2018年计算机辅助药物设计-精心整理
计算机辅助药物设计ppt课件
3D－QSAR的评价
• 3D－QSAR从微观即从分子和原子的水平上揭示 了药物分子与受体相互作用的空间特征和在空 间结合的理化本质。 • 2D－QSAR则从药效学（包括药代动力学）的宏 观作用上考察构效关系，可作为预测同源物的 生物活性，是优化设计的工具。 • 2D－QSAR可以大批量地处理多达一二百个化合 物的数据组，但3D－QSAR目前难以办到。
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3. 药物的化学结构与生物活性的关系 (SAR)
构效关系：药物的化学结构与生理活性的 关系。 目的：获得药物的生理活性与其结构间依 赖关系的规律，以便认识、解析药物的 作用方式和作用机理，预测某一化合物 的生物活性。
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基于受体分子的组成、性状及空间结构还未 深入了解，对药物进行构效关系研究可间接 地阐明药物的作用机理。 研究内容:药效、药动及毒性的构效关系。 得到药物的药效基团、药动基团和毒性基团 高效、低毒、安全
O Cl
(4). 胆酸
• 肝细胞中含有胆酸系统，对胆酸有较强 亲和力。药物与胆酸偶联后，常具肝细 胞靶向特征。
OH COOH
O 苯丁氮芥 格仑伐他汀 N H
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(CH2)n
O
OH
(5). 改变药动团的方法
a.改变亲脂性。例：增加烷基链长度，提高整个 分子的亲脂性。
b.改变电性。例：苯环对位引入氟原子，减低苯 环在体内被代谢羟基化的速率和程度。 c.改变立体性。例：引入体积较大基团，以保护 代谢敏感或易受攻击的基团。
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2).Free－Wilson模型
• 它不需要Hansch方法那些理化参数，只需要将 药物的化学结构进行组合。该模型假定分子的
活性是母体化合物与取代基活性贡献之和，不
论其他位置取代基变换与否。 • 常用于同源系列化合物的设计。但结构参数缺 乏物理意义，难以指导新化合物设计而受到限 制。
计算机辅助药物设计(完整版)(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑计算机辅助药物设计完整版第1章概论一、药物发现一般过程新药的研究有三个决定阶段：先导化合物的发现，新药物的优化研究，临床与开发研究。
计算机辅助药物设计的主要任务就是先导化合物的发现与优化。
二、合理药物设计1、合理药物设计（rational drug design）是依据与药物作用的靶点，即广义上的受体，如酶、受体、离子通道、病毒、核酸、多糖等，寻找和设计合理的药物分子。
通过对药物和受体的结构在分子水平甚至电子水平的全面准确了解进行基于结构的药物设计和通过对靶点的结构、功能、与药物作用方式及产生生理活性的机理的认识基于机理的药物设计。
CADD通过内源性物质或外源性小分子作为效应子作用于机体的靶点，考察其形状互补，性质互补（包括氢键、疏水性、静电等），溶剂效应及运动协调性等进行分子设计。
2、方法分类（1）合理药物设计有基于靶点结构的三维结构搜索和全新药物设计等方法。
后者分为模板定位法、原子生长法、分子碎片法。
（2）根据受体是否已知分为直接药物设计和间接药物设计。
前者即通过结构测定已知受体或受体-配体复合物的三维结构，根据受体的三维结构要求设计新药的结构。
受体结构测定方法：同源模建（知道氨基酸序列不知道空间结构时），X射线衍射（可结晶并得到晶体时），多维核磁共振技术（在体液即在水溶液环境中）。
后者通过一些配体的结构知识（SAR，计算机图形显示等）推测受体的图像，提出假想受体，采用建立药效团模型或3D-QSAR和基于药效团模型的三维结构搜索等方法，间接进行药物设计。
三、计算化学计算化学包括分子模型、计算方法、计算机辅助分子设计（CAMD）、化学数据库及有机合成设计。
计算方法基本上可分为两大类：分子力学（采用经典的物理学定律只考虑分子的核而忽略外围的电子）和量子力学（采用薛定谔方程考虑外围电子的影响，分为从头计算方法和半经验方法）。
常用的计算应用有：（1）单点能计算：根据模型中原子的空间位置给出相应原子坐标的势能；（2）几何优化：系统的修改原子坐标使原子的三维构象能量最小化；（3）性质计算：预测某些物理化学性质，如电荷、偶极矩、生成热等；（4）构象搜索：寻找能量最低的构象；（5）分子动力学模拟：模拟分子的构象变化。
药物化学各章练习题(2018)(汇编)
精品文档药物化学各章练习题2018年精品文档第一章绪论（一）名词解释1．药物2．药物化学3．药物通用名4．药物化学名5．药物商品名（二）选择题I单项选择题1. 凡具有治疗、预防、缓解和诊断疾病或调节生理功能、符合药品质量标准并经政府有关部门批准的化合物，称为：A. 有机化合物B. 无机化合物C. 合成有机药物D.药物2. “对乙酰氨基酚”为该药物的A. 通用名B. ＩＮＮ名称C. 化学名D. 商品名3. “扑热息痛”为该药物的A. 通用名B. ＩＮＮ名称C. 化学名D. 商品名*4. 硝苯地平的作用靶点为A. 受体B. 酶C. 离子通道D. 核酸Ⅱ配伍选择题（备选答案在前，试题在后；每组均对应同一组备选答案，每题只有一个正确答案，每个备选答案可重复选用，也可不选用。
