药物的体内代谢和变质反应_药物化学
药物化学药物代谢和变质反应
药物化学：药物代谢和变质反应1. 药物代谢1.1 什么是药物代谢药物代谢是指药物在体内经过化学反应而发生转化的过程。
这些转化可以使药物变得更易于排出体外、减少药物的毒性，或者增加药物的活性。
药物代谢通常发生在肝脏中，也可以在肾脏、肺脏和肠道等组织中发生。
1.2 药物代谢类型药物代谢可以分为两种类型：相对稳定的一级代谢和相对易变的二级代谢。
•一级药物代谢：也称为初级代谢，是指药物在体内通过酶的作用进行转化。
这种代谢通常将药物转化为更水溶性的化合物，以便更容易排出体外。
一级代谢通常发生在药物经过肝脏时。
•二级药物代谢：也称为继发代谢，是指在一级代谢的基础上继续进行的代谢反应。
二级代谢通常发生在药物与体内其他物质相互作用时，例如与细菌或其他酶相互作用。
1.3 药物代谢的影响因素药物代谢的过程受多种因素的影响，包括个体差异、年龄、性别、遗传因素以及其他药物的影响。
•个体差异：不同个体对药物代谢有着差异，这可能导致药物的效果和副作用出现差异。
•年龄：药物代谢酶的活性通常会随着年龄的增长而发生变化。
在儿童和老年人中，药物代谢可能会减慢或加快。
•性别：性别也可能会对药物代谢酶的活性产生影响。
一些研究发现，男性和女性对某些药物的代谢方式不同。
•遗传因素：遗传因素也可能影响个体对药物的代谢方式。
某些人可能天生缺乏某些药物代谢酶，导致对某些药物过敏或耐药。
•其他药物：同时使用多种药物时，可能会相互影响彼此的代谢。
某些药物可能会抑制或刺激其他药物的代谢酶活性。
2. 药物变质反应2.1 什么是药物变质反应药物变质是指药物在贮存或使用过程中由于接触外界环境或物质而发生的化学变化。
这些变化可能导致药物的活性降低或产生毒性物质。
2.2 药物变质的类型药物变质可以分为化学变质、物理变质和微生物变质三种类型。
•化学变质：药物在与空气、水或其他物质接触时发生化学反应，导致化学成分的改变。
例如，药物的氧化、水解或聚合等反应都属于化学变质。
药物化学---药物的化学结构与体内代谢转化
药物化学---药物的化学结构与体内代谢转化方浩第一部分概述对人体而言，绝大多数药物是一类生物异源物质（Xenobiotics）。
当药物进入机体后，一方面药物对机体产生诸多生理药理作用，即治疗疾病；另一方面，机体也对药物产生作用，即对药物的吸收、分布，排泄和代谢。
药物代谢既是药物在人体内发生的化学变化，也是人体对自身的一种保护机能。
药物代谢是指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。
药物代谢多使有效药物转变为低效或无效的代谢物，或由无效结构转变成有效结构。
在这过程中，也有可能将药物转变成毒副作用较高的产物。
因此，研究药物在体内代谢过程中发生的化学变化，更能阐明药理作用的特点、作用时程、结构转变以及产生毒性的原因。
药物代谢在创新药物发现和临床药物合理应用中具有重要的地位。
通过对近十年来许多创新药物在临床失败的案例，科学家们发现与药物代谢有关的问题是创新药物临床研究失败的重要原因。
因此当前进行创新药物研究的过程中，应当在候选药物研究阶段就重视考察其药物代谢的相关问题，并将候选药物的代谢问题作为评判其成药性的重要研究内容。
在药理学和生物药剂学课程中，对于药物在体内发生的药物代谢转化反应和代谢产物讲述内容较少。
因此我们将在药物化学的讲述中，重点从药物代谢酶角度入手，讨论药物在体内发生的生物转化，以帮助大家更好的认识药物在体内所反应的代谢反应以及其与药物发现和临床合理应用的关系。
药物的代谢通常分为两相：即第I相生物转化（Phase I ）和第n相生物转化（Phase n ）。
第I相主要是官能团化反应，包括对药物分子的氧化、还原、水解和羟化等，在药物分子中引入或使药物分子暴露出极性基团，如羟基、羧基、巯基和氨基等。
第n相又称为结合反应（Conjugaten），将第I相中药物产生的极性基团与体内的内源性成分，如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸或谷胱甘肽，经共价键结合，生成极性大、易溶于水和易排出体外的结合物。
药物化学药物的化学结构与体内代谢转化
药物化学药物的化学结构与体内代谢转化药物化学是研究药物的化学结构和活性关系，以及药物在体内吸收、分布、代谢和排泄的学科。
其中，药物的化学结构与其在体内的代谢转化过程是理解药物作用机制的关键。
本文将探讨药物化学药物的化学结构与体内代谢转化的关系。
药物的化学结构决定了其物理化学性质，进而影响其在体内的药动学和药效学。
例如，脂溶性药物容易通过细胞膜，而水溶性药物则更容易被肾排出。
药物的化学结构也决定了其是否能够被体内酶系代谢以及代谢产物的性质。
药物在体内的代谢转化主要涉及氧化、还原、水解和结合等反应。
这些反应主要在肝脏进行，由肝微粒体中的酶促反应完成。
药物的代谢产物通常比原药具有更低的活性，甚至可能产生不良反应。
因此，药物的代谢转化对于理解药物的作用机制和不良反应的发生至关重要。
药物的化学结构决定了其在体内的代谢转化路径。
例如，一些药物可以被肝脏中的CYP450酶系氧化，而其他药物则可能被其他酶系进行代谢。
