南华大学 药物化学第一章-绪论
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《药物化学》第一章 绪论ppt课件
另一是从化学的角度设计和创建新药，主要研究药物与生物
体相互作用的物理和化学过程，从分子水平上揭示药物的作用机理 (mechnismm of action)和作用方式(mode of action)。在这一范围内， 通过前瞻性研究，发现和创制新的药物分子，或称新化学实体。它所 回答的问题是如何找到一个安全有效的药物，以及什么是好药。
8
药物化学的研究内容
就药物化学涉及和讨论的内容而言，大体分成两个不同的范围：
一是关于已知药理作用并在临床应用的药物，它们的制备方
法（合成、发酵、提取）、分析确证、质量控制、结构改造以及化学 结构与药理活性的关系等。讨论已有药物的化学与活性，它回答的问 题是，什么是一个好药，如何得到一个安全有效的药物，侧重于现行 药物的实际应用；
第一章 绪 论
药物
药物化学
2
什
么
药物是对疾病具有
是
预防、治疗和诊断 作用或用以调节机
药
体生理功能的物质 。
物
？
从 功 能 分：
预防药 疫苗、干扰素 诊断药 血管造影剂、试剂盒
治疗药
从 来 源 分：
天然药物 中药 化学药物 合成药、抗生素 生物药物 干扰素等
按照药理作用分类：镇痛药、抗菌药、抗肿瘤药、心血管 系统用药、麻醉药等 按照化学结构分类
19世纪，化学提取药物（植物药）
1802
古柯叶
1805
鸦片花（罂粟）
可卡因 吗啡
1805
金鸡纳树
奎宁
1899
阿司匹林（Aspirin）上市，标 志人们开创了用化学方法改变 天然化合物的化学结构，使之 成为更理想药物的阶段。
其他一些从植物中提取的药物 青蒿-青蒿素 秋水仙-秋水仙碱
体相互作用的物理和化学过程，从分子水平上揭示药物的作用机理 (mechnismm of action)和作用方式(mode of action)。在这一范围内， 通过前瞻性研究，发现和创制新的药物分子，或称新化学实体。它所 回答的问题是如何找到一个安全有效的药物，以及什么是好药。
8
药物化学的研究内容
就药物化学涉及和讨论的内容而言，大体分成两个不同的范围：
一是关于已知药理作用并在临床应用的药物，它们的制备方
法（合成、发酵、提取）、分析确证、质量控制、结构改造以及化学 结构与药理活性的关系等。讨论已有药物的化学与活性，它回答的问 题是，什么是一个好药，如何得到一个安全有效的药物，侧重于现行 药物的实际应用；
第一章 绪 论
药物
药物化学
2
什
么
药物是对疾病具有
是
预防、治疗和诊断 作用或用以调节机
药
体生理功能的物质 。
物
？
从 功 能 分：
预防药 疫苗、干扰素 诊断药 血管造影剂、试剂盒
治疗药
从 来 源 分：
天然药物 中药 化学药物 合成药、抗生素 生物药物 干扰素等
按照药理作用分类：镇痛药、抗菌药、抗肿瘤药、心血管 系统用药、麻醉药等 按照化学结构分类
19世纪，化学提取药物（植物药）
1802
古柯叶
1805
鸦片花（罂粟）
可卡因 吗啡
1805
金鸡纳树
奎宁
1899
阿司匹林（Aspirin）上市，标 志人们开创了用化学方法改变 天然化合物的化学结构，使之 成为更理想药物的阶段。
其他一些从植物中提取的药物 青蒿-青蒿素 秋水仙-秋水仙碱
药物化学：1绪论
• 不断探索开发新药的途径和方法，争取创制 更多新药。 —新药设计
8
** 为有效利用现有药物提供理论基础
•结构
理化性质 (性状、稳定性、鉴别反应等) * 质量分析: 鉴别 检查 * 制剂
体内过程 (药效、代谢等)
— 临床药物化学
9
药物的化学基础:
• 只有研究和认识了药物的组成、结构、 理化性质、构效关系等
古柯叶 可卡因
普鲁卡因
16
• 30年代，Domagk 百浪多息
磺胺 药效基团
电子等排原理
立体选择性原理
H2N
OO
S NH2
抗代谢学说
• 40年代，青霉素的发现及分离得到纯品，大 规模生产的产品，划时代的成就。
四环素、链霉素、氯霉素、红霉素是药物 化学对人类的重要贡献。
17
• 50年代 半合成抗生素 • 60年代 激素药物时代：皮质激素、口服
结构分析和 化合物设计
以小分子为 基础的循环
避孕药 （甾体激素类） • 70年代 化学治疗药：心血管、肿瘤、内
分泌 • 80年代 前列腺素类药物
合成抗生素（喹诺酮)
18
药物发展史中的教训
• 20世纪60年代 的镇静药沙利 度胺（反应停)
20世纪50年代后期原联邦德国格仑 南苏制药厂生产了一种声称治疗妊 娠反应的镇静药沙利度胺(又称反应 停)。 100%的致畸胎药 患儿无肢、短肢、肢间有蹼、心脏 畸形等先天性异常，呈海豹肢畸形