）[1-5题备选答案]A. 药品通用名B. ＩＮＮ名称C. 化学名D. 商品名E. 俗名1. 乙酰水杨酸2. 安定3. 阿司匹林4. 严迪5. N-（4-羟基苯基）乙酰胺[6-10题备选答案]A. 血管紧张素转化酶（ACE）B. 二氢叶酸合成酶C. β-内酰胺酶D. 胸苷激酶E. 环氧化酶-2*6．阿司匹林的作用靶点*7．磺胺甲基异恶唑的作用靶点*8．卡托普利作用靶点*9．阿糖胞苷作用靶点*10．舒巴坦作用靶点Ⅲ多项选择题1．药物作用靶点包括A．受体 B．酶C．核酸 D．离子通道E．细胞2．药物化学的任务包括A. 为合理利用已知的化学药物提供理论基础、知识技术。
B. 研究药物的理化性质。
C. 确定药物的剂量和使用方法。
D. 为生产化学药物提供先进的工艺和方法。
（三）问答题1．简述药物化学的基本内容。
2*．简述新药开发和研究的基本过程。
3．常见的药物作用靶点都有哪些？4. “药物化学”是药学领域的带头学科？5. 药物的化学命名能否把英文化学名直译过来？为什么？6. 简述现代新药开发与研究的内容。
7. 简述药物的分类。
8. “优降糖”作为药物的商品名是否合宜？第二章新药研究的基本原理与方法一、单项选择题2-1、下列哪个说法不正确A. 具有相同基本结构的药物，它们的药理作用不一定相同B. 最合适的脂水分配系数，可使药物有最大活性C. 适度增加中枢神经系统药物的脂水分配系数，活性会有所提高D. 药物的脂水分配系数是影响药物活性的因素之一E. 镇静催眠药的lg P值越大，活性越强2-2、药物的解离度与生物活性有什么样的关系A. 增加解离度，离子浓度上升，活性增强B. 增加解离度，离子浓度下降，活性增强C. 增加解离度，不利吸收，活性下降D. 增加解离度，有利吸收，活性增强E. 合适的解离度，有最大活性2-3、lg P用来表示哪一个结构参数A. 化合物的疏水参数B. 取代基的电性参数C. 取代基的立体参数D. 指示变量E. 取代基的疏水参数2-4、下列不正确的说法是A. 新药开发是涉及多种学科与领域的一个系统工程B. 前药进入体内后需转化为原药再发挥作用C. 软药是易于被代谢和排泄的药物D. 生物电子等排体置换可产生相似或相反的生物活性E. 先导化合物是经各种途径获得的具有生物活性的药物合成前体2-5、通常前药设计不用于A. 增加高极性药物的脂溶性以改善吸收和分布B. 将易变结构改变为稳定结构，提高药物的化学稳定性C. 消除不适宜的制剂性质D. 改变药物的作用靶点E. 在体内逐渐分解释放出原药，延长作用时间二、配比选择题[2-6~2-10]A. Hansch分析B. Kier方法C. MolecularShapeAnalysis方法D. DistanceGeometry方法E. ComparativeMolecularFieldAnalysis方法2-6、距离几何学方法2-7、比较分子力场分析2-8、用分子连接性指数作为描述化学结构的参数2-9、分子形状分析法2-10、线性自由能相关模型三、比较选择题[2-11~2-15]A. Hansch分析B. CoMFA方法C. 两者均是D. 两者均不是2-11、计算机辅助药物设计的方法2-12、用于受体的结构已知时的药物研究方法2-13、用于受体的结构未知时的药物研究方法2-14、用数学模型研究结构参数和生物活性之间的关系2-15、从研究药物的优势构象的能量出发四、多项选择题2-16、以下哪些说法是正确的A. 弱酸性药物在胃中容易被吸收B. 弱碱性药物在肠道中容易被吸收C. 离子状态的药物容易透过生物膜D. 口服药物的吸收情况与解离度无关E. 口服药物的吸收情况与所处的介质的pH有关2-17、在Hansch方程中，常用的参数有A. lg PB. mpC. pKaD. MRE. σ2-18、先导化合物可来源于A. 借助计算机辅助设计手段的合理药物设计B. 组合化学与高通量筛选相互配合的研究C. 天然生物活性物质的合成中间体D. 具有多重作用的临床现有药物E. 偶然事件2-19、前药的特征有A. 原药与载体一般以共价键连接B. 前药只在体内水解形成原药，为可逆性或生物可逆性药物C. 前药应无活性或活性低于原药D. 载体分子应无活性E. 前药在体内产生原药的速率应是快速动力学过程，以保障原药在作用部位有足够的药物浓度，并应尽量减低前药的直接代谢2-20、下列叙述正确的是A. 硬药指刚性分子，软药指柔性分子B. 原药可用做先导化合物C. 前药是药物合成前体D. 孪药的分子中含有两个相同的结构E. 前药的体外活性低于原药五、名词解释1、结构特异性药物2、药动学时相3、药效学时相4、脂水分布系数5、先导化合物6、生物电子等排体7、前体药物8、软药9、组合化学10、定量构效关系11、合理药物设计12、计算机辅助药物设计13、“me-too”药物第四章中枢神经系统药物（一）名词解释1．巴比妥类药物2．血脑屏障（二）选择题Ⅰ单项选择题1．咖啡因化学结构的母核是A．喹啉 B．喹诺啉C．喋呤 D．