、茎、皮等，也有动物的甲壳、脏器和分泌物等。
19世纪中期，化学学科的发展有了一定的基础，人类已不 满足于应用天然植物治疗疾病，而是希望从中发现具有治疗作 用的活性成分。研究的重点主要是从临床应用的植物、矿物中 提取和分离活性成分，并确定其化学结构。例如：吗啡、士的 宁、奎宁、可卡因、阿托品、咖啡因等。这些活性组分的分离 和确定，说明天然药物中所含的化学物质是天然药物产生治疗 作用的物质基础，不仅为临床应用提供了准确适用的药品，也 为药物化学的发展创立了良好的开端。
2）手性药物 目前，世界上手性药物在新药中的比例已占1/3，2000年
的销售已达1233亿美元。手性药物的研究将成为药物化学研 究的重点课题之一。 3）计算机辅助药物设计的新方法
通过计算机技术和手段的应用，进行蛋白质的折叠和三 维结构预测，并研究蛋白质相对应的生物功能，这就是结构 基因组学。对蛋白质结构的阐明将有助于药物设计。
3)研究药物的理化性质、变化规律、杂质来源和体 内代谢等，为制定质量标准、剂型设计和临床 药学研究提供依据，并指导临床合理用药。
药物化学的总目标是创新新药和有效地利用 或改进现有药物，不断地提供新品种，促进医 药工业的发展，为保障人民健康服务。
二、药物化学的研究和发展
药物是人类为了繁衍生息而对自然界进行改造的过程中发 现和发展起来的，对药物化学的研究和化学、生物学、医学的 研究与发展密切相关。
同时，我国新药研究也受到很大重视，创制了一些重要类 型的化学药。例如：抗肿瘤药物氮甲、甘磷酰芥、平阳霉素、 斑蝥素及其衍生物、三尖杉酯类生物碱等；从青藏高原唐古特 山莨菪中分离出新生物碱山莨菪碱和樟柳碱用于治疗中毒性休 克、改善微循环障碍和血管性头痛等；从植物千层塔中分离出 石杉碱甲，用于治疗老年性痴呆症。从中药黄花蒿中分离得到 青蒿素，确定其结构，用于治疗恶性疟，在此基础上经过结构 改造得到双氢青蒿素、蒿甲醚和青蒿琥酯，增强了活性，降低 了毒性，并已在国外申请专利。在对五味子中有效成分五味子 丙素结构改造过程中创造出治疗肝炎的药物联苯双酯；对芬太 尼结构改造过程中得到新的μ-阿片激动剂羟甲芬太尼，等等。

O
O
NH2CONH2 C2H5ONa
H3C RH2C
CH R/
N NH
ONa
H+
H3C CH RH2C R/
NH O
NH
HN
O
3. 举例：苯巴比妥
O3
•结构式：
4NH
H 5C 2 O
52
6
N
H
1
O
•化学名：5-乙基-5-苯基丙二酰脲，又名鲁米那
C H 2 C lK C N
C H 2 C NH 2 O
第二章、麻醉用药
临床上使用的麻醉用药包括： 全身麻醉药（全麻药）、
局部麻醉药（局麻药） 和麻醉辅助药（肌肉松弛药）。
•全身麻醉药作用于中枢神经，使其受到可逆性抑制， 从而使意识、感觉和反射消失；
•局部麻醉药作用于神经末梢和神经干，阻滞神经冲动 的传导，使局部的感觉消失； •肌肉松弛药又称骨骼肌松弛药或肌松药，作用在神经 肌肉接头处，可使骨骼肌完全松弛。
•药物研究和开发的各个环节，要严格控制，符合要求， 目的是保证药物的有效和安全。
传统的新药研究与开发的模式
现代新药设计
基因治疗药物
基于疾病发生机制的药物设计 基于药物作用靶点结构的药物设计
合理药物设计：依据生物化学、酶学、分子生物学及分
子遗传学等领域的研究成果，针对这些基础研究所揭示的包括
酶、受体、离子通道、核酸等潜在的药物作用的靶点，以
COOCH2CH2N
C2H5 C2H5
.HCl
•化学名：对-氨基苯甲酸-β-二乙氨基乙酯盐酸盐，
O2N
又名奴佛卡因
CH3 Na2Cr2O7,H2SO4O2N
COOH
HOCH2CH2N(C2H5)2O2N

