药物化学模板.ppt

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与其他学科的关系
药物化学是建立在多种化学学科和生物学科基础之上， 设计、合成和研究用于预防、诊断和治疗疾病药物的一门 学科。
药物化学这个领域已经成长为不仅包含了所有复杂合 成和有机化学技术进展，也包含了众多生物科学主要进展 的综合性学科。人类基因组图谱已经为药物化学家提供了 大量新的生物靶点，有望用于更合理的药物设计（计算机 辅助药物设计）。
• 1890年，化学家制得结构较为简单的对－氨基苯甲酸乙酯(苯佐 卡因)，发现也有局麻作用，此药被称作麻因。
• 1897年，化学家哈里斯(Harris)合成了优卡因，这是一种带有托 品环的芳香酸酯类衍生物，发现其麻醉作用优于古柯碱。
• 化学家艾因霍恩在总结局麻药的化学结构时说:“所有的芳香酸 酯都可能产生局麻作用” 1904年，他在芳香酸酯基团上引入二 氨基，合成了优良的局麻药－普鲁卡因。
阿司匹林 C9H8O4
MW: 180.2
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1.1.5 药物的生物活性
药理作用 治疗作用、毒副作用 激动作用 抑制作用 补充不足
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1.2 药物化学概念
• 交叉学科
“药物化学” 成为连接化学与生命 科学使其融合为一体的交叉学科。 化学研究物质的组成、结构、性质、 以及变化规律的科学；是人类用以 认识和改造物质世界的主要方法和 手段之一。阐明药物的内在本质; 生命科学解释药物作用理论及临床 应用基础。
怎样发现一个安全有效的药物
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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。
补充体内某些物质的不足。维生素 缺乏症；糖尿病患者胰岛素不足， 更年期雌性激素不足。
用于减轻或消除疾病的症状，如消 除发热、疼痛和失眠等一般症状。 如心血管系统疾病、神经性精神病、 呼吸系统和消化系统疾病等。
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按疾病的性质分类
循环系统疾病
世界卫生组织要求各成员国以“国 际疾病分类指南第九改定版”中的分类 方法对疾病进行分类，相应药物也就分 成17 类。
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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。
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3 药物化学的起源和发展
3.1药物化学的起源
19世纪，作为一门学科，统称为药物学
药物化学 天然药物化学 药理学 药剂学
从药物学中独立出来
药物化学的发展史就是药物研究和开发的历史
粗 盲目 经验性的实验
精 自觉 科学的合理药物设计
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药物发展简史从植物提取物到基因技术的变迁。
化学类
生物类
其他
有机化学、无机化学、 生理学、病理学、药理学、 X-射线结晶学、计
分析化学、量子化学 毒理学、生物化学、分子 算化学、计算机图
和物理有机化学等 生物学、分子药理学、药 形学、数学和物理
物代谢动力学、基因学和 学
生物工程学等
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1.3 药物化学的研究内容
• ������ 发现新药 • ������ 合成化学药物 • ������ 阐明药物的化学性质 • ������ SAR and QSAR
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初期的药物化学从天然药物中提炼有效成分,为药 物化学的形成提供了基础
• 1817年，从吐根中提得吐根碱;
• 1818年，从番木鳖中得到番木鳖碱;
• 1820年，从金鸡纳树皮中分离出奎宁;从秋水仙种子中分离出
•
秋水仙碱
• 1821年，从咖啡豆中得到咖啡因;
• 1832年，从鸦片中分离出那塞因与可待因;
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1.3 药物化学的研究内容
• 化学结构特征、理化性质、稳定性； • 体内生物效应、毒副作用； • 体内生物转化（吸收、转运、分布和代谢）； • 构效关系； • 作用靶点以及与靶点的结合方式； • 药物合成方法； • 研究药物分子与机体（生物大分子）之间相互作
用规律。
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2.3 寻求优良新药,不断探索寻求新药 的途径和方法
“新药设计”
• 创新药 （第一任务）
意外发现 筛选 药物设计
• 生产化学药物 （第二任务）
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先导化合物的概念
最初发现的具有特定生理活性和全新 结构的化合物，可作为进行结构修饰的模 板，通过构效关系、定量构效关系和三维 定量构效关系研究，以获得预期药理作用 的理想药物。
• 以上这一系列化学实验给化学家一种启示:药物分子中有一些特
殊的结构，包括特殊基团，是发挥药效必需的，具有相同结构的
物质会产生相同的治疗效应。
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•1859年，化学家利用大量易得的苯酚十分便利地合成了水 杨酸， 1875年发现了它的解热镇痛作用，但由于它对胃有 强烈的刺激作用，因此被搁置了近20年，直到1893年，化学 家霍夫曼将其制成乙酰水杨酸—阿司匹林，经过六年临床试 验后大量生产。目前发现其有治疗心脏病的作用，并可以抗 乳腺癌、肠癌。
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2 药物化学的主要任务
• 探索新药开发的途径和方法，创制安全 高效的新药；
• 为生产化学药物提供经济合理的方法和 工艺；
• 为合理有效地应用现有化学药物提供理 论基础；
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2.1为有效利用现有药物提供理论基础
“临床药物化学”
研究药物的化学结构与理化性质的关系、 药物的构效关系、药物稳定性；药物的使用保 存、剂型的选择和制备；分析检验，近代分析 （UV、IR、NMR、MS）都脱离不了化学结构 与理化性质的规律；化学结构修饰（改造老药）
改善人们的健康，延长人类的寿命。
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1.1.2 药物分类
按来源分类
未经加工或仅经过简单加工的物质， 如中草药、动物药、矿物药和微生物
发酵产生的抗生素等
