药物化学-绪论

• 抗寄生虫病药物 • 抗菌药物（抗生素） • 抗病毒药物
➢ 神经系统药物
➢ 内分泌、免疫和代谢疾病药物
➢ 心脑血管系统药物 ➢ 解热镇痛及非甾体抗炎药物
➢ 消化系统药物
➢ 激素类药物
➢ 呼吸系统药物
➢ 维生素
。。。
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药物的命名
按照国际标准命名法，药物都有一个化学名
中文化学名：1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-4-氧-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸 英文化学名：1-cyclopropyl-6-fluoro-1,4-dihydro-4-oxo-7-(1-piperazinyl)-
3-quinolinecarboxylic acid
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药物的来自百度文库名
通用名（INN），也称国际非专利名称。是药品开发者在新药申请规程中 使用的名称。每个药品只有一个通用名
英文词根 -cillin
中文词根 西林
药物分类 青霉素类
治疗作用 抗生素
-conazole
康唑
咪康唑类
抗真菌药
-oxacin
沙星
哌啶酸类
氯沙坦
拮抗
血管紧张素受体 AT1
依普沙坦
拮抗
用途
胃肠道痉挛 支气管哮喘 心律失常
高血压 心律失常 高血压 支气管哮喘 高血压 高血压 高血压
药物
降钙素 氟哌啶醇 戈那瑞林 茶苯海明 雷尼替丁 利坦色林 莫沙必利 曲唑酮 氯氮平 普仑司特
激动或抑制
用途
激动
骨质疏松
拮抗
精神病
拮抗
肿瘤
拮抗
晕动症
拮抗
胃肠道溃疡
我国在古代，草药 即被用来治疗疾病
明代李时珍的《本草 纲目》，收载1892种 植物、动物和矿物药。
《神农本草经》 收载365种药物
现代医药工业 长足发展。
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我国药物化学的发展
依托天然产物分离技术：
➢ 肿瘤药物：氮甲、甘磷酰芥、平阳霉素、斑蝥素及其衍生物、三尖杉酯等生物碱 ➢ 过敏性休克药物：山莨菪碱、樟柳碱 ➢ 老年痴呆药物：石杉碱甲 ➢ 疟疾：青蒿素及其衍生物 ➢ 肝炎：联苯双酯 ➢ 镇痛药：羟甲芬太尼
药物的分类和名称 药物化学的研究内容和任务 药物化学的研究和发展 药物研发过程
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药物化学
药事管理学
➢ 药物化学是关于药物的发现、 发展和确证，并在分子水平上 研究药物作用方式的一门学科。
药物代谢动力学 药理学
毒理学 生物化学 药物分析学
药剂学
➢ 药物化学是药学领域的带头学 科，基础学科。
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磺胺类药物
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青霉素的发现并应用于临床
Alexander Fleming无意发现，培养皿中的葡萄球菌由于被污染长了一大团霉，重 要的是在霉团周围的葡萄球菌都被杀死，而在离霉团较远的葡萄球菌仍然存活。他把这 种霉菌接种到各种细菌的培养皿中，发现葡萄球菌、链球菌和白喉杆菌等都能被它抑制。 于是，他把经过滤而含有霉菌分泌物的液体叫做“青霉素”。
化学
药物化学
生命科学
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药物化学的研究内容
➢ 研究药物的制备原理、合成路线及稳定性 ➢ 研究药物与生物体的作用方式 ➢ 研究化学药物的构效关系、构代、构毒关系 ➢ 寻求和发现新药
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药物化学的主要任务
1．为创制和开发新药提供便捷的途径和新颖的方法
药物动力学过程
药物吸收、分布、代谢、 排泄的药物动力学过程
从动植物体内分离：如吗啡
这些化合物的结构没有被阐明，第一个被确定结构的是毒芹碱（1870年）
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天然活性物质和简单合成化合物
（19世纪~20世纪初）
➢ 特点：得益于化学理论，特别是有机化学理论的发展。药物化学的研究由天然 产物的研究向人工合成品的研究转变
➢ 19世纪中期以后 化学工业发展 乙醚、水合氯醛
拮抗
止吐药
激动 胃肠运动障碍
激动
抑郁症
拮抗
精神病
过敏、哮喘
受体
阿片受体 阿片受体 阿片受体 催产素受体 前列腺素受体 抑生长素受体 胰岛素受体 雌激素受体 雌激素受体 雌激素受体 孕激素受体
药物
丁丙诺啡 阿芬他尼
吗啡 催产素 米索前列醇 奥曲肽 胰岛素 雌二醇 他莫昔芬 雷洛昔芬 米非司酮
激动或抑制
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青霉素的发现并应用于临床
开始了半合成抗生素的研究
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挫折：镇静药沙利度胺--反应停事件
大量海 豹畸形 儿出现