黄嘌呤2．苯戊巴比妥可与吡啶和硫酸铜溶液作用，生成A. 绿色络合B. 紫色络合物C. 黄色胶状沉淀D. 蓝色络合3．吗啡与盐酸或磷酸加热的重排产物主要是：A. 双吗B. 可待因C. 苯吗喃D. 阿朴吗啡4．镇痛药结构中不含氮杂环的药物是：A. 盐酸吗啡B. 枸橼酸芬太尼C. 盐酸哌替啶D. 盐酸美沙酮5．丙米嗪属于哪一类抗抑郁药A. 去甲肾上腺素重摄取抑制剂B. 单胺氧化酶抑制剂C. 5-羟色胺受体抑制剂D. 5-羟色胺再摄取抑制剂6. 奋乃静不具备的化学性质是：A. 溶于乙醇B. 加热后滴入过氧化氢溶液显红色C. 浓硫酸后显红色D. 与三氧化铁试液作用，显兰紫色7. 安定为下列哪一个药物的商品名A. 地西泮B. 苯妥英钠C. 奥沙西泮D.盐酸氯丙嗪E.酒石酸唑吡坦8. 海索巴比妥属哪一类巴比妥药物A.超长效类(>8小时)B.长效类(6-8小时)C.中效类(4-6小时)D.超短效类(1/4小时)9*. 苯巴比妥合成的起始原料是A. 二甲苯胺B.丙酮酸C.苯乙酸乙酯D.苯丙酸乙酯10*. 吩噻嗪2位上下列哪个取代基时, 其安定作用最强A. -CH 3B.-ClC.-COOCH 3D.-CF 3E.-Br11. 临床应用的阿托品是莨菪碱的A.内消旋体B.左旋体C.外消旋体D. 右旋体 12. 阿托品的专属定性鉴别反应是A. .Vitali 反应B.与苯甲醛试液反应C.与H 2O 2试液反应D. 紫脲酸胺反应E. 13. 盐酸利多卡因的乙醇溶液加二氯化钴试液即生成A. 红色沉淀B.蓝绿色沉淀C. 蓝绿色溶液D.紫色溶液14. 盐酸普鲁卡因结构中具有（ ）, 重氮化后与碱性β萘酚偶合后生成猩红色偶氮染料A. 叔氨基B.仲氨基C. 酚羟基D.芳伯氨基 15. 下列哪个药物的化学结构式是如下结构:N CH 3HO. HBrHA ．山莨菪碱B ．东莨菪碱C ．阿托品D ．泮库溴铵 16. 下列是哪个药物的化学结构式是如下结构:N H N OClOHA. 地西泮B. 奥沙西泮C. 氯硝西泮D. 安定 17*. 下列那个药物是苏式（L ）型手性药物 A.麻黄碱 B.伪麻黄碱C.克伦特罗D.普萘洛尔Ⅱ配伍选择题（备选答案在前，试题在后；每组均对应同一组备选答案，每题只有一个正确答案；每个备选答案可重复选用，也可不选用。
《生命智能》章节测试题与答案
《⽣命智能》章节测试题与答案《⽣命智能》章节测试题与答案1.11【单选题】下列对于雷库兹韦尔对于⼈类将在2045年实现永⽣的预⾔,说法错误的是()。
答案：尽管可以逆转衰⽼,但是⼈类的DNA是⽆法改变的。
A、可以通过改造⼈体内的23000个基因让⼈类远离疾病。
B、可以利⽤⾎液中的纳⽶机器⼈摧毁病原体。
C、尽管可以逆转衰⽼,但是⼈类的DNA是⽆法改变的。
D、医疗技术可以使⼈均寿命每过⼀年就延长⼀岁。
2【判断题】⽐尔·盖茨称赞雷·库兹韦尔为“预测⼈⼯智能最准的未来学家”。
()答案：正确3【判断题】让⽣命永续不是⼀个简单的⽣物学或者医学的问题,⽽是⼀个关乎⼈类命运,需要共同努⼒的⼤问题。
()答案：正确1.21【单选题】永⽣的真正意义是()。
答案：世界的意义永存A、⽣物的延续B、世界的意义永存C、物质的永存D、个体的永⽣2【多选题】关于为什么⼈类感受不到永⽣,下列说法错误的是()。
答案：个体依附于整体存在,整体的永⽣就是个体的永⽣。
A、个体意识的觉醒,让⼈类⽣命不再永续。
B、完成了物种的永⽣,个体就失去了存在的功能。
C、⼈类⾃我意识的萌发,知道⾃⼰与世界的关系,世界开始对⼈具有意义D、个体依附于整体存在,整体的永⽣就是个体的永⽣。
3【判断题】在虚幻的⽅向追求永⽣主要是通过构建⼀个与既有⽣活不同,却⼜在不同程度上延续既有⽣活的世界。
()答案：正确1.31【单选题】寄希望于个体⽣命在家族的⾎液中永续,属于⼈类追求永⽣的哪个⽅向()答案：折中的⽅向A、虚幻的⽅向B、折中的⽅向C、现实的⽅向D、超未来的⽅向2【单选题】“⼈⽣⾃古谁⽆死,留取丹⼼照汗青”是通过()来得到永⽣。
答案：⽴德A、⽴功B、⽴⾔C、⽴业1.41【单选题】公元前的科技发展主要以基础科学发展为主,例如()。
答案：数学A、天⽂学B、医学C、数学D、⽂学2【多选题】下列属于⼈⼯智能应⽤的是()。
答案：聊天机器⼈⽆⼈车系统图像识别机器翻译A、⽆⼈车系统B、聊天机器⼈C、机器翻译D、图像识别3【判断题】截⽌到2017年12⽉20⽇,吉尼斯纪录中⼈类寿命最长的⼀名妇⼥享年134岁。
计算机辅助药物设计(完整版)
计算机辅助药物设计完整版第1章概论一、药物发现一般过程新药的研究有三个决定阶段：先导化合物的发现，新药物的优化研究，临床与开发研究。
计算机辅助药物设计的主要任务就是先导化合物的发现与优化。
二、合理药物设计1、合理药物设计（rational drug design）是依据与药物作用的靶点，即广义上的受体，如酶、受体、离子通道、病毒、核酸、多糖等，寻找和设计合理的药物分子。
通过对药物和受体的结构在分子水平甚至电子水平的全面准确了解进行基于结构的药物设计和通过对靶点的结构、功能、与药物作用方式及产生生理活性的机理的认识基于机理的药物设计。
CADD通过内源性物质或外源性小分子作为效应子作用于机体的靶点，考察其形状互补，性质互补（包括氢键、疏水性、静电等），溶剂效应及运动协调性等进行分子设计。
