《药物化学辅导一本》PPT课件

药物化学辅导一,MedicinalChemistry,新药研究与开发,药物发展简史,内容提要,药物化学的作用和地位,药物概述,药物化学内容概要,对疾病具有预防、缓解、治疗和诊断作用或用以调节机体生理功能的，符合药品质量标准并经政府有关部门批准生产的天然来源物质或化学合成品。,药物概念,高活性（HighActivity）,高专一性（HighSpecificity）,安全性（Safety）,高生物利用度（HighBioavailability）,代谢稳定性（MetabolicStability）,特性,采用化学合成手段得到的药物，现已成为临床应用药物的主要来源，也是药物化学研究的主要内容。,根据来源和性质的不同，药物可以分为三类：,药物的分类,天然药物或中药化学药物生化药物,药物的命名,同一个药物分子，通常具有多个名称，如商品名、通用名和化学名等。商品名(TradeName)，也叫品牌名(BrandName)，需在国家商标或专利局注册，未经许可任何人不得擅自使用。通用名(GenericName)，也称国际非专利名(InternationalNonproprietaryName,INN)，世界卫生组织推荐使用的名称。另外，按照国际标准命名法，药物都有一个化学名。我国卫生部药典委员会编写的中国药品通用名称（CADN）是中国药品命名的依据，中文名可采用音译、意译或音译意译组合，但以音译为主。,INN采用的部分词干的中文译名表,处方药与非处方药,安全性、购买地点处方药物：必须通过由执业医师（Doctor）根据病情需要而开具的书面处方（Prescription）才能到药店（Pharmacy）购买到的药物，还必须在执业药师（Pharmacist）的指导下用药，主要是输液、粉针剂和毒、麻等药物。非处方药物（OTC）：不需医生处方即可在药店直接购买到，而且不需医疗专业人员指导就能安全使用的药物。外包装上有专门标识。,新药研究与开发,后基因组时代创新药物研究与开发的新模式：,药物开发模式,何谓新药？,完全创新药物（NewChemicalEntity,NCE）：新的作用靶点全新化学结构独特的作用机制再创药物（Me-too药物）：根据已有的药物信息，研制出具有显著特点的新型药物，特点：药理优势（药效和毒副作用）和药代特点（适合临床）药物新颖性（能获得知识产权保护）改变药物应用形式：剂型、适应症、已知药物的复方制剂。,需要不断寻找新药的原因？,首先，对已知的许多疾病还没有找到十分对症的药物，即使已有临床应用的药物，也或多或少存在各种缺陷，如疗效不高、毒副作用等；其次，在药物治疗过程中，机体易出现成瘾性、耐药性或抗药性等问题。如吗啡类镇痛药物的成瘾性，由微生物（包括寄生虫、细菌、真菌、病毒等）引起的疾病逐渐产生的抗药性，使得原来有效的药物变成无效。第三，现代社会中还不断有新的疾病出现，如上世纪八十年代初发现的爱滋病（AIDS）和2003年爆发的萨斯病（SARS），这些新出现的疾病促使人们不得不迅速寻找对策，以发现有效药物来控制并治疗这些疾病。,药物作用靶标（靶点）,靶标（Target）是指导致疾病（DiseaseorDisorder）或与疾病产生密切相关的生物大分子，包括蛋白质（酶、受体、离子通道），核酸（DNA、RNA），糖类等。,药物靶标相互作用：锁钥模型：刚性结合诱导契合模型：柔性结合,先导化合物,先导化合物（LeadCompound）是指新发现的对某种靶标和模型呈现一定药理活性的、可通过结构改造来优化其药理特性并可能导致新药发现的特殊化合物；先导物的发现途径主要有：天然产物提取、偶然发现、随机筛选、老药新用等；传统先导物的发现主要靠运气，而现代先导物发现则趋向于采用理性方法，即以疾病和靶标知识为基础而进行。