21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚构
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！

药物分子的立体构型
对映异构
对映异构体是具有相同化学组成但空 间结构不同的分子形式，其对药物的 生物活性具有重要影响。
手性分子
手性分子是指不能与其镜像重合的分 子，许多药物分子具有手性，其对药 物的吸收、分布、代谢和排泄过程具 有重要影响。
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药理活性与化学结构的关 系
药物的作用靶点
药物靶点是指药物在体内的作用 结合位点，包括酶、受体、离子
基于片段的药物设计
片段
指具有特定三维构象和药理活性的小分子基团。基于片段的药物设计是从大量的 化合物库中筛选出与靶点结合的片段，再通过拼接和优化这些片段来发现新药物 。
总结
基于片段的药物设计利用已知活性片段作为药物发现的起点，通过拼接和优化这 些片段，发现具有潜在药理活性的新药物。
计算机辅助药物设计
抗生素的药理活性
抗生素主要用于治疗由细菌引起 的感染。
抗生素通过抑制或杀死细菌的生 长来发挥作用，从而减轻感染症
状，治愈疾病。
不同种类的抗生素具有不同的抗 菌谱和作用机制，它们的化学结 构也各具特点，但都具备抗菌的
药理活性。
镇痛药的药理活性
镇痛药主要用于缓解疼痛。
镇痛药主要通过抑制疼痛信号的传递或抑制前列腺素的合成来发挥作用，达到缓解疼痛的目 的。
药物化学结构与药理活性的跨学科研究
总结词
结合化学、生物学、药理学等多学科知识，研究药物化学结构与药理活性之间的关系。
详细描述
药物化学结构与药理活性之间的关系是复杂而多变的，需要结合化学、生物学、药理学 等多学科知识进行研究。通过跨学科的合作，可以深入了解药物的化学结构与药理活性 之间的关系，为新药的研发提供理论支持和实践指导。同时，这种跨学科的研究也有助

O上的修饰
❖ 若2位碳上的氧原子以其电子等排体硫取代，即为 硫代巴比妥类，虽然解离度增加，但是脂溶性增加。
❖ 例如硫喷妥，起效快，作用时间短，属于超短时巴 比妥类药物。
3. 代谢过程对药效的影响
❖ 巴比妥类药物的代谢方式主要是在肝脏的生物转化， 其中包括5位取代基的氧化、氮上脱烷基、2位脱硫、 水解开环等。
唑吡坦(zolpidem)
H3C
N N
CH3
O N(CH3)2
❖ 唑吡坦为咪唑并吡啶类化合物，自20世纪90年代 以来欧美以其作为主要的镇静催眠药。它可选择 性作用于苯二氮卓受体亚型BZR1(ω1受体)，而对 BZR2(ω2受体)亲和力很差，对外周苯二氮卓受体 亚型无亲和力，因而具有高度选择性。
佐匹克隆(zopiclone)
❖ γ－氨基丁酸（GABA）是中枢神经的抑制性递质， 它至少作用于两种不同类型的GABA 。
❖ GABA受体与Cl－通道相偶联，当GABA受体激动时， Cl－通道开放的数目增多，Cl－进入细胞内数量增加， 产生超极化而引起抑制性突触后电位，减少中枢内 某些重要神经元的放电，引起中枢神经系统的抑制 作用。
❖ 当碳原子总数为4时，出现镇静催眠作用，7～8时 作用最强，大于9时作用下降甚至出现惊厥。
N上的修饰
❖ 若在5,5－二取代巴比妥酸氮原子上引入甲基，其结 果不仅降低了解离度，而且增加了脂溶度。例如海 索比妥，起效快，作用时间短，属于超短时巴比妥 类药物。
❖ 若在二个氮原子上都引入甲基，则产生惊厥作用。
镇静催眠药分类
❖ 苯二氮卓类药物 ❖ 巴比妥类药物 ❖ 其它类药物
一、苯二氮卓类药物(Benzodiazepines)
9
8
A R4 7 6