了解药物的代谢转化路径可以更好地预测药物之间的相互作用，避免不良反应的发生。
药物的化学结构与体内代谢转化是理解药物作用机制的关键。
药物的化学结构决定了其物理化学性质和代谢转化路径，而代谢转化则影响了药物在体内的药动学和药效学。
因此，在药物设计和开发过程中，需要对药物的化学结构和体内代谢转化进行深入研究，以优化药物的疗效和安全性。
当我们回顾药物发现与发展的历史，不难发现天然药物在其中扮演了至关重要的角色。
然而，随着科技的进步，化学药物逐渐成为了现代医学的支柱。
本文将探讨天然药物向化学药物转化的历程，以及这一过程中所涉及的新思路和新技术的应用。
在过去的几个世纪里，天然药物向化学药物的转化经历了漫长的历程。
最早的天然药物，如吗啡和阿司匹林，都是从植物中提取的。
随着有机合成技术的不断发展，化学家们开始尝试合成这些天然药物及其类似物。
这一阶段的代表性成果包括合成抗生素和抗疟药等。
通过这一过程，人们逐渐认识到天然药物转化为化学药物的重要性和必要性，因为这不仅可以提高药物的产量和质量，还可以通过结构优化来实现药物效果的进一步提升。
药物化学---药物的化学结构与体内代谢转化
药物化学---药物的化学结构与体内代谢转化方浩第一部分概述对人体而言，绝大多数药物是一类生物异源物质(Xenobiotics)。
当药物进入机体后，一方面药物对机体产生诸多生理药理作用，即治疗疾病；另一方面，机体也对药物产生作用，即对药物的吸收、分布，排泄和代谢。
药物代谢既是药物在人体内发生的化学变化，也是人体对自身的一种保护机能。
药物代谢是指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。
药物代谢多使有效药物转变为低效或无效的代谢物，或由无效结构转变成有效结构。
在这过程中，也有可能将药物转变成毒副作用较高的产物。
因此，研究药物在体内代谢过程中发生的化学变化，更能阐明药理作用的特点、作用时程、结构转变以及产生毒性的原因。
药物代谢在创新药物发现和临床药物合理应用中具有重要的地位。
通过对近十年来许多创新药物在临床失败的案例，科学家们发现与药物代谢有关的问题是创新药物临床研究失败的重要原因。
因此当前进行创新药物研究的过程中，应当在候选药物研究阶段就重视考察其药物代谢的相关问题，并将候选药物的代谢问题作为评判其成药性的重要研究内容。
在药理学和生物药剂学课程中，对于药物在体内发生的药物代谢转化反应和代谢产物讲述内容较少。
因此我们将在药物化学的讲述中，重点从药物代谢酶角度入手，讨论药物在体内发生的生物转化，以帮助大家更好的认识药物在体内所反应的代谢反应以及其与药物发现和临床合理应用的关系。
药物的代谢通常分为两相：即第Ⅰ相生物转化(PhaseⅠ)和第Ⅱ相生物转化(PhaseⅡ)。
第Ⅰ相主要是官能团化反应，包括对药物分子的氧化、还原、水解和羟化等，在药物分子中引入或使药物分子暴露出极性基团，如羟基、羧基、巯基和氨基等。
第Ⅱ相又称为结合反应(Conjugation)，将第Ⅰ相中药物产生的极性基团与体内的内源性成分，如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸或谷胱甘肽，经共价键结合，生成极性大、易溶于水和易排出体外的结合物。
第二章：药物的变质反应和代谢反应
（一）药物的异构化反应
1．光学异构化反应 ① 消旋异构化反应
举例：如肾上腺素的溶液由于pH过低或过高， 加热或室温放置过久等会加速其消旋化，使药 效降低(右旋体的效率仅为左旋体的1／15)。
② 差向异构化反应
举例：如四环素遇某些阴离子如磷酸根、枸橼 酸根、醋酸根可生成差向四环素，而失去活性。
（三）聚合反应
eg 1：如甲醛在贮存中易生成白色的 多聚甲醛沉淀。
eg2：如维生素K3光照后变为紫色， 是因为分解并聚合成双分子化合物而 引起的。
四、CO2对药物质量的影响
1、使弱酸强碱盐析出弱酸沉淀 2、改变药物的酸碱度 3、导致药物产生沉淀 4、引起固体药物变质
第二节 药物的体内代谢
> 酰胺
（三）影响药物水解的外界因 素
外因
防止药物水解的方法
1
水分
应尽量考虑制成固体药剂使用；干 燥处贮存
2 酸碱性
调节稳定pH值。
注射剂灭菌时，应考虑药物水溶液的
3
温度 稳定性而选择适当的温度，如流通蒸
汽灭菌30分钟；阴凉处或冷处贮存
4 金属离子
加入配合剂EDTA-Na
苹果,梨,香蕉等水果削皮（去皮）后,
不是，药物的水解速度受 诸多因素的影响
（三）影响药物水解的外界因 素
外因
防止药物水解的方法
1
水分
应尽量考虑制成固体药剂使用；干 燥处贮存
2 酸碱性
调节稳定pH值。
注射剂灭菌时，应考虑药物水溶液的
3
温度 稳定性而选择适当的温度，如流通蒸
汽灭菌30分钟；阴凉处或冷处贮存
4 金属离子
加入配合剂EDTA-Na
药物代谢反应的类型。
19:46
如局部麻醉药普鲁卡因在体内代谢时绝 大部分迅速被水解生成对氨基苯甲酸和二 乙氨基乙醇，很快失去局部麻醉作用。
H2O H2N COOCH2CH2N(C2H5)2 H2N COOH + HOCH2CH2N(C2H5)2
普鲁卡因
19:46
第二节 药物的结合反应
（第Ⅱ相生物结合）