天然药物 合成药物
采用化学合成方法制得的药品，包括全 合成和半合成药物，化学结构比较复杂，
目前使用的药物当中占比重大。
生物技术药物
• 1856年，从古柯树叶中得到古柯碱;
• 1871年，从山道年篙中得到山道年碱;
• 1885年，从麻黄中提取出麻黄素和伪麻素。
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古柯碱 －苯佐卡因 －优卡因－ 普鲁卡因
• 1856年，从古柯树叶中得到古柯碱。
• 1865年，化学家洛逊(Lossen)将古柯碱完全水解，得到三种成分: 爱康宁(托品环)、苯甲酸和甲醇。
通过细胞工程、基因工程、酶工程和 发酵工程等新技术生产的药物， 如甲
型H1N1流感疫苗等。
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微生物 6.4%
动物 9.1%
疫苗 4.3%
其它 2.0%
矿物 9.1%
半合成 9.5%
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植物 11.1% 谢谢您的观赏
合成 药物
48.9%
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按用途分类
按给药途径分类
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解剖学 anatomy
细胞学 cytology
生物学 biology
无机化学
化
药 物
生 命
遗传学 genetics 生理学 physiology
有机化学
化 科 免疫学 immunology
学 学 学 药理学pharmacology
分子生物学
molecular biology
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先导化合物的发现
• 天然生物活性物质 • 以生物化学为基础发现先导物 • 基于临床副作用观察产生先导物 • 基于生物转化发现先导物 • 药物合成的中间体作为先导物 • 组合化学的方法产生先导物 • 基于生物大分子结构和作用机理设计先导物 • 反义核苷酸 • 幸运及筛选发现的先导物
消化系统疾病 呼吸系统疾病 泌尿生殖系统疾病 感染症和寄生虫病 精神障碍 肌肉骨骼系统和连接组织疾病 内分泌、营养、代谢疾病和免疫功能失调 血液和造血器官疾病
………………
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解剖-治疗-化学分类法
是最有效也是最有用的分类方法，这种分类方法对前几种
方法进行了折中，根据药物作用的体内系统将药物分成十四大 类，每一大类又可以根据药物治疗的疾病等进行分类，最后再 以化学结构进行分类。
药物化学
主 201讲9-9-教2 师：xx
第一讲
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学时：56
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第一章 绪 论
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本章主要内容
������ 1. 药物化学的概念 ������ 2.药物化学的研究内容 ������ 3.药物化学的起源和发展 ������ 4.药物的命名
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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
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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
分三个阶段： 发现阶段（discovery） 发展阶段（development） 设计阶段（design）
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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。
是2019最-9-2早记录有关医疗实谢谢践您的的观赏书籍
哮喘的治31疗
至少在治疗学及药理学研究体系形成 和发展的几千年前，人类就开始使用药物。 人们品尝存在于生活环境中的植物（例如 中国古代的神农尝百草），其中产生令人 有舒适感的植物或者有明确治疗效果的植 物，就被用于作为药物使用。而产生毒性 作用的植物则被用来打猎、战争或其他特 别用途，但无论是药物还是毒物，都丰富 了人类的文化。
半合成 阿莫西林
基因工程药物
胰岛素
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药物，无论是天然药物（植物药、 抗生素、生化药物）、合成药物和基 因工程药物，就其化学本质而言都是 一些化学元素组成的特殊化学品。
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1.1.4 药物的物质性
化学本质： 分子式、分子量、化学结构 性状、理化性质 不是精神的、虚幻的…
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• 药物化学——是一门发现与发明新药，合成
化学药物，阐明药物化学性质，研究药物分 子与机体细胞（生物大分子）之间相互作用 规律的综合性学科。
• 药化的特点：(综合性、边缘性)
与化学学科有关（有机化学、有机合成、物理化学等） 与生物学科渗透（生物、生化、药理、分子生物学等） 其他学科（数学、计算机） 专业基础课
预防药物
口服药
治疗药物
注射药
诊断药物
外用药
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按作用机制分类 病因疗法药物 替代药物 对症疗法药物
直接作用于疾病病因的药物，也 称“真药”。大多数是化学疗法 药物，用于治疗感染性疾病（抗 细菌药、抗病毒药）和寄生虫病。 其作用机制是具有选择性，也就 是说对宿主无损害作用，只杀灭 寄生的菌。
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1.2 药物化学概念
• 带头学科
是一门发明与发现新药、合 成化学药物、阐明药物化学 性质、研究药物分子与机体 细胞（生物大分子）之间相 互作用规律的综合性学科， 是药学领域中重要的带头学 科。
2019-9-2
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1.2 药物化学概念
• 朝阳学科
对新药的需求不断增 加；新技术的发展使 其内容不断充实；极 具生气的朝阳学科。
•1884年，化学家克诺尔(L. Knorr)在研究奎宁时偶然合成了 氨基比林，1886年，发现其有退热作用，其衍生物匹拉米洞 于1893年在一个染料厂被合成出来。
•1886年，发现染料中间体苯胺及乙酰苯胺(退热冰)有解热镇 痛作用，1887年合成了其衍生物非那西丁.