畸形儿出现的机理
R-镇静剂
S-使胎儿致畸
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药理活性评价
（20世纪50年代~20世纪80年代）
➢ 特点：定量构效关系：化合物的结构信息、理化参数与生物活性进行分析计算， 建立合理的数学模型，研究构效之间的量变规律
药效学/毒理学过程
创制和开发新药
与药物靶点（受体、酶、 核酸、离子通道等）相 互结合并产生活性/毒性 的药效学/毒理学过程
构效关系
药物结构与其药效之间 关系的规律性
发现和创制新药
认识药物作用的化学本 质。解释已有药物的作 用机制，为发现和创制 新药奠定基础
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药物化学的主要任务
2．为有效、合理的应用化学药物提供理论指导
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靶分子的确定和选择
药物靶标：体内具有药效功能并能被药物作用的生物大分子
DNA 2%
核受体 离子通道
2%
5%
激素和分泌
因子
11%
未知
7% 受体
45%
酶 28%
已知治疗性药物靶标的分类
Nature Biotechnology, 2001
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靶分子的确定和选择
新药设计的靶点： 1）受体 — 激动剂 or 抑制剂
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我国药物化学的发展
仿制药到创新药转型：
仿制药是指与商品药在剂量、安全性和效 力、质量、作用以及适应症上相同的一种 仿制品; 创新药物是指具有自主知识产权专利的药 物。相对于仿制药，创新药物强调化学结 构新颖或新的治疗用途，在以前的研究文 献或专利中，均未见报道。
治疗领域 感染系统药物 肌肉-骨骼系统 抗肿瘤和免疫调节剂 全身用激素类制剂 全身用抗感染药物 神经系统药物 生殖泌尿系统 消化系统和代谢药 心血管系统药物 血液和造血系统药物
疾病生物学机制引导的合理药物设计
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天然活性物质和简单合成化合物
（19世纪~20世纪初）
➢ 特点：从天然产物中提取了大量有效成分，主要为生物碱。
➢ 1803年 法国药剂师 Derosne 的那可丁 ➢ 1805年 德国药物学家 Serturner 的吗啡 ➢ 1817年 从植物马钱子中提取出马钱子碱 ➢ 1819年 分离得到番木鳖碱、胡椒碱、咖啡因 ➢ 1820年 金鸡纳属植物中提取出奎宁
千方百计降低药品 生产成本，不断提 高药品的产量
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药物的分类和名称 药物化学的研究内容和任务 药物化学的研究和发展 药物研发过程
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药物化学发展简史
20世纪初~ 20世纪50年代
19世纪~ 20世纪初
天然活性物质和简单合成化合物
合成药物
20世纪50年代 ~20世纪80年代
药理活性评价
20世纪80年代 ~至今
激动 激动 激动 激动 激动 激动 激动 激动 拮抗 拮抗 拮抗
用途
中枢镇痛 中枢镇痛 中枢镇痛
分娩 胃肠道溃疡
肿瘤 降血糖 性激素 肿瘤 骨质疏松
抗早孕 36
靶分子的确定和选择
新药设计的靶点： 2）酶 — 抑制剂
SUBSTRATE
酶
血管紧张素转化酶（ACE） HMG-CoA 还原酶
➢ 1865年 Kekule建立了芳香化合物的结构理论；
阿司匹林
苯佐卡因
非那西汀
➢ 1870年，建立了原子假说和元素周期表以及以原子量和价键为基础的化学理论。酸碱理论也
基本成熟
➢ 19世纪末20世纪初 阿司匹林、苯佐卡因、非那西汀等简单的化学药物合成
➢ 20世纪初期 药物化学基本理论总结和应用 同系原理、同型原理、电子等排和骈合原理
Messenger
Messenger
Receptor
Cell Membrane
Cell
受体
Receptor
Cell Membrane
Cell
Cell
Receptor
Membrane
Cell Messenger
受体
降钙素受体 多巴胺受体 D2 促性腺激素释放因子受体 组胺受体 H1 组胺受体 H2 5-羟色胺受体 5-HT3 5-羟色胺受体 5-HT4 5-羟色胺受体 5-HT1B 5-羟色胺受体 5-HT2A/2C
合成抗菌药
-vir
韦
阿昔洛韦类
抗病毒药
-caine
卡因
普鲁卡因类
局部麻醉药
环丙沙星
-sartan -tidine
沙坦 替丁
ACE II受体拮抗剂 H2-组胺受体拮抗剂
抗高血压药 抗溃疡药
-dipine
地平
钙通道阻断剂
抗高血压药
-mycin
霉素
大环内酯类和氯霉素类
抗生素
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药物的命名
商品名（Trade Name），针对药物的最终产品，即剂量和剂型已确定的 含有一种或多种药物活性成分的药品。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。