19:46
一、生物转化与药物活性的关系
酶的作用下，分子中的硝基和偶氮基均 生成相应的芳伯胺类及芳胺类衍生物。
+ O N _ O N O N OH H NH2
N N R
N N R H H
NH2 +
R NH2
19:46
三、水解反应
19:46
• •
含酯和酰胺结构 易被肝血液中或肾等器官中的水解酶水 解成羧酸、醇（酚）和胺等 ---也可在体内的酸催化下进行 • 产物的极性较其母体药物强
19:46
药物代谢的定义
• 药物分子被机体吸收后，在机体作用下 发生的化学结构转化
•
药物的生物转化（DrugBiotransformation） -----转化在体内酶的作用下进行
19:46
代谢反应的分类
•
官能团化反应 ---I相反应(Phase19:46
（3）C-S的氧化反应
如西咪替丁氧化成亚砜化合物。
N S HN CH3 H N N H N HN CN CH3 N S O H N N H N
CN
西咪替丁
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5．胺类的氧化
• 脂胺、芳胺、脂环胺和酰胺结构的有机 药物 ---体内代谢方式复杂 ---产物较多 • 主要以N-脱烃基，N-氧化作用和N-羟化 物和脱氨基等途径代谢 • 分别称为N-脱烃基反应或脱氨基反应
药物化学中的药物代谢途径研究
药物化学中的药物代谢途径研究药物代谢是指药物在人体内发生的一系列化学变化过程，研究药物代谢途径对于药物的安全性、有效性以及用药指导具有重要意义。
本文将就药物化学中的药物代谢途径研究展开论述。
一、药物代谢的意义及研究方法药物代谢对于药物的药理学效应、毒性以及临床应用都具有深远的影响。
药物代谢途径的研究可以帮助我们了解药物在人体内的转化情况以及体内与药物相互作用的机制，从而指导合理用药和避免药物不良反应的发生。
药物代谢途径的研究主要通过体外试验、体内试验以及体外与体内的联合试验进行。
体外试验主要包括体外肝脏微粒体试验（S9试验）、重组酶系统试验以及酶活性测定等。
体内试验则主要通过动物模型研究药物代谢途径，如小鼠、大鼠、猴子等。
体内和体外的联合试验可以更全面地了解药物代谢的情况，避免单一方法的局限性。
二、药物代谢途径的分类及研究进展根据药物代谢途径的不同，可以将其分为两大类：氧化还原代谢途径和非氧化还原代谢途径。
氧化还原代谢途径是指药物在氧化酶的参与下发生氧化还原反应，如脱酰基、氧化、脱氢等。
非氧化还原代谢途径则包括水解、酯酶催化等非氧化还原反应。
近年来，随着基因组学和蛋白质组学的发展，药物代谢途径的研究进展迅猛。
通过对药物代谢途径与相关基因的关联性研究，可以指导药物的个体化用药，提高药物疗效并降低不良反应的风险。
三、药物代谢途径的临床应用了解药物的代谢途径对于临床药物应用和剂量调整非常重要。
在临床上，药物代谢途径的研究可以为合理用药提供依据，例如通过调整药物剂量和给药途径来提高药物的疗效。
另外，药物代谢途径的研究还可以指导药物相互作用的评估，预防药物不良反应。
四、药物代谢途径研究的挑战与展望在药物化学中，药物代谢途径的研究仍然面临一些挑战。
首先，药物代谢途径的研究需要多个学科的交叉合作，如药理学、生物化学、分子生物学等。
其次，药物代谢途径研究需要大量的试验数据和技术手段的支持，对研究人员的实验技术要求较高。
《药物化学》课程标准
《药物化学》课程标准课程编号：适用专业：中药学培养层次：三年制大专课程类别：专业基础课修课方式：选修教学时数：36（理论24:实验12）总学分数：2开设学期：第三学期一、课程定位和设计思路（一）课程定位1.课程简介：是用现代科学方法和相关化学学科基本知识研究化学药物的化学结构、理化性质、制备原理、体内代谢、构效关系、化学稳定性以及寻找新药的途径和方法的一门学科。
2.课程性质：专业基础课程。
3.在课程体系中的地位：《药物化学》是高职高专中药学专业的一门专业基础课程，是在无机化学、有机化学、生物化学及医学基础知识的基础上开设的，是学习专业应用课程的基础。
4.课程作用：通过本课程的学习，使学生在掌握上述有关内容的基础上，为有效、合理使用现有的化学药物提供理论依据，为新药研究开发奠定一定基础，同时适当兼顾国家执业中药师考试、兼顾用人单位招聘考试以及初、中级卫生技术职称考试等相关考试。
（二）设计思路1.课程设计理念（1）以教育部《高等职业技术教育中药学专业教学计划和教学大纲》为指导，专业基础课程为专业课程奠定基础的要求，确定教学内容和教学学时数，构建基础课程服务专业课程的课程标准。
（2）根据高职的培养目标，突出职业操作技能的培养，以技术应用能力培养为主线，构建理论学习与生产实践相互渗透体、互为一体的课程设计。
（3）根据高职学生的就业去向，以适应行业发展需要为目标，以课程体系、教学内容改革为基础，构建课程学习与职业岗位实际需要相结合的教学模式与方法课程体系。
（4）以实现在校学习与就业的零距离为目标，构建校内实验与校外顶岗实训相结合，以真实工作任务为载体的实践教学内容和教学形式。
（5）本着以学生为主体，教师为主导的教育思想，构建双向互动的教学环节。