药物化学教研室
重点药物
地西泮 美沙酮 氯丙嗪 唑吡坦 苯妥英钠 卡马西平 氟哌啶醇 丙咪嗪 吗啡 喷他佐辛 溴新斯的明 氯贝胆碱 阿托品 阿曲库铵 肾上腺素 氯苯那敏 普鲁卡因 利 多卡因 普萘洛尔 硝苯地平 胺碘酮 卡托普利 氯沙坦 硝酸甘油 洛伐他丁
西米替丁 雷尼替丁 法莫替丁 奥美拉唑
阿司匹林 对乙酰氨基酚 吲哚美辛 双氯芬酸钠 布洛芬 萘普生 环磷酰氨 氟尿嘧啶 青霉素钠 头孢噻污钠 红霉素 氯霉素 环丙沙星 左氧氟沙星 异烟肼 甲氧苄啶 氟康唑 奥司他韦 阿昔洛韦 齐多 夫定利巴韦林 青蒿素
7位引入哌嗪基团-碱性水溶性增加
O O
O
O
O
OH HN O N N N
N
OH
N
N
CH3
CH3
ห้องสมุดไป่ตู้
西诺沙星Cinoxacin
吡哌酸(Pipemidic Acid)
3
第三代喹诺酮类抗菌药
抗菌谱范围扩大（阴性菌和阳性菌）
药效学特征
化学结构特征
6位引入氟原子7为哌嗪基
良好的组织渗透性
O F
O
O F
OH
O
F
O
O OH
HN
吡哌酸 第二代
O
C2H5
F
COOH
N HN
N
G+GO
N HN
N
C2H5
诺氟沙星
F
环丙沙星
COOH
第三代
N HN
N
N C2H5
依诺沙星
发现及研究进展
经过十多年的努力,已上市的氟喹诺酮类药物有12 个, 它们是诺氟沙星、培氟沙星、氧氟 沙星、环丙沙星、依诺沙星、洛美沙星、托氟沙星( to suf loxacin)、氟罗沙星、芦氟沙 星( ruf loxacin )、那氟沙星(nadif loxacin)、斯帕沙星( sparf loxacin) 和左氟沙星 ( levof loxacin)

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有效成分具有：
③相对性
有效成分和无效成分的划分是相对的，不是 绝对的。应根据临床用途决定取舍。
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第一节 概述
. 2020/7/11
课堂互动：
1、谈谈你认识的天然药物有哪些？天然药 物为什么能够防病治病？
2、不同的天然药物为什么会有不同的临床 疗效？
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第一节 概述
. 2020/7/11
究天然药物中化学成分的一门学科。
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第一节 概述
. 2020/7/11
一、天然药物化学的学习内容： 研究内容：
研究天然药物中各类化学成分的：
① 结构特点 ② 物理化学性质 ③ 提取、分离、检识方法 ④ 主要类型化学成分的结构鉴定
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第一节 概述
. 2020/7/11
二、天然药物的来源及应用
天然药物是指动物、植物、和矿物等自然界中存在 的有药理活性的天然产物。 天然药物包括但不等同于 中药。
天然药物
植物 （为主） 87% 动物 （如土鳖虫、斑蝥等）12.3% 矿物 （如石膏CaSO4•2H2O） 0.6% 微生物 （如青霉菌、放线菌等）
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第一节 概述
. 2020/7/11
中药是在中医药理论指导下认识和使用的药物。 大多来自于植物、动物、矿物和微生物，并以植物 来源为主，种类繁多
《神农本草经》载药365种（公。
《 本草纲目拾遗 》载药2608种（1765年 ）。
据1983－1984年全国中药资源普查结果，我 国天然中草药有12807种，其中植物药11146种(占 87%)，动物药1581种(占12.3%)，矿物药80种。
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第一节 概述
三、天然药物及其有效成分