2、方法分类（1）合理药物设计有基于靶点结构的三维结构搜索和全新药物设计等方法。
后者分为模板定位法、原子生长法、分子碎片法。
（2）根据受体是否已知分为直接药物设计和间接药物设计。
前者即通过结构测定已知受体或受体-配体复合物的三维结构，根据受体的三维结构要求设计新药的结构。
受体结构测定方法：同源模建（知道氨基酸序列不知道空间结构时），X射线衍射（可结晶并得到晶体时），多维核磁共振技术（在体液即在水溶液环境中）。
后者通过一些配体的结构知识（SAR，计算机图形显示等）推测受体的图像，提出假想受体，采用建立药效团模型或3D-QSAR和基于药效团模型的三维结构搜索等方法，间接进行药物设计。
三、计算化学计算化学包括分子模型、计算方法、计算机辅助分子设计（CAMD）、化学数据库及有机合成设计。
计算方法基本上可分为两大类：分子力学（采用经典的物理学定律只考虑分子的核而忽略外围的电子）和量子力学（采用薛定谔方程考虑外围电子的影响，分为从头计算方法和半经验方法）。
常用的计算应用有：（1）单点能计算：根据模型中原子的空间位置给出相应原子坐标的势能；（2）几何优化：系统的修改原子坐标使原子的三维构象能量最小化；（3）性质计算：预测某些物理化学性质，如电荷、偶极矩、生成热等；（4）构象搜索：寻找能量最低的构象；（5）分子动力学模拟：模拟分子的构象变化。
计算机辅助药物设计——大学生创新项目实践与体会
1 参与创新项目的前期准备工作
因为本校的创新项目要求团队合作，所以我们四个来
中图分类号：G642
文献标识码：A
DOI：10.16871/ki.kjwhc.2019.09.048
摘 要 大学是学生全面发展的时期，只学习课本知识已 经不能满足社会发展的需要。为了拓展自己的专业知识，提 高专业水平，学生要积极投身各项创新实验中，找到自己感 兴趣的方向，坚持不懈地在实践中提升自己。在互联网和大 数据迅速发展的时代，计算机辅助药物设计技术（CADD）顺 应潮流，高速发展。学生在兴趣的驱动下，投身新型学科的 学习中，既是机遇，又是挑战。 关键词 学生创新性实验 计算机辅助药物设计 环糊精 收获与体会 Computer-aided Drug Design: Practice and Experience of College Students' Innovation Projects // Liu Liping,Li Ting, Liao Chengyun,Tian Chengzhuang,Liu Guixia,Li Weihua,Tang Yun Abstract University life and learning is a period of comprehensive development for students who cannot meet the needs of social development if they only learn textbook knowledge. In order to expand their professional knowledge and improve their professional level, they must actively participate in various innovative experiments, find the directions that they are interested in, work tirelessly, and improve themselves in practice. In the era of rapid development of the Internet and big data, computer-aided drug design (CADD) has followed the trend and developed at a high speed. Driven by interest, they are committed to the study of new disciplines, which is both an opportunity and a challenge. Key words students' innovative experiments;computer-aided drug design;cyclodextrin;results and experience
智能医学工程专业开展计算机辅助药物设计教学的实践和思考
智能医学工程专业开展计算机辅助药物设计教学的实践和思考①田佳琪，吕恩辉，康星星，石丹枫*（徐州医科大学医学信息与工程学院，江苏徐州221004）医学教育是卫生健康事业发展的重要基石。
随着医疗技术的不断发展和医学需求的不断增加，培养具有扎实理论知识和丰富临床经验的医学人才，为卫生健康事业的发展提供坚实的人才支撑，是国家发展战略中不可或缺的部分。
随着新一轮科技革命和产业变革的到来，人工智能（Artificial Intelligence ，AI ）开始冲击医学领域的发展，技术智能化促使医学目标由疾病诊治向健康维护与促进转变，这些变革迫切需要新工科、新医科人才支撑[1]。