,先导化合物结构修饰,药物的潜伏化（druglantentiation),软药设计（softdrug),生物前体（bioprecursor),前药（prodrugs),前药,软药即本身具有生物活性,体内产生药理作用后按可预料和可控的代谢方式,经一步代谢为无毒或无药理活性的代谢产物的药物,其代谢物不蓄留在体内发生有害的后续反应。,X=H,pH=1214,100,X=吸电子基团生理条件（pH=7.437）,软药,阿曲库铵的体内代谢,受体：存在于细胞膜或细胞浆内的弹性三维结构，一般含有大分子蛋白质（糖蛋白和脂蛋白）和核酸，可以识别并特异性地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最后导致该信号物质特定的生物效应。,生物电子等排体,概念：是指一些原子或基团因外围电子数目相同或排列相似，而产生相似或拮抗的生物活性并具有相似物理或化学性质的分子或基团。,药物代谢概要,药物代谢：在酶的作用下将药物（通常是非极性分子）转变成极性分子，再通过人体的正常系统排出体外。,第相生物转化,第I相生物转化,还原,水解,羟化,氧化,官能团化反应，意在药物分子中引入官能团或使药物分子暴露出极性基团,硫酸酯化轭合,氨基酸轭合,谷胱甘肽轭合,葡糖醛酸的轭合,乙酰化轭合,轭合反应，是在酶的作用下将内源性的极性小分子如葡萄糖醛酸、硫酸、氨基酸、谷胱甘肽等结合到药物分子中或第I相的药物代谢产物中,甲基化轭合,药物代谢概要,药物分子被机体吸收后，在机体酶的作用下发生的一系列化学反应，又称生物转化。,药物的质量和标准,药典：是对药物质量指标作出具体规定的最权威出版物。是国家为保证药品质量、保护人民用药安全有效而制定的法典；是执行中华人民共和国药品管理法、监督检验药品质量的技术法规；也是我国药品生产、经营、使用和监督管理所必须遵循的法定依据。药典的内容；药物疗效和副作用；药物纯度及杂质的要求和关系；化学合成药物原料药中杂质主要来源,药典沿革,假药（BogusDrug）,中华人民共和国药品管理法明确规定：药品所含成分与国家药品标准规定的成份不符的；以非药品冒充药品或者以他种药品冒充此种药品的。,有下列情形之一的药品，按假药论处：（一）国务院药品监督管理部门规定禁止使用的；（二）依照本法必须批准而未经批准生产、进口，或者依照本法必须检验而未经检验即销售的；（三）变质的；（四）被污染的；（五）使用依照本法必须取得批准文号而未取得批准文号的原料药生产的；（六）所标明的适应症或者功能主治超出规定范围的。,WhatstheMedicinalChemistry?,Medicinalchemistryisachemistry-baseddiscipline,alsoinvolvingaspectsofbiological,medicalandpharmaceuticalsciences.Itisconcernedwiththeinvention,discovery,design,identificationandpreparationofbiologicallyactivecompounds,thestudyoftheirmetabolism,theinterpretationoftheirmodeofactionatthemolecularlevelandtheconstructionofstructure-activityrelationships.,基于潜在药物作用靶标，设计新的活性化合物分子；研究化学药物的合成路线、制备原理及其稳定性；研究化学药物与生物体相互作用的方式，在生物体内的吸收、分布和代谢的规律及代谢产物；研究化合物结构与生物活性之间的关系（构效关系），与代谢之间的关系（构代关系），与毒性之间的关系（构毒关系）；寻找和发现新药(发展动力、中心任务和目标)。