2.课程设计思路（1）课程设计——项目化以每一类药物为一个独立单元，将该章节所覆盖的知识点进行整合，经过综合考虑选定一个能与本单元知识点相结合的有针对性的药物。
以项目为载体，让学生带着项目在老师的讲授和指导下，完成从理论到实践的全过程教学任务。
药物化学药物的化学结构与体内代谢转化
药物化学药物的化学结构与体内代谢转化药物化学是研究药物的化学结构和性质，以及药物在体内代谢转化的学科。
在药物研发中，了解药物的化学结构和代谢转化对于评估药物的活性、药代动力学特性以及副作用具有重要意义。
本文将对药物化学和药物代谢转化进行详细探讨。
药物的化学结构是指药物在化学上所具有的特定的分子结构。
药物的化学结构决定了药物的药理活性、物化性质以及与靶标结合的方式。
药物的化学结构可以通过研究药物的组成元素、原子结构以及化学键进行探索。
药物的化学结构是药物研发的起点，研究者通过对化学结构的改造来提高药物的活性、选择性以及药物代谢特性。
药物的体内代谢转化是指药物在机体内的生物化学反应和代谢过程。
药物在体内代谢转化主要通过酶的催化作用完成。
药物代谢可以分为两个主要阶段，即相应的阶段Ⅰ反应和阶段Ⅱ反应。
阶段Ⅰ反应是指药物通过氧化、还原、水解、脱甲基等反应转化成更活性或更易代谢的物质。
其中最常见的反应是氧化反应，通过细胞色素P450(CYP)酶家族参与催化。
CYP酶催化的氧化反应通常发生在药物的碳、氮或硫原子上，从而形成药物的代谢产物。
其他的阶段Ⅰ反应还包括还原反应、水解反应和脱甲基反应等。
这些反应主要发生在肝脏中的内质网中，使药物转化为亲水性更强的代谢产物。
阶段Ⅰ代谢转化可以增加药物的药理活性、提高药物的水溶性，也可能产生毒性代谢产物。
阶段Ⅱ反应是指药物代谢产物通过与内源性物质（如葡萄糖、甘氨酸、硫酸等）结合，形成更极性、更易排泄的产物。
阶段Ⅱ代谢反应通常被称为“偶联反应”，其中最常见的是葡萄糖醛酸转移酶(GT)参与的糖基化反应。
阶段Ⅱ代谢转化可以大大增加药物的水溶性，使药物更容易排除。
药物的代谢转化对药物的活性、毒性以及体内停留时间有很大的影响。
药物代谢转化的主要作用是将药物从机体中排除，并减少药物的毒性。
然而，一些药物的代谢转化也可能产生活性代谢产物，并参与药物的药理作用。
药物的代谢转化的机制和调控对于药物疗效的评估和优化具有重要意义。
《药物化学》课程标准
《药物化学》课程标准一、课程概述（一）课程性质药物化学是药品生产技术专业一门专业必修课。
药物化学是用现代科学方法和相关化学学科基础知识研究典型药物的命名、化学结构、理化性质、制备原理、构效关系、体内代谢及研发新药的基本途径的一门学科。
本课程的前续课程为有机化学及化学合成、生物化学，后续课程为药品分析与检验技术、药理学、制剂学和药品营销，起到重要的承上启下的桥梁作用。
（二）课程理念《药物化学》课程标准的设计面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展的需要。
本课程标准突出学生主体地位，课程目标、内容和评价有利于每个学生构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野；注重过程评价，建立激励学习兴趣和自主学习能力发展的评价体系，有利于促进学生的知识应用能力和健康人格的发展；在教学方法上，主要采用讲授、提问、执业药师模拟试题练习、实验操作的教学流程进行，培养学生的综合能力和操作技能。
建立讨论小组，引导学生主动参与、乐于探究，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等。
（三）设计思路《药物化学》课程标准的设计遵照教高【2006】16号文件的基本精神，根据专业岗位群技能要求，确定教学内容、教学时数和教学方法。
根据学生身心发展的特点和教育规律，重视对学生进行职业素养的培养。
采用灵活多样的教学方法，重视实践教学。
教学过程重参与、重合作、重情趣，让学生从被动接受转换为主动思考，让教师从单纯讲授向注重能力培养转换。
二、课程目标（一）总体目标本课程的培养目标是使学生掌握药品的命名、结构、化学性质及构效关系等专业知识，了解药物体内代谢过程和新药研发途径；同时具备良好的职业道德和敬业精神，确立药品质量第一的观念，在药物生产、贮存、检验及使用等各个环节严格按质量要求控制药物质量。
（二）具体目标1 知识目标（1）了解药物化学的发展概况、发展现状、未来发展趋势；（2）了解药物体内代谢的过程；（3）了解新药的研制和开发的相关知识；（4）掌握药物的结构及理化性质；（5）熟悉常见药物的构效关系及结构修饰方法。
药物代谢途径
药物代谢途径药物代谢是指药物在体内经过一系列的化学反应，被转化为新的物质，以便更好地被机体吸收、分布、利用和排泄。
药物代谢途径可以分为两大类：生物转化和非生物转化。
本文将详细论述药物代谢的各种途径及其机制。
一、氧化还原反应氧化还原反应是药物代谢中最常见的一种途径。
在这一过程中，药物可以被氧化酶，如细胞色素P450酶（CYP）家族催化进行氧化反应，也可以被还原酶催化进行还原反应。
氧化还原反应可以使药物的活性增强或减弱，甚至产生毒性代谢产物。
例如，抗癫痫药物苯巴比妥（Phenobarbital）经过细胞色素P450酶的氧化反应后，生成的代谢产物具有更强的镇静效果。
