2025年大学大三（药物化学）药物分子设计试题及答案

2025年大学大三（药物化学）药物分子设计试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填入括号内。(总共10题，每题3分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上)1.以下哪种药物设计方法主要基于药物与受体的互补性原理？（）A.基于结构的药物设计B.基于配体的药物设计C.计算机辅助药物设计D.高通量筛选2.药物分子的脂水分配系数通常用以下哪个参数表示？（）A.pKaB.logPC.LD50D.t1/23.下列关于药物分子的电子等排体的说法，错误的是（）A.具有相似的物理化学性质B.可以相互替换以优化药物活性C.电子等排体之间的替换一定会增强药物活性D.常见的电子等排体有卤素、烷基等4.基于结构的药物设计中，确定药物与受体结合模式的主要技术是（）A.X射线晶体学B.核磁共振C.分子动力学模拟D.以上都是5.药物分子的药效团模型是指（）A.药物分子中与活性相关的原子或基团B.药物分子的化学结构C.药物分子的三维空间结构D.药物分子与受体结合的模式6.以下哪种药物设计策略旨在增加药物的水溶性？（）A.引入亲水性基团B.增加药物的分子量C.减少药物的极性基团D.延长药物的碳链长度7.在药物分子设计中，优化药物的药代动力学性质不包括以下哪方面？（）A.提高药物的吸收B.增强药物的代谢稳定性C.降低药物的毒性D.改善药物的分布8.计算机辅助药物设计中，用于虚拟筛选的数据库通常包含（）A.已知药物的结构信息B.天然产物的结构信息C.化合物的活性数据D.以上都是9.药物分子的手性对其活性和药代动力学性质有重要影响，以下关于手性药物的说法正确的是（）A.对映异构体的活性通常相同B.对映异构体的药代动力学性质相同C.手性药物的分离和分析方法较为简单D.不同对映异构体可能具有不同的药理活性10.基于配体的药物设计主要是通过对以下哪种信息的分析来进行药物设计？（）A.药物与受体的晶体结构B.已知活性药物的结构和活性关系C.药物的代谢途径D.药物的毒性数据第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每空2分，共20分）1.药物分子设计的主要目标是提高药物的______、______和______。2.药物分子的基本结构主要包括______、______和______。3.基于结构的药物设计的关键步骤包括______、______和______。4.药物分子的代谢主要包括______、______和______等过程。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述基于结构的药物设计的原理和主要方法。2.什么是药物分子的脂水分配系数？它对药物的活性和药代动力学性质有何影响？3.举例说明电子等排体在药物分子设计中的应用。四、分析题（20分）材料：某药物研发团队发现了一种新的靶点蛋白，希望设计出能够特异性结合该靶点并具有良好活性的药物分子。他们首先通过X射线晶体学确定了靶点蛋白的结构，然后基于结构进行药物设计。在设计过程中，考虑了药物分子的药效团模型，引入了合适的官能团以增强与靶点的相互作用。经过一系列的优化，得到了几个候选药物分子，并对其进行了活性测试和药代动力学研究。问题：请分析该研发团队在药物分子设计过程中运用了哪些药物设计方法和策略，并说明其合理性。五、设计题（20分）材料：已知一种疾病的发病机制与某种特定的酶密切相关，该酶的活性位点具有特定的氨基酸残基组成。现有一个先导化合物，对该酶有一定的抑制活性，但活性不够理想，药代动力学性质也有待改善。要求：请设计一种基于上述信息的药物分子优化方案，包括设计思路、具体的结构修饰方法以及预期的效果。答案：一、选择题1.A2.B3.C4.D5.A6.A7.C8.D9.D10.B二、填空题1.活性、选择性、药代动力学性质2.母核、药效团、连接基团3.靶点结构测定、药物设计、活性优化4.氧化、还原、水解三、简答题1.基于结构的药物设计原理是根据药物与受体的互补性，设计出能够特异性结合受体的药物分子。主要方法包括X射线晶体学确定靶点结构，基于靶点结构进行分子对接设计药物，通过分子动力学模拟优化药物与受体的结合模式等。2.脂水分配系数是衡量药物分子亲脂性与亲水性平衡的参数，用logP表示。合适的脂水分配系数有利于药物透过生物膜，提高吸收，同时也影响药物在体内的分布和代谢。过小的脂水分配系数可能导致药物水溶性过大，难以透过生物膜；过大则可能导致药物脂溶性过大，在体内难以代谢和排泄。3.例如，将药物分子中的氢原子用氟原子替换，氟原子是一种电子等排体。由于氟原子的半径与氢原子相近，电负性较大，替换后可能改变药物分子的电子云分布，增强药物与受体的相互作用，从而提高药物活性。如氟尿嘧啶在抗癌药物设计中应用广泛，通过引入氟原子增强了药物对癌细胞的抑制作用。四、分析题该研发团队运用了基于结构的药物设计方法。通过X射线晶体学确定靶点蛋白结构，为药物设计提供了准确的模板，这是基于结构设计的基础。基于靶点结构进行药物设计，考虑药效团模型并引入合适官能团，能使药物更好地与靶点结合，增强活性。进行活性测试和药代动力学研究，可进一步优化药物分子，这种方法策略合理，从靶点出发进行设计，能提高药物研发的针对性和成功率。五、设计题设计思路：根据酶的活性位点氨基酸残基组成，分析先导化合物与活性位点的结合情况，找出可优化的位点。利用电子等排体等原理对先导化合物进行结构修饰，增强与酶的相互作用，同时改善药代动力学性质。结构修饰方法：例如，在先导化合物上引入与活性