,药物化学的主要内容和中心任务,Sedative-hypnotics多种感冒复方制剂的活性成分;尤其适合于对阿司匹林敏感的患者；优点:对胃无刺激;不引起儿童Reye症;,对乙酰氨基酚的合成,扑热息痛的体内代谢,阿司匹林(aspirin),化学名：2-(乙酰氧基)苯甲酸临床作用：解热镇痛;消炎抗风湿（风湿热及活动型风湿性关节炎的首选药物）;预防心肌梗死及动脉血栓主要不良反应：胃肠道反应（出血）；过敏性哮喘,每年全世界大约会生产四万吨的阿斯匹林。超过10亿人使用过该药,阿司匹林的合成,过敏源-CH3SO,-SH,-CF3,羰基和苯核之间可以引入双键（吲哚拉新）,N原子非必需（舒林酸）,芳基乙酸类的前药,萘丁美酮(nabumetone),非酸性前药（肝脏代谢活化）选择性抑制COX-2，不影响血小板聚集且肾功能不受损害治疗类风湿性关节炎,-酮酸类的前体药物环氧合酶抑制剂，长效适用于类风湿性关节炎、风湿性关节炎；牙痛、手术后疼痛及外伤疼痛副作用小，特别是胃肠道反应小,芬布芬(fenbufen),芳基乙酸类的前药,典型药物,吲哚美辛(indometacin),化学名：2-甲基-1-(4-氯苯甲酰基)-5-甲氧基-1H-吲哚-3-乙酸,主要临床作用：消炎、解热、镇痛（是最强的PG合成酶抑制剂之一）主要副作用：显著影响中枢神经系统（抑郁/幻觉/精神错乱）肝功能、造血系统，过敏反应和胃肠道反应,Indometacin的合成,典型药物,双氯芬酸钠(diclofenacsodium),化学名称：2-(2,6-二氯苯基)氨基苯乙酸钠；双氯灭痛,主要临床作用：消炎、解热、镇痛，用于类风湿性关节炎、神经炎、红斑狼疮及癌症和手术后疼痛，各种发热（是世界上使用最广泛的非甾体抗炎药之一）主要副作用：胃肠道反应，肝、肾损害,作用机制：抑制COX抑制LOX抑制AA释放,双氯芬酸钠的合成,典型药物,布洛芬(ibuprofen),化学名：-甲基-4-(2-甲基丙基)苯乙酸-methyl-4-(2-methylpropyl)beneneaceticacid,1994年，(S)-(+)-布洛芬上市,主要临床作用：消炎、解热、镇痛，用于类风湿性关节炎、骨关节炎、神经炎等，消旋体给药，(S)-(+)-布洛芬活性强于(R)-(-)-布洛芬（28倍），在体内R可转化为S异构体。,布洛芬的合成（一）,布洛芬的合成（二）,1,2-苯并噻嗪类,昔康类，无羧基，具烯醇羟基（有酸性）胃肠道刺激反应小对COX-2的作用强于对COX-1的作用长效消炎镇痛药吡罗昔康(piroxicam)此类药物中第一个在临床使用的药物长效抗风湿（治疗风湿性及类风湿性关节炎）,选择性环氧合酶抑制剂,先导化合物：发现的对某种靶标和模型具有一定药理活性的，可通过结构改造来优化其药理特性，可能导致药物发现的特殊化合物。,20世纪90年代发现的先导化合物，对COX-2具有选择性,塞来昔布(celecoxib),化学名：4-5-(4-甲基苯基)-3-三氟甲基-1H-1-吡唑基苯磺酰胺.别名：塞利昔布，西乐葆.对COX-2的抑制作用是COX-1的400倍治疗类风湿性关节炎和骨关节炎引起的疼痛（1999年上市）胃肠道不良反应较非甾类抗炎药明显下降对磺胺过敏的人禁用,从作用部位、作用靶点、针对的疼痛类型以及副作用等方面比较非甾体抗炎药与镇痛药的异同！