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合成药物
（20世纪初~20世纪50年代）
➢ 特点：合成药物大量涌现，抗生素的发现。药物研究的重心转向了在许多具有 相同药理活性的化合物中寻找其产生效应的共同基本结构，进而应用化学药物的 一些基本原理改变结构上的取代基团。
➢ 20世纪30年代 磺胺类药物及其作用机制 —“代谢拮抗”学说 ➢ 20世纪40年代 青霉素类抗生物时代 ➢ 20世纪50年代 对酶、蛋白质、受体、离子通道的作用进行研究，发现抑制药和调控剂
考核方式
成绩由三部分组成：
平时成绩：30% 期末考试：70%
平时成绩由考勤成绩、平时作业、课堂表现等构成。 参考书：尤启东主编 药物化学第三版 2015 化学工业出版社
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绪论
本章主要内容：
一、药物的分类和名称 二、药物化学的研究内容和任务 三、药物化学发展 四、药物研发过程
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药物的分类和名称 药物化学的研究和发展 药物化学的研究内容和任务 药物研发过程
➢ 20世纪90年代 新的药物设计和方法不断产生和发展 基于结构的药物设计、基于机制的药物 设计、基于靶点的药物设计 ➢ 近年来 生命科学和计算机科学的进步。X-衍射和核磁共振技术发展了3D-QSAR
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药物研究的历史
粗→精 盲目 → 自觉 经验性的试验 → 科学的合理设计
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我国药物化学的发展
批准文号数量 1 2 6 1 27 2 1 3 2 3
2007年至今我国批准生产的1类新药情况 31
药物的分类和名称 药物化学的研究内容和任务 药物化学的研究和发展 药物研发过程
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药物研发过程
药物发现阶段
药物开发阶段
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药物发现的过程
➢ 靶分子的确定和选择（本章介绍） ➢ 靶分子的优化（本章介绍） ➢ 先导化合物的发现（第三章） ➢ 先导化合物的优化（第三章）
罗力德、严迪、郎素、蓓克、罗 迈新、仁苏、罗利宁·······等四 十多个商品名。
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处方药与非处方药
处方药物（Rx）：必须通过由执业医师根据病情需要而开具的书面处 方，才能到药店购买到的药物，服用时还必须遵循执业药师的嘱咐， 以保证药物的正确使用。
非处方药物（OTC）：不需医生处方即可在药店直接购买到的药物， 通常是一些安全性能好的、容易使用的、能治疗一些常见小毛病的药 物，如治疗头痛、感冒、皮肤过敏或皮炎等简单疾病的药物，如阿司 匹林、皮炎平。
理化性质 杂质来源
稳定性
药物剂型
制定
药物分析 质量标准
保证药品在 生产、流通、 贮存过程中
的质量
临床上科学 合理用药
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药物化学的主要任务
3．实现药物的产业化
选择和设计适合国情 的产业化合成工艺
研究化学药物的合成 原理和路线。寻找、 优化和发展新原料、 新试剂、新技术、新 工艺和新方法。
满足广大人 民群众医疗 保健的需求
➢ 20世纪60年代 药物激素时代，皮质激素、口服避孕药。2D-QSAR ➢ 20世纪70年代 化学治疗药、心血管、肿瘤、内分泌 ➢ 20世纪80年代 组合化学和高通量筛选
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疾病生物学机制引导的合理药物设计
（20世纪80年代~至今）
➢ 特点：多学科交叉融合形成的新兴学科，其特点是多学科性和综合性。由定性 研究发展到定量研究，合理药物设计概念出现，进入了科学的、合理的设计阶段。
白三烯受体
受体
药物
激动或抑制
M 型乙酰胆碱受体
氯贝胆碱
激动
M 型乙酰胆碱受体
异丙基阿托品
拮抗
肾上腺素能受体
阿替洛尔
拮抗
肾上腺素能受体
可乐定（氯压定）
激动
肾上腺素能受体 普萘洛尔（心得安）
拮抗
肾上腺素能受体
特拉唑嗪
拮抗
肾上腺素能受体
沙丁胺醇（舒喘灵）
激动
肾上腺素能受体
卡维地洛
拮抗
血管紧张素受体 AT1
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什么是药物？
药物:对疾病具有预防、治疗和诊断作用或用以调节机体生理功能的物质。
•预防疾病－疫苗
药物 用途
•诊断疾病
•保健如延缓衰老
•治疗如消炎、镇痛
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药物的分类
根据来源和性质的不同，药物可分为：天然药物（中药）、化 学药物、生物药物
根据病原作用机制，药物可分为：化学治疗药物和药效药物
化学治疗药物：由外来因素引起的疾病所用的药物 药效药物：由内源性病因引起的疾病所用的药物