在这一背景下，教育部于2018年3月批准建立了全国首个智能方向的医学类本科专业——智能医学工程。
智能医学工程专业集计算机科学、医学、生物信息学等多学科知识于一体，旨在培养具备医学专业知识和计算机技术背景的高端人才。
智能医学工程专业的开设，标志着我国高等教育对于人工智能技术在“新医科”建设方面的重视和推广[2]。
未来，随着人工智能技术的不断发展，智能医学工程专业将成为医疗行业的重要支撑力量，为医疗事业的发展注入新的活力和动力。
智能医学工程专业以现代医学为基础，融合了大数据、云计算、人工智能等技术手段，以患者为中心、信息为纽带，旨在挖掘生命和疾病的本质规律，探索人机协同的智能化诊疗方法及应用。
智能医学工程的人才培养集成了医学、信息学、工程学等多学科的知识，以医学信息处理与分析、医学图像处理与诊断、医学数据挖掘与分析、智慧医疗系统设计与开发等为主要研究方向，致力于将人工智能技术应用于医疗领域，提高医疗效率、优化医疗资源配置、改善医疗服务质量。
人才培养过程中融合了基础医学、临床医学基础、生物医学数据的智能感知及数据挖掘、智慧健康医疗信息系统开发、智能药物研发与医学研究等多方面知识。
本科阶段旨在培养学生具备良好的科学文化素质、职业素养和国际视野，以及创新、创业和团队协作意识。
2018年硕士研究生招生专业目录(学术学位)
全日制统招 本科生
0710 生物学
01 器官发生和心脏发育与再 生 02 干细胞与神经发育
①101 思想政治理论 ②201 英语一 ③701 生物化学 ④801 细胞生物学
019 河南省分子诊断ห้องสมุดไป่ตู้医学检
验学技术协同创新中心
4
普 通 生 物 1.微生物学 全 日 制 统 招
学
2.普通生物学
本科生
1001 基础医学
1.生理学 2.病理学
2
13 神经损伤修复基础与临床 应用 14 腹腔镜肝癌切除的基础与 临床 15 脑肿瘤的基础与临床
16 头颈肿瘤防治
17 恶性肿瘤的综合治疗 18 中西医结合防治恶性肿瘤 的基础与临床研究
19 全身麻醉药物作用机理及 脏器保护
004 第二临床学院
10
0771 心理学 01 青少年心理发展及应激
07 新型药用辅料与现代制剂 08 中药药效物质基础/中药抗 辐射损伤分子机制
①101 思想政治理论
天 然 药 物 1.药物化学
②201 英语一
化学
2.药剂学
③703 药学综合一（1.有机
化学；2.分析化学）
4
09 药用植物分子遗传与抗逆 研究
10 荧光分析
11 心、脑血管药理，神经精神 药理 12 心血管药理 13 肿瘤药理学，基因工程药物 14 精神神经药理，临床药理， 药物流行病 15 分子药理
①101 思想政治理论 ②201 英语一 ③701 生物化学 ④801 细胞生物学
普 通 生 物 1.微生物学
学
2.普通生物学
014 心理学院（一）
4
0402 心理学
01 情绪心理学 02 生理心理学 03 认知年老化的神经机制
System,Dock在线分子对接
System,Dock在线分子对接XX大学System Dock在线分子对接姓名：学号：学科：生物信息学2018年X月X日目录一、简介 1 1.1分子对接原理与方法 1 1.1.1分子对接原理 1 1.1.2分子对接方法 2 1.1.3分子在线对接优点 3 二、分子在线对接实验准备 3 三、实验操作 4 3.1药物小分子3D结构的准备 5 3.2目标对接蛋白的准备 1 3.3分子在线对接 4 四、简要总结 6System Dock在线分子对接一、简介分子对接技术，作为计算机辅助药物设计的重要方法，通过化学计量学等学科支持，模拟分子的几何结构和分子间作用力，来进行分子间相互作用识别并预测受体-配体复合物结构，是近年来比较成熟的直接药物设计方法。
分子对接不仅可以研究配体与其受体之间的详细相互作用，预测其结合模式及亲合力，还可以用来发现并优化药物先导物分子，进而实现基于结构的药物设计的一种重要方法，其本质是两个或多个分子之间相互识别的过程，该过程涉及分子之间的空间匹配和能量匹配。
1.1分子对接原理与方法 1.1.1分子对接原理分子对接的基础是生物大分子的结构，这些结构信息通常可以通过X-射线晶体衍射和核磁共振方法，以及同源模建方法得到。
随着计算机技术的发展、靶酶晶体结构的快速增长以及商用小分子数据库的不断更新，分子对接在药物设计中取得了巨大成功，已经成为SBDD研究中最为重要的方法。
分子对接依据配体与受体作用的“锁-钥”原理(lock and key principle ) 如图1.1所示，模拟小分子配体与受体生物大分子相互作用。
配体与受体相互作用是分子识别的过程，主要包括静电作用、氢键作用、疏水作用、范德华作用等。
通过计算，可以预测两者间的结合模式和亲和力，从而进行药物的虚拟筛选。
图1.1“锁-钥”原理和“ 诱导契合”学说示意图由于“锁-钥”原理的局限性，1958年D.E.Koshland提出了“诱导契合”学说如图1.1所示，其核心内容为蛋白的活性位点通过与配体的相互作用而发生变化，即蛋白与底物契合并发生结构变化，该原理说明在分子对接的过程中，配体和受体均被视为柔性结构。
计算机辅助药物设计方法及其在新药研发中的应用