,第十五章甾体激素药物,SteroidHormoneDrugs,性激素,肾上腺皮质激素,雌性激素抗雌激素,雄性激素、同化激素和抗雄性激素,孕激素抗孕激素,抗孕激素：米非司酮,避孕药,甾体的:雌二醇/雌酮/雌三醇,非甾体的:己烯雌酚及衍生物,抗雌激素:氯米酚（不孕症）/他莫昔芬（乳腺癌）,雄性激素：丙酸睾酮,同化激素：苯丙酸诺龙,19-去甲睾酮类孕激素：左炔诺孕酮,孕酮（黄体酮）类孕激素：醋酸甲地孕酮,糖皮质激素：地塞米松、丙酸氟替卡松,抗雄性激素药物,选择性雌激素受体调节剂：雷洛昔芬(骨质疏松）,概述,雄性激素受体拮抗剂：氟他胺5-还原酶抑制剂：非那雄胺,肾上腺皮质激素的构效关系,化学结构和立体化学,Cyclopentaaphenanthreneringsystem环戊烷并多氢菲的四环系统,侧链上碳原子的序号,甾体化合物的结构类型和命名,7个手性中心；其他位置引入基团，手性中心增加取代基：-实线-虚线,实线,虚线,几乎所有的天然甾体都是5系列，相邻各环都是反式稠合,A,B,C,D,甾体激素-结构分类,结构分类与命名：,甾体药物的化学命名：1、选择一适宜母核；2、环上取代基，以数字表明所在位置，以和表明立体状况,雌激素和抗雌激素（EstrogensandAntiestrogens）,20世纪30年代中期,甾体雌激素,皮下给药：雌二醇雌酮雌三醇(10-810-10mol/L)口服给药：雌三醇雌二醇雌酮（被肠道微生物降解）,典型药物：雌二醇（Estradiol）,化学名称：雌甾-1,3,5(10)-三烯-3,17-二醇作用特点：活性高临床用途：适用于各种原因引起的雌激素缺乏所致的症状如：潮热、出汗、睡眠障碍、头晕、生殖器病变等,失活途径：1、17位羟基氧化成酮；2、羟基与硫酸或葡萄糖醛酸结合从尿中排出,二苯乙烯类衍生物己烯雌酚R=HTranscis,Schueler（1946）假设：在一个大体积刚性和惰性的母核上，两端的两个能形成氢键的基团（酮基/羟基）间的距离应是1.45nm，只有符合这一条件才具有雌激素活性。,典型药物：己烯雌酚（Diethylstilbestrol）,化学名称：(E)-4,4-(1,2-二乙基-1,2-亚乙烯基)双苯酚作用特点：活性高于雌二醇，口服有效临床用途：适用于各种原因引起的雌激素缺乏所致的症状如：潮热、出汗、睡眠障碍、头晕、生殖器病变等,己烯雌酚的合成,抗雌激素和选择性雌激素受体调节剂主要用于纠正生育过程、治疗肿瘤和骨质疏松,氯米芬（Chlomiphene）：R=Cl治疗不育症(Z型体有雌激素活性/E型体具抗雌激素活性)他莫昔芬（Tamoxifen）：R=Et（Z型异构体）雌激素激动-拮抗剂/治疗雌激素相关的乳腺癌（对子宫有副作用）,雷洛昔芬(Raloxifene)：骨质疏松症,典型药物：氯米酚（ClomifeneCitrate）,化学名称：N,N-二乙基-2-4-(1,2-二苯基-2-氯乙烯基)苯氧基乙胺临床用途：不孕症,氯米酚的合成,典型药物：苯丙酸诺龙（NandrolonePhenylpropionate）,化学名称：17-羟基雌甾-4-烯-3-酮苯丙酸酯临床用途：蛋白同化作用（19位去甲基雄激素类化合物）,典型药物：左炔诺孕酮（Levonorgestrel）,化学名称：D-（-）-17-乙炔基-17-羟基-18-甲基雌甾-4-烯-3-酮临床用途：速效、短效避孕药（孕激素）,抗孕激素：米非司酮,与孕激素竞争受体并拮抗其活性,1982年法国Rossel-Uclaf公司推出,化学名称：11-(4-二甲氨基苯基)-17-羟基-17-丙炔基雌甾烷-4