天津大学分子设计与产品工程复习资料.doc

五倍率：“五倍率法则”即“Lipinski五倍率法则”。其是评估一个化合物能否作为药物，或者一个具有药理学活性或生物学活性的化合物能否成为口服药物的经验法则。由Christopher A. Lipinski对世界药物索引（World Drug Index, WDI）中的2245个进入II期临床的化合物的系统结构特征研究后，于1997年提出的。内容：1.化合物的分子量大于500道尔顿；2.化合物结构中的氢键供体（包括羟基、氨基等）的数量不大于5个；3.化合物中氢键受体的数量不大于10个；4.化合物的脂水分配系数的对数值 （lgP）大于5；5.化合物中可旋转键的数量不大于10个。所有数字均为5的倍数，因此得命为“五倍率法则”。符合以上条件的化合物一般不考虑作为药物改进：有许多改进版本，其中之一为Arup K. Ghose等人于1999年提出的，内容为：1.化合物的脂水分配系数的对数值（lgP）在-0.4至5.6之间；2.摩尔折射率（Molar refractivity）在40至130之间；3.相对分子质量在160至480之间；4.原子数在20至70个之间。纳米材料维数：广义地说，所谓纳米材料，是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度（1nm100nm）调制的各种固体超细材料，它包括零维的原子团蔟（几十个原子的聚集体）和纳米微粒；一维调制的纳米多层膜；二维调制的纳米微粒膜（涂层）；以及三维调制的纳米相材料。简单地说，是指用晶粒尺寸为纳米级的微小颗粒制成的各种材料，其纳米颗粒的大小不应超过100纳米，而通常情况下不应超过10纳米。目前，国际上将处于1100nm纳米尺度范围内的超微颗粒及其致密的聚集体，以及由纳米微晶所构成的材料，统称为纳米材料，包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。 纳米材料按其结构可以分为四类：具有原子蔟和原子束结构的称为零维纳米材料；具有纤维结构的称为一维纳米材料；具有层状结构的称为二维纳米材料；晶粒尺寸至少一个方向在几个纳米范围内的称为三维纳米材料。还有就是以上各种形式的复合材料。前药设计和软药设计：药物合成路线设计P7分子设计：用计算机借助于经验或理论设计一种具特定性能的分子，从分子、电子水平上通过数据库等大量实验数据，结合现代的理论方法设计新的分子。基本过程：（1） 数据收集：数据可靠性是设计的关键地，只有确保数据的可靠，设计的结果才有意义。（2） 确定作用机理并找出有效官能团。（3） 参数提取与建模方法选择：参数可以从实验得来，也可以是从理论计算而来。理论计算参数的优点是没有人为的影响因素。（4） 模型建立：根据前面收集到的数据、参数建立数学模型，定样模型是分子设计的主要依据。（5） 检验建立的定量模型，确保模型可信性。（6）设计新分子。（7）合成及性能测试：通过一定方法合成所设计的分子，并检验新分子性能。并根据情况从（1）-（6）步进行多轮反复。基于靶点、基于性质和基于结构的药物设计过程基于靶点: 靶点是具有重要的生理或病理功能，能够与药物相结合并产生药理作用的生物大分子及其特定的结合位点。基于靶点，可进行药物设计过程，如抗笑话性溃疡药物的研究，针对不同靶点阻断胃酸分泌过程，H+泵抑制药奥美拉唑，PG受体阻断药米索前列醇，H2受体促进药雷尼替丁等。Obese Gene编码调控进食、能量和体重的瘦素激素，针对瘦素受体，设计了短肽类物质和蛋白酪氨酸磷酸酶等瘦素增敏剂等药物。基于性质：指的是针对药物或候选药物结构进行药动力学性质设计与优化，以实现药物或候选药物的良好口服吸收、定向分布、可控代谢、优化消除或降低毒副作用的目的。中枢抑制药巴比妥类，解离常数非常高和非常低时均无药效，如主要结构为离子型的巴比妥酸和主要结构为分子型的1,3,5-三乙基-5-苯基巴比妥，通过基于性质的优化，得到了解离常数中等的5,5-双取代基类