•148«Journal of Henan University(Medical Science)2019,38(2)文章编号：1672-7606(2019)02-0148-05计算机辅助药物设计方法及其在新药研发中的应用谢治深，宋军营，张振强回，袁永，闫敏，杨念，李中华,马金莲，王潘，曾华辉回，张岚，田启康，陈坤河南中医药大学科研实验中心与实验动物中心，郑州450()46摘要:传统的药物开发方式耗费高、周期长。
计算机辅助药物设计技术可以大大缩短新药的开发周期，降低开发成本,是我国医药产业缩小与世界先进水平之间的差距的重要手段。
我们阐述了常用计算机合理药物设计方法及其在新药研发中的应用，为加快新药研发速度提供理论指导。
关键词:计算机辅助药物设计;新药研发;合理药物设计中图分类号:R2-031文献标志码：AA Brief Introduction of Computer-Aided Drug Design and its Application in the Development of DrugsXIE Zhishen,SONG Junying,ZHANG Zhenqiang^, YUAN Yong,YAN Min,YANG Nian,LI Zhonghua,MA Jinlian,WANG Pan,ZENG Huahui13,ZHANG Lan,TIAN Qikang,CHEN Kun Henan University of Chinese Medicine,Research and Experiment Center,Zhengzhou,450046,ChinaAbstract:The drug development has high economic and time puter aided drug design technology(CADD)can greatly shorten the development cycle of new drugs and reduce the cost.It is an important means for China's pharmaceutical industry to catch up with the world's advanced level.This paper describes the methods of rational drug design by computer and its application in novel drug development,which provides a powerful theoretical guidance for speeding up the new drug development.Key words:computer aided drug design;new drug development;rational drug design药物研发是一个风险大、周期长、成本高的领域。
计算机辅助药物设计ppt
这三个模型的构建方法是用氘取代除草剂和除草 剂安全剂中的氢，然后再施用到作物上。从作物中 提取出已经和受体蛋白（结构未知）结合的化合物 结构作为母体，把除草剂和安全剂分为三个组。
2.2 CoMFA方法计算受体模型
所有计算都使用Sybyl 的分子建模程序包，运行在Silicon Graphics Octane workstation工作站。 来构建其他的结构分子。Saf建于手动在Sybyl分子力学几何优化力场。
此外，我们还必须看到 ,对于许多分子内的效应 ,如诱导效应和共轭效应 ,尚无精确方法 , 许多基团参数尚无可查 ,因此 ,经常无法进行 QSAR分析。各种模拟结果也未必是最佳的合成分 子 ,因为还要涉及到合成的难易程度等。且最佳未必就是最现实、最经济。此外 ,活性成分分 离、生物活性测定和作用机制研究等仍是必不可少的基础工作 , QSAR并不能解决药物设计创 制中的一切问题。
1.6 分子模拟法 ( MS)
相似化合物表现相似活性是分子模拟法 ( Molecular similarity, MS)的原理基础。分子模拟法中的 分子模拟参数 ,是以分子三元性质相似性作为表现点 ,而此点正是3D-QSAR 应用时的关键之点。
1.7 分子对接法 ( MD)
随着 X射线衍射及核磁共振等技术的发展 ,越来越多的生物大分子的三维结构被测定出来。基于受 体结构的药物设计也就更具有现实意义 ,由此成功地创制了许多药物。
计算机辅助药物设计(完整版)
计算机辅助药物设计完整版第1章概论一、药物发现一般过程新药的研究有三个决定阶段：先导化合物的发现，新药物的优化研究，临床与开发研究。
计算机辅助药物设计的主要任务就是先导化合物的发现与优化。
二、合理药物设计1、合理药物设计（rational drug design）是依据与药物作用的靶点，即广义上的受体，如酶、受体、离子通道、病毒、核酸、多糖等，寻找和设计合理的药物分子。
通过对药物和受体的结构在分子水平甚至电子水平的全面准确了解进行基于结构的药物设计和通过对靶点的结构、功能、与药物作用方式及产生生理活性的机理的认识基于机理的药物设计。
CADD通过内源性物质或外源性小分子作为效应子作用于机体的靶点，考察其形状互补，性质互补（包括氢键、疏水性、静电等），溶剂效应及运动协调性等进行分子设计。