3
药物特性
• 物质性：
• 就其化学本质而言都是一些化学元素组成的 化学品
• 生物活性：
• 预防、治疗、诊断疾病 • 调节人体功能 • 毒副作用
4
药物分类
• 按来源分类: * 天然药物—植物药、抗生素、生化药物 * 半合成药物— * 合成药物— * 无机药物—矿物中提取: NaCl、MgSO4 * 基因工程药物—
8
** 为有效利用现有药物提供理论基础
•结构
理化性质 (性状、稳定性、鉴别反应等) * 质量分析: 鉴别 检查 * 制剂
体内过程 (药效、代谢等)
— 临床药物化学
9
药物的化学基础:
• 只有研究和认识了药物的组成、结构、 理化性质、构效关系等
古柯叶 可卡因
普鲁卡因
16
• 30年代，Domagk 百浪多息
磺胺 药效基团
电子等排原理
立体选择性原理
H2N
OO
S NH2
抗代谢学说
• 40年代，青霉素的发现及分离得到纯品，大 规模生产的产品，划时代的成就。
四环素、链霉素、氯霉素、红霉素是药物 化学对人类的重要贡献。
17
• 50年代 半合成抗生素 • 60年代 激素药物时代：皮质激素、口服
结构分析和 化合物设计
以小分子为 基础的循环
避孕药 （甾体激素类） • 70年代 化学治疗药：心血管、肿瘤、内
分泌 • 80年代 前列腺素类药物
合成抗生素（喹诺酮)
18
药物发展史中的教训
• 20世纪60年代 的镇静药沙利 度胺（反应停)
20世纪50年代后期原联邦德国格仑 南苏制药厂生产了一种声称治疗妊 娠反应的镇静药沙利度胺(又称反应 停)。 100%的致畸胎药 患儿无肢、短肢、肢间有蹼、心脏 畸形等先天性异常，呈海豹肢畸形
3
药物特性
• 物质性：
• 就其化学本质而言都是一些化学元素组成的 化学品
• 生物活性：
• 预防、治疗、诊断疾病 • 调节人体功能 • 毒副作用
4
药物分类
• 按来源分类: * 天然药物—植物药、抗生素、生化药物 * 半合成药物— * 合成药物— * 无机药物—矿物中提取: NaCl、MgSO4 * 基因工程药物—
药物化学-绪论 ppt课件
一. 基本概念
药物化学 (Medicinal chemistry)
定义：阐明药物的理化性质，研究药物在机体内 的变化过程以及药物与机体之间的相互作用，并 研发新药，制备化学药物的综合性学科
研究内容:
－药物的性质 －药物在体内的化学过程
一. 基本概念
药物的性质--理化性质
物理特征：色、嗅 溶解性 酸碱性 稳定性 反应性（鉴别反应）
1) 发现天然产物：吗啡(1817),咖啡因(1819), 秋水 仙碱 (1820), 可待因 (1832) 。1898年合成aspirin。
2) 化学工业提供了许多能够治疗疾病的化合物： 煤焦油中得到苯酚作为消毒剂；染料中间体苯胺具解 热镇痛作用。
COOH OCOCH3
A sp irin
NH2
18
19
三. 药物化学的发展
3. 合理设计、开发和应用阶段：
1)生物化学的发展，使得现有药物作用靶点不断 明晰，新靶点不断发现，为药物的合理设计提供了 靶点（人类基因组计划），出现了反义药物。
20
三. 药物化学的发展
3. 合理设计、开发和应用阶段：
2）有机化学及分析仪器的发展为药物的合 成及产品质量提供保障：手性药物（反应停事
件，S 构型为毒性构型），组合化学
（Combinatorial Chemistry）
O
O
NH
N
O
O
Thalidoamide
21
三. 药物化学的发展 3. 合理设计、开发和应用阶段
3) 化 合 物 药 理 活 性 高 通 量 筛 选 (High-thorouput screening)技术极大缩短了药物开发时间和花费。
16
二. 药物化学的任务（应用、生产、开发）
药物化学 第一章 绪论重点
CH3 相似
3.前药原理
某些药物的毒性大、选择性差、吸收差或具有不便于 应用的理化性质，可以用化学方法对原药进行结构修饰， 得到体外无活性或活性较低的化合物，修饰后得到的化 合物进入体内后经水解或酶解作用,释放出有效的原药 而发挥作用，即前药原理。
结构修饰前的药物称为原药（Parent—drug） 活性 结构修饰后的药物称为前药（Prodrug）——无活性
定位氢 :给出主要功能基的位置。
1 N
2O
O N
3
4N
N
5
2H-卓酮
1,3二氢-2H-卓酮
CH3 O
N 1
7 Cl
3 5N
1-甲基-5-苯基-7-氯-1，3-二氢-2H-1，4-
苯并二氮卓-2-酮
药物化学的学习要求: 1.掌握本学科中的基本概念、基本原理 2.掌握各章重点药物的化学结构、化学性质、
不易被代谢，蓄积于体内，以致消除半衰 期较长。
10.定量构效关系 QSAR