二、水解反应水解反应是药物代谢中常见的一种途径。
在这一过程中，药物与水发生化学反应，形成相应的水解产物。
水解反应多由酶催化进行，例如酶类如酯酶或酰胺酶可催化酯或酰胺的水解。
水解反应通常会使药物的活性下降，降低药物的毒性。
举例来说，乙酰水杨酸（Acetylsalicylic acid）在体内通过脂肪酸酯酶（esterase）的作用被水解为乙酸和水杨酸。
三、甲基化反应甲基化反应是药物代谢中一种常见的途径。
在这一过程中，药物分子上的甲基团被加入或移除。
甲基化反应通常由甲基转移酶催化，例如细胞色素P450酶家族中的甲基转移酶。
甲基化反应可以使药物的活性增强或减弱。
例如，抗痛风药物阿洛普尼韦（Allopurinol）在体内经过转甲基反应后，生成的代谢产物具有更强的利尿作用。
四、酸碱化反应酸碱化反应是药物代谢中一种重要的途径。
药物可以在体内通过与体液中的酸或碱反应而进行酸碱化，从而发生药物代谢。
酸碱化反应可以影响药物的溶解度、吸收和分布。
例如，许多药物在胃酸的作用下发生酸解离，使药物分子变得更容易通过胃壁被吸收进入血液。
五、氨基酸代谢氨基酸代谢是一类特殊的药物代谢途径，涉及到药物与体内氨基酸的结合反应。
这种反应通常由酶催化进行。
氨基酸代谢可以改变药物的溶解度、吸收和分布，同时有助于药物在体内的稳定性。
药物化学---药物的化学结构与体内代谢转化
药物化学---药物的化学结构与体内代谢转化方浩第一部分概述对人体而言，绝大多数药物是一类生物异源物质(Xenobiotics)。
当药物进入机体后，一方面药物对机体产生诸多生理药理作用，即治疗疾病；另一方面，机体也对药物产生作用，即对药物的吸收、分布，排泄和代谢。
药物代谢既是药物在人体内发生的化学变化，也是人体对自身的一种保护机能。
药物代谢是指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。
药物代谢多使有效药物转变为低效或无效的代谢物，或由无效结构转变成有效结构。
在这过程中，也有可能将药物转变成毒副作用较高的产物。
因此，研究药物在体内代谢过程中发生的化学变化，更能阐明药理作用的特点、作用时程、结构转变以及产生毒性的原因。
药物代谢在创新药物发现和临床药物合理应用中具有重要的地位。
通过对近十年来许多创新药物在临床失败的案例，科学家们发现与药物代谢有关的问题是创新药物临床研究失败的重要原因。
因此当前进行创新药物研究的过程中，应当在候选药物研究阶段就重视考察其药物代谢的相关问题，并将候选药物的代谢问题作为评判其成药性的重要研究内容。
在药理学和生物药剂学课程中，对于药物在体内发生的药物代谢转化反应和代谢产物讲述内容较少。
因此我们将在药物化学的讲述中，重点从药物代谢酶角度入手，讨论药物在体内发生的生物转化，以帮助大家更好的认识药物在体内所反应的代谢反应以及其与药物发现和临床合理应用的关系。
药物的代谢通常分为两相：即第Ⅰ相生物转化(PhaseⅠ)和第Ⅱ相生物转化(PhaseⅡ)。
第Ⅰ相主要是官能团化反应，包括对药物分子的氧化、还原、水解和羟化等，在药物分子中引入或使药物分子暴露出极性基团，如羟基、羧基、巯基和氨基等。
第Ⅱ相又称为结合反应(Conjugation)，将第Ⅰ相中药物产生的极性基团与体内的内源性成分，如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸或谷胱甘肽，经共价键结合，生成极性大、易溶于水和易排出体外的结合物。
第一学期药物化学教案
肇庆市广宁卫生中等职业技术学校教案班别16秋药剂班课程药物化学基础第 1 章第 1 节课题绪论课堂类型综合授课周次 1 NO. 2 授课教师梁迪智教学目的1．掌握药物的质量标准。
2．熟悉药物化学基础的性质和任务。
3．了解药物的通用名、化学名和商品名。
教学重点1．药物的质量标准2．药物化学基础的性质和任务教学难点1．药物的质量：评定原则、来源等教学方法讲解、讨论、举例、自学等教学资源教材、多媒体教学过程和时间安排：1．组织教学2分钟2．引入新课：有趣的计算：态度决定一切2．1．国家执业药师资格考试5分钟3．讲授新课3．1．药物化学基础的性质和任务13分钟3．1．1．药物化学基础的性质3．1．2．药物化学基础的任务3．2．学习方法16分钟3．3．化学药物的质量和名称20分钟3．3．1．药物质量的评定原则3．3．2．杂质和杂质来源3．3．3．药品的质量标准3．3．4．中国药典➢历年药典➢药典主要内容3．4．药物的名称——通用名、化学名、商品名16分钟3．4．4．举例：2000年苯丙醇胺（PPA）事件4．课堂小结：10分钟4．1．药物化学基础的性质和任务4．2．药品质量的优劣、纯度4．3．现行的国家药品标准4．4．药物的名称教学后记：肇庆市广宁卫生中等职业技术学校教案班别16秋药剂班课程药物化学基础第 2 章第 1 节课题药物的变质反应与药物代谢课堂类型综合授课周次 1 NO. 4 授课教师梁迪智教学目的1．掌握药物的水解、自动氧化等变质反应。
2．熟悉药物水解和自动氧化的因素。