2、方法分类（1）合理药物设计有基于靶点结构的三维结构搜索和全新药物设计等方法。
后者分为模板定位法、原子生长法、分子碎片法。
（2）根据受体是否已知分为直接药物设计和间接药物设计。
前者即通过结构测定已知受体或受体-配体复合物的三维结构，根据受体的三维结构要求设计新药的结构。
受体结构测定方法：同源模建（知道氨基酸序列不知道空间结构时），X射线衍射（可结晶并得到晶体时），多维核磁共振技术（在体液即在水溶液环境中）。
后者通过一些配体的结构知识（SAR，计算机图形显示等）推测受体的图像，提出假想受体，采用建立药效团模型或3D-QSAR和基于药效团模型的三维结构搜索等方法，间接进行药物设计。
三、计算化学计算化学包括分子模型、计算方法、计算机辅助分子设计（CAMD）、化学数据库及有机合成设计。
计算方法基本上可分为两大类：分子力学（采用经典的物理学定律只考虑分子的核而忽略外围的电子）和量子力学（采用薛定谔方程考虑外围电子的影响，分为从头计算方法和半经验方法）。
常用的计算应用有：（1）单点能计算：根据模型中原子的空间位置给出相应原子坐标的势能；（2）几何优化：系统的修改原子坐标使原子的三维构象能量最小化；（3）性质计算：预测某些物理化学性质，如电荷、偶极矩、生成热等；（4）构象搜索：寻找能量最低的构象；（5）分子动力学模拟：模拟分子的构象变化。
CADD技术在天然药物化学教学中的应用研究
CADD技术在天然药物化学教学中的应用研究
史磊;毛蓓蓓;何珊;周洪雷
【期刊名称】《药学研究》
【年(卷),期】2018(037)012
【摘要】计算机辅助药物设计(CADD)作为一门迅速发展的新兴学科,在天然药物分子的筛选与设计等方面发挥着重要的作用,为天然药物的发现与发展指明方向.因此将计算机辅助药物设计技术应用到天然药物化学教学实践中,有助于医药专业学生更加深入的了解及探究对天然药物化学.本文将从天然药物化学教学过程中的教学现状进行总结与评价,并对计算机辅助药物设计技术在药物研究以及天然药物化学课程中应用和教学意义进行初步的探讨,从而来改革天然药物化学课堂教学和构建更合理有效的教学形式.
【总页数】3页(P736-738)
【作者】史磊;毛蓓蓓;何珊;周洪雷
【作者单位】山东中医药大学药学院,山东济南 250355;山东中医药大学药学院,山东济南 250355;山东中医药大学药学院,山东济南 250355;山东中医药大学药学院,山东济南 250355
【正文语种】中文
【中图分类】G642
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江梦南自信的作文素材
江梦南自信的作文素材江梦南，1992年出生在湖南省郴州市宜章县的一个瑶族家庭。
父母为她取名的寓意是梦里江南，岁月静好。
在半岁时，由于耳毒性药物导致极重度神经性耳聋，平静美好的生活被打破了。
当时江梦南左耳损失大于105分贝，右耳听力完全丧失。
失去了听力，不仅听不到外界的声音，也会听不到自己的发音，就会失去说话的能力。
江梦南的父母都是中学教师。
在她的印象中，父母爱读书、眼界宽。
为了让江梦南更好地融入社会，父母决定教她学习发音和唇语，而不是手语。
正是因为父母的执着，江梦南坚强地跨过了人生中一道道看似不可逾越的山峰。
通过学习唇语、练习开口说话让她能够与人正常进行交流，也让她可以在普通学校“旁听”课程。
由于不能全程看到老师讲课时的嘴型，江梦南在课下通过看板书和自学付出了比同学多出几倍的努力。
小学毕业，江梦南考入郴州市六中，开始了异地求学的生活，后进入郴州市明星学校开始高中求学生涯。
2010年，江梦南参加高考，虽然分数超过一本分数线，但她觉得没有发挥好，坚持复读一年。
第二年，她以615分的成绩进入吉林大学的本科药学专业学习。
硕士生阶段在吉林大学选择了计算机辅助药物设计作为研究方向。
2018年8月28日，江梦南走进清华大学。
2020年，江梦南当选清华大学学生无障碍发展研究协会第五任会长。
2022年3月3日，被评为“感动中国2021年度人物”。
你觉得，你和我们一样，我们觉得，是的，但你又那么不同寻常。
从无声里突围，你心中有嘹亮的号角。
新时代里，你有更坚定的方向。
先飞的鸟，一定想飞得更远。
迟开的你，也鲜花般怒放。
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b. 亲和力和内在活性学说—先形成复合物，再引发受体产生内在活源自。激动剂；部分激动剂；拮抗剂
对占领学说的补充和修正
无法说明激动剂与拮抗剂和受体结合产生相反效
应（分子水平）
c. 绞链学说—受体由特异性和非特异性二部份组成。 激动剂、拮抗剂均可与特异性部位结合，具可逆性。 但拮抗剂还可与非特异性部位结合，且结合力较强。 解释了加入过量的激动剂也不能将拮抗剂除去
幸运
幸运
幸运
3. 药物的化学结构与生物活性的关系 (SAR)
构效关系：药物的化学结构与生理活性的 关系。 目的：获得药物的生理活性与其结构间依 赖关系的规律，以便认识、解析药物的 作用方式和作用机理，预测某一化合物 的生物活性。
幸运
基于受体分子的组成、性状及空间结构还未 深入了解，对药物进行构效关系研究可间接 地阐明药物的作用机理。 研究内容:药效、药动及毒性的构效关系。 得到药物的药效基团、药动基团和毒性基团 高效、低毒、安全