（Quantitative Structure—Activety Relationships） 通过一定的数学模型，对活性化合物的结构特征
（以理化参数、电性参数、疏水性参数、立体参数 等表示）与生物大分子（酶、受体、蛋白质、核酸等） 之间的相互作用进行定量剖析，从而揭示化学结构与 生物活性之间的量变规律。
国际非专利药名 INN (International Non-proprietary Name)
INN由新药开发者在新药申请过程中向WHO提出，由WHO审定后向 全世界公布，不受专利和行政保护。
中国药品通用名称 CADN (Chinese Approved Drug Name)
国家药典委员会依据INN,结合我国情况制定的中文药品命名。 INN中对同一类药物常采用同一词干， CADN对这种词干规定了相
3.前药原理
某些药物的毒性大、选择性差、吸收差或具有不便于 应用的理化性质，可以用化学方法对原药进行结构修饰， 得到体外无活性或活性较低的化合物，修饰后得到的化 合物进入体内后经水解或酶解作用,释放出有效的原药 而发挥作用，即前药原理。
结构修饰前的药物称为原药（Parent—drug） 活性 结构修饰后的药物称为前药（Prodrug）——无活性
定位氢 :给出主要功能基的位置。
1 N
2O
O N
3
4N
N
5
2H-卓酮
1,3二氢-2H-卓酮
CH3 O
N 1
7 Cl
3 5N
1-甲基-5-苯基-7-氯-1，3-二氢-2H-1，4-
苯并二氮卓-2-酮
药物化学的学习要求: 1.掌握本学科中的基本概念、基本原理 2.掌握各章重点药物的化学结构、化学性质、
不易被代谢，蓄积于体内，以致消除半衰 期较长。
10.定量构效关系 QSAR
（Quantitative Structure—Activety Relationships） 通过一定的数学模型，对活性化合物的结构特征
（以理化参数、电性参数、疏水性参数、立体参数 等表示）与生物大分子（酶、受体、蛋白质、核酸等） 之间的相互作用进行定量剖析，从而揭示化学结构与 生物活性之间的量变规律。
国际非专利药名 INN (International Non-proprietary Name)
INN由新药开发者在新药申请过程中向WHO提出，由WHO审定后向 全世界公布，不受专利和行政保护。
中国药品通用名称 CADN (Chinese Approved Drug Name)
国家药典委员会依据INN,结合我国情况制定的中文药品命名。 INN中对同一类药物常采用同一词干， CADN对这种词干规定了相
药物化学第一章(1)
药物化学第一章(1)
常见与受体有关的药物
药物化学第一章(1)
第一章 绪论
酶的活性中心
药物化学第一章(1)
酶的催化作用
药物化学第一章(1)
常见与酶有关的药物
药物化学第一章(1)
常见与酶有关的药物
药物化学第一章(1)
钾离子通道
药物化学第一章(1)
塞氟氯H伐原匹M他洛缬定酶G丁伐沙抗他抑-坦血C受丁血制o管氯阿体A栓吡托剂紧厄还拮格伐药贝张抗雷他沙素汀剂坦缬II普沙萘坦洛吗拉N尔多贝bO-明洛受供尔体体阻药噻硝滞物吗酸剂洛甘醋尔油丁洛尔酚妥可腺肼作作滑拉乐屈素用明定用肌嗪受于酚于药物体苄a血物肾明的管和上药特平作拉唑嗪
药物化学第一章(1)
2020/12/17
药物化学第一章(1)
第一章 绪论 introduction
药物化学第一章(1)
第一章 绪论
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 学元素组成的化学品。
“药物化学” （Medicinal Chemistry）成为连接化学 与生命科学使其融合为一体的交叉学科。
传统的新药研究与开发的模式
药物化学第一章(1)
现代的新药开发与研究的内容
药物化学第一章(1)
第一章 绪论
“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，是药学领 域中重要的带头学科。
创新药物研究
新药研究的 发现阶段
药物化学第一章(1)
第一章 绪论 “药物化学”是一门历史悠久的经典科学，具有坚实
的发展基础，积累了丰富的内容。 随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、
常见与受体有关的药物
药物化学第一章(1)
第一章 绪论
酶的活性中心
药物化学第一章(1)
酶的催化作用
药物化学第一章(1)
常见与酶有关的药物
药物化学第一章(1)
常见与酶有关的药物
药物化学第一章(1)
钾离子通道
药物化学第一章(1)