教学重点1．药物的水解反应2．药物的自动氧化反应3．影响药物变质的因素教学难点1．药物的水解、自动氧化2．影响药物变化的内在因素教学方法讲解、演示、讨论、举例、自学等教学资源教材、多媒体教学过程和时间安排：1．组织教学2分钟2．复习旧课：5分钟2．1．药物化学基础的性质和任务2．1．药物的质量及其标准3．讲授新课3．1．概述3分钟3．1．1．药物变质的概念3．1．2．药物进入机体内的作用、反应3．2．药物的变质反应16分钟3．2．1．药物的水解反应3．2．1．1．易水解药物的结构类型、水解过程3．2．1．2．影响药物水解的因素3．2．1．2．1．药物的化学结构对水解的影响16分钟3．2．1．2．2．外界因素对药物水解的影响5分钟3．2．2．药物的氧化反应16分钟3．2．2．1．易氧化基团及药物3．2．2．2．影响药物自动氧化的因素16分钟3．2．2．2．1．药物的化学结构对自动氧化的影响3．2．2．2．2．外界因素对药物水解的影响5分钟4．课堂小结：4．1．药物变质反应的水解、氧化反应4．2．影响其变质的因素教学后记：肇庆市广宁卫生中等职业技术学校教案班别 16秋药剂班 课程 药物化学基础 第 2 章 第 1、2 节 课题 药物的变质反应与药物代谢课堂类型 综合 授课周次 2 NO. 1 授课教师 梁迪智教学目的 1．了解药物结构与药物的稳定性的关系。
16-药物的变质反应和代谢
第189页。
5min
175min
80min
10min
5、药物的其他变质反应—异构化反应
6、药物的其他变质反应—聚合反应
7、药物的其他变质反应—脱羧反应
8、CO2对药物质量的影响
第二节、药物的生物转化概述
1、生物转化与药物活性
2、生物转化的类型—氧化反应
3、生物转化的类型—还原反应
4、生物转化的类型—水解反应
5、生物转化的类型—结合反应
归纳小结：
影响药物变质的结构因素和外界因素；生物转化的类型。
评估反馈
影响药物变质的结构类型、因素。
参考资料
人卫版《药物分析化学》《有机化学》《药理学基础》
课后记
海南省第三卫生学校教案续页
授课内容
辅助手段
导入：药物变质的现象
项目：
第一节、药物的变质反应
1、药物的水解反应—水解过程
2、药物的水解反应—影响因素
3、药物的自动氧化反应—官能团类型
4、药物的自动氧化反应—影响因素
1、掌握影响药物变质的结构因素和外界因素。
2、熟悉药物变质反应的类型和过程。
3、了解药物在体内的生物转化过程。
教学内容
及时间分配
内容：
1、药物的变质反应
2、药物的生物转化
时间安排：Leabharlann 学时重点及难点重点：影响药物变质的结构因素和外界因素。
难点：影响药物变质的结构类型。
教学方法
讲授、PPT、结构图
教具
多媒体
海南省第三卫生学校教案首页
授课教师
凌强
课程名称
药物化学
教材
人卫第二版
授课时间
2014年12月22日
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19:46
二、药物的自动氧化反应
（一）自动氧化的结构类型
包括酚类、芳胺类、巯基类、碳碳双键类、 杂环类及其他类型。
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1．酚类与烯醇类
如去甲肾上腺素在空气中易氧化为红色的去甲肾 上腺素红，进一步聚合为棕色的多聚体。
HO HO
CH CH2 NH2 OH
氧化
O O
CH CH2 NH2 OH 红色
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如抗癫痫药卡马西平
O
HO
OH
N CONH2
N CONH2
N CONH2
卡马西平
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3．饱和碳原子的氧化
长链烷基的氧化发生在空间位阻较小的侧 链末端，被氧化生成ω-羟基或ω-1羟基化合物。 如丙戊酸钠，
n-C3H7 n-C3H7 CH3CH2CH2CHCOONa 丙戊酸钠 ω -1氧化 ω -氧化 HOCH2CH2CH2CHCOONa n-C3H7 CH3CHCH2CHCOONa OH n-C3H7 HOOCCH2CH2CH2CHCOONa
－H2NCH2COOH
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（五）乙酰化反应
如异烟肼可经乙酰化反应生成异烟酰肼。
CONHNH2
CONHNHCOCH3
N
N
异烟肼
异烟酰肼
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（六）甲基化反应
能发生甲基化反应的药物有 儿茶酚胺类、苯酚类及胺类等。
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第三节 药物的生物转化和药学研 究
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一、药物的生物转化对临床合理用药的指导
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（3）C-S的氧化反应
如西咪替丁氧化成亚砜化合物。
N S HN CH3
H N N