• 模拟自然界存在的物质（氨基酸、磷酸基和糖 基） • 也称为载体（改变体内转运、定位作用）
幸运
(1). 天然氨基酸
L-氨基酸和二肽在体内可被主动转运。
O O H CH2 C COOH NHR
幸运
R= COCHCH3 NH2 H
枯草杆菌溶素
抗芽孢菌素
(2). 磷酸基
磷酸基是构成核酸的组分之一。药物分子 中含磷酸或膦酸基团可有助于向细胞内 转运。
幸运
二、药物作用的基本理论
• 药物的生物效应是药物分子和生物大分 子之间反应或相互作用的结果。 • 药物的结构、化学反应性、分子形状和 大小、立体化学配置、功能基的配置、 电子分布等的改变均对生物效应有决定 性的影响 • 探索药物-生物大分子互相作用的基本原 理，是药物设计最重要的基础。
幸运
1. 受体学说及药物-受体相互作用的 方式和本质 受体(receptor)：
计算机辅助药物设计（CADD）
一、概述 ※计算机功能的演变：计算——拟合、模 拟、绘图、存贮、检索、统计、管理、 自动控制 ※药学学科的各个分支学科都渗入了计算 机的应用 ※计算机技术与新药开发过程相结合
幸运
• 构效关系——定量构效关系和三维定量 构效关系 • 计算机处理，显示生物大分子和药物分 子模型 • 计算机辅助药物设计技术和药物设计过 程相结合——计算机辅助药物设计
幸运
• 是药物设计发展的重要分支。 • 以计算机为工具，采用各种理论计算方 法和分子图形模拟技术，根据累积的大 量有关结构和功能的资料，设计具有一 定药效作用的新分子。 • 是实现合理药物设计的技术手段。 • 实践操作是计算化学与分子模拟。
幸运
分类
直接设计法： 根据受体的三维结构进行药物设计。 主要策略：配基对接、3D-数据库搜寻、 从头设计 间接设计法： 在计算机辅助下，确定药效基团，并 依据药效团的特征，设计新的活性分子。
幸运
d. 速率学说—生物效应与单位时间内药物 分子和受体相结合的总数成正比。
不能在分子水平解释结构相似的药物有 的是激动剂，有的是拮抗剂。 e. 诱导契合学说—在与底物相互作用下， 具有柔性和可塑性的酶活性中心被底物 诱导发生构象变化而产生互补性结合。
幸运
f. 大分子微扰学说—药物与生物大分子相 互作用时，药物对生物大分子的构象发 生微扰作用，使二者有更好的互补性和 适配性。 g. 二态模型的占领-活化学说—未被药物 占领的受体存在非活化态R和活化态R*， 两种状态处于动态平衡。激动剂对活化 态受体有较高亲和力，使平衡向R*方向 移动；拮抗剂对于非活化态受体的亲和 力强，平衡向R方向移动。
生物体的细胞膜上或细胞以内的一种 特异性大分子或大分子复合物,能与具有高 度选择性的化合物结合，并产生特定生物 效应。如：蛋白质、酶、核酸、离子通道、 多糖、抗原、脂类等。
幸运
作用方式：
a. 占领学说（基础是化学平衡）
—药物的作用强度与受体被药物分子占领的 数目成正比。 定性的受体概念------定量科学 无法解释 1. 拮抗剂与激动剂的相反生物效应 2. 部分激动剂达不到最大生物效应
幸运
2.药物-受体的相互作用力及其立体因 素的影响
1). 药物-受体的相互作用力 • 药物与受体分子产生特异性结合的基础 是分子识别。分子识别的基本要素有多 种。 • 生物效应的源动力是药物-受体的相互作 用力 • 药物-受体的相互作用力分为化学键和分 子间引力。
幸运
幸运
幸运
2).立体作用
• 虽然药物-受体的相互作用一般是通过非 共价键的弱键形成，但由于立体形状在 空间的匹配，相互作用往往很强，这一 现象在药物-受体相互作用及生物活性方 面非常重要。 • 构型异构、构象异构—影响药效学、药 动学性质。
NH2 O H3C O P OH OH N N N N O O P OH 阿地弗韦
幸运
O N H2N 拟胆碱能药物 O 卡巴胆碱 CH3 Ar CH COOH R 芳烷酸类抗炎药 CH3O 萘普生 CH COOH N(CH3)3 Cl
O
N
幸运
青霉素类、头孢类
OH
HO HO 雌二醇 HO O OH OH O 己烯雌酚
OH
金雀异黄素
幸运
• 许多药物呈现活性所需的药效团较复杂， 可称为结构片断或亚结构。二者的差别 仅是包含的原子或基团的多少。
幸运
• 药效团说明：受体所选择的不是配体分 子化学结构本身，而是与受体相互作用 的配体的理化性质，即分子中官能团的 静电、疏水和大小等性质及官能团三维 空间的排列，这为药物设计提供了很大 的想象空间。
幸运
2). 药动团
• 本身不具有显著的生物活性，只决定药物的药 动学性质，影响药物的吸收、分布、代谢、排 泄的基团或亚单位。 • 药动学性质在药物作用中是个重要环节。新药 在临床研究中，约有三分之一因药动学性质不 宜而被淘汰。
幸运
1).药效团 分子结构中产生活性或毒性的某些特 定的基团。
O P N H 环磷酰胺 O 白消安
幸运
O N
S Cl Cl N P N N 噻替哌 O2SCH3
CH3SO2
O
• 药效团一般分二类： 一类是具相同药理作用的类似物。 另一类是化学结构完全不同的分子，但 可与同一受体以相同的机理结合，产生 同样的药理作用。例：雌二醇、己烯雌 酚、金雀异黄素