塞氟氯H伐原匹M他洛缬定酶G丁伐沙抗他抑-坦血C受丁血制o管氯阿体A栓吡托剂紧厄还拮格伐药贝张抗雷他沙素汀剂坦缬II普沙萘坦洛吗拉N尔多贝bO-明洛受供尔体体阻药噻硝滞物吗酸剂洛甘醋尔油丁洛尔酚妥可腺肼作作滑拉乐屈素用明定用肌嗪受于酚于药物体苄a血物肾明的管和上药特平作拉唑嗪
药物化学第一章(1)
2020/12/17
药物化学第一章(1)
第一章 绪论 introduction
药物化学第一章(1)
第一章 绪论
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 学元素组成的化学品。
“药物化学” （Medicinal Chemistry）成为连接化学 与生命科学使其融合为一体的交叉学科。
传统的新药研究与开发的模式
药物化学第一章(1)
现代的新药开发与研究的内容
药物化学第一章(1)
第一章 绪论
“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，是药学领 域中重要的带头学科。
创新药物研究
新药研究的 发现阶段
药物化学第一章(1)
第一章 绪论 “药物化学”是一门历史悠久的经典科学，具有坚实
的发展基础，积累了丰富的内容。 随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、
《药物化学》讲义
药物化学讲义第一章绪论基本要求1．熟悉药物化学的研究对象和任务。
2．熟悉药物的命名3．了解药物化学的近代发展。
基本概念药物化学研究的对象和任务；药物的命名和药物化学的近代发展。
教学学时：学时重点、难点和要点《药物化学》是药学专业的基础课。
药物化学是用现代科学方法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、药物作用的化学机理以及寻找新药的途径和方法的一门学科，通过本课程的教学，使学生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，为从事新药研究奠定基础。
学生学习本课程后应达到如下要求：1．掌握代表药物的药物名称包括英文名、结构式、熟悉化学名称。
每一种药物都有它的特定名称，相互间不能混淆。
药物的命名按照中国新药审批办法的规定包括通用名（汉语拼音）、化学名称（中文及英文）、商品名。
通用名：中华人民共和国卫生部药典委员会编写的《中国药品通用名称》（化学工业出版社1997）是中国药品命名的依据。
它是以世界卫生组织推荐使用的国际非专利药品名称（InternationalNon-proprietary Names for Pharmaceutical Substance,INN）为依据，结合我国的具体情况而制定的。
化学名：英文化学名是国际通用的名称，只有用化学命名法命名药物才是最准确的命名，不可能有任何的误解与混杂。
英文化学命名的原则现在多以美国化学文摘（Chemical tracts Service,CAS）。
2．掌握药物的分类、药物的理化性质及影响药效、毒性、药物质量以及研究最佳剂型和药物分析方法的主要性质。
药物的分类主要按照药理作用和化学结构分类，各种分类方法都有其不同的作用。
3．熟悉药物化学制备及结构修饰的原理和方法，了解制备过程可能带来的特殊杂质，以保证药物质量。
了解研究新药的思路、方法、转折点及新药的最新发展。
4．综合运用生物学、分子药理学、酶学和受体学说基础知识，熟悉各大类药物的作用机制——药效和副作用及临床上的适应症。
药物化学课件01绪论.ppt
➢设计阶段： 20世纪70年代以后。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（rational drug design)的概念出现，进入了科学的、合 理的设计阶段。
传统的新药研究与开发的模式
现代新药设计
基于疾病发生机制的药物设计 基于药物作用靶点结构的药物设计
➢研究化学药物的构效关系、药物分子在生物体中 作用的靶点、药物与靶点结合的方式 ➢设计新的活性化合物分子 ➢寻求和发现新药
（四）药物化学的任务：
①为有效利用现有药物提供理论基础。 “临床药物化学”
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”
③ 寻求优良新药，不断探索寻求新药的途径 和方法。
（二）药物的名称包括：商品名，通用名，化学名
➢药物的商品名 是药物作为商品在市场上销售受所使用的名称，由制药
企业自行选择，可进行注册和申请专利保护，代表着制药企 业的形象和产品的声誉。
药品商品名在选用时不得暗示药物的疗效和用途，且应 简易International Non-proprietary Names for Pharmaceutical Substance, INN) ，是世界卫生