H N HN CN
N S O CH3
H N N
H N
CN
西咪替丁
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5．胺类的氧化
脂胺、芳胺、脂环胺和酰胺结构的有机药物 ---体内代谢方式复杂 ---产物较多 主要以N-脱烃基，N-氧化作用和N-羟化物 和脱氨基等途径代谢 分别称为N-脱烃基反应或脱氨基反应
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药物代谢的定义
药物分子被机体吸收后，在机体作用下发 生的化学结构转化 药物的生物转化（DrugBiotransformation） -----转化在体内酶的作用下进行
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代谢反应的分类
官能团化反应 ---I相反应(Phase I) 结合反应 ---Ⅱ相反应（Phase Ⅱ）
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第三章 药物的体内代谢和变质反 应
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学习目标
1．写出药物发生水解和自动氧化反应的结构类型、外 界影响因素，药物代谢反应的类型。 2．应用预防变质反应发生的相关措施，解决稳定性较 差药物的制剂调配和贮存保管问题。 3．应用几种常见药物的变质反应设计药物的化学稳定 性实验。 4．知道第Ⅰ相和第Ⅱ相生物转化反应的类型。 5．知道药物代谢在新药研究中的应用。
氯丙嗪
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6．醇、醛的氧化
醇和醛类药物的氧化反应是在酶的作用下， 氧化成相应的醛和羧酸。 如维生素A的代谢即为氧化成维生素A醛和 维生素A酸，其生物活性降低。
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OH
O
CHO
维生素A O
维生素A醛
COOH
维生素A酸
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二、还原反应
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1．卤化物的脱卤还原
卤化物的脱卤还原，一般是指还原脱氯或脱溴。如 氟烷和甲氧氟烷可脱除溴和氯而保留氟：
H R O + OH 2 · R －H+ · ROH + ROH
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如氨基糖苷类链霉素的水解
NH NH HN H2N NH OH OH
OH
NH2
OH
CHO
O
NH NH HN NH2
O O CHO CH3 OH O O NHCH3
HO
CH3 OH O O NHCH3
H2N
NH OH OH OH OH
+ O N _ O
N O
N OH H
NH2
N N R
N N R H H
NH2 +
R NH2
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三、水解反应
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含酯和酰胺结构 易被肝血液中或肾等器官中的水解酶水解成 羧酸、醇（酚）和胺等 ---也可在体内的酸催化下进行 产物的极性较其母体药物强
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如局部麻醉药普鲁卡因在体内代谢时绝大 部分迅速被水解生成对氨基苯甲酸和二乙氨基 乙醇，很快失去局部麻醉作用。
OH
+ CH3COOH NH2
对乙酰氨基酚
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CONHNH2 水解 H2O N
COOH
+ NH2NH2 N
异烟肼
O C6H5 C2H5 C C O NH C N ONa H2O C6H5 C2H5 COONa CONHCONH2
苯巴比妥
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4．苷类、醚类的水解
H · · · R O R H+ R O + · R H2O
N
N
异烟肼
异烟肼与甘氨酸的酰胺产物
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（四）与谷胱甘肽的结合
如硝酸甘油形成硫醚氨酸。
HSCH2CH CONHCH2COOH NHCOCH2CH2CHCOOH NH2
CH2 ONO2 + CH ONO2
CH2 ONO2 CH ONO2 CH2 SCH2CH CONHCH2COOH NHCOCH2CH2CHCOOH NH2 硝酸甘油
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如β-受体阻断剂普萘洛尔代谢，经由两条 不同途径，所得产物均无活性。
O OH N H
普萘洛尔 氧化脱胺 CHO OH N－脱烷基
O
O OH
NH2
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叔胺易发生N-氧化反应，形成N-氧化物。 如氯丙嗪的氧化代谢。
O CH3 CH2CH2CH2N N S Cl CH3 CH2CH2CH2N N S CH3 Cl CH3
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芳烃碳原子的氧化常发生在处于活化位置 的甲基或亚甲基上，常被氧化成苄醇或烯丙醇。 如降血糖药甲苯磺丁脲，
H3C 甲苯磺丁脲
SO2NHCONHC4H9
HOH2C
SO2NHCONHC4H9
HOOC
SO2NHCONHC4H9
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4．碳－杂原子的氧化
氧、氮和硫等杂原子上的烷基在体内代 谢过程中可以脱去，称为去烷基氧化反应。
NHCOCH3
对乙酰氨基酚
醚型O-葡糖苷酸
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（二）与硫酸基结合
如甲基多巴结合成甲基多巴硫酸酯。
HO HO
CH3 C H2 COOH NH2
HOO2SO HO C H2
CH3 COOH NH2
甲基多巴
甲基多巴硫酸酯
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（三）与氨基酸的结合
如异烟肼与甘氨酸的结合成酰胺。
COOH
CONHCH2COOH
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1．芳环的氧化
引入羟基，得相应的酚类 发生在芳环的对位
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如苯妥英在体内代谢后生成羟基苯妥英失 去活性。
OH HN O N H O HN O N H O
苯妥英
羟基苯妥英
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2．烯烃和炔烃的氧化
生成环氧化物中间体 中间体的反应性较小 不与生物大分子结合 进一步代谢生成反式二醇化合物
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（1）C-O的氧化反应
如非那西丁在体内去乙基，可生成活性代 谢物对乙酰氨基酚。
C2H5O
NHCOCH3
HO
NHCOCH3
非那西丁
对乙酰氨基酚
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（2）C-N的氧化反应
如哌替啶氧化去烷基后，镇痛作用下降一半，致 惊厥作用增加 了2倍。
COOC2H5
COOC2H5
N CH3
N H
哌替啶
OH
保泰松
羟基保泰松
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（四）有无毒性或毒性小的药物转化成毒性 代谢物
如利尿药呋塞米在机体内氧化后，在原结 构的呋喃环上形成环氧化合物。
O Cl NHCH2
O Cl H2NO2S NHCH2 COOH O
H2NO2S
COOH
呋塞米
呋塞米的环氧化合物
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（五）经生物转化改变药物的药理作用
NH2 N Cl NH N H3C CH3
H3C
NH2 N
NH2
Cl
N N CH3
NH2
氯胍
环氯胍
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（三）由活性药物转化成仍有活性的代谢物
如保泰松在体内代谢成羟基保泰松，羟基保泰松 的药理作用不如保泰松强，但毒副作用比保泰松小。
O H3CH2CH2CH2C N O N
O H3CH2CH2CH2C N O N
如抗忧郁药异烟酰异丙肼，经体内作用脱 去异丙基成为异烟肼。
CH3 CH3
CONHNHCH
CONHNH2
N
N
异烟酰异丙肼
异丙肼
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二、药物在体内生物结合反应的类型
（一）与葡糖醛酸的结合
如对乙酰氨基酚的酚羟基与葡糖醛酸结合形成醚 型O-葡糖苷酸。
COOH OH OH OH O NHCOCH3
HO
CH2 ONO 2
谷胱甘肽
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－HOOCCH2CH2CHCOOH NH2 CH2 ONO2 CH CH2 ONO2 SCH2CHCONHCH2COOH NH2 CH2 ONO 2 CH CH2 ONO2 SCH2CHCOOH NH2 CH3CO+ CH2 ONO2 CH CH2 ONO2 SCH2CHCOOH NHCOCH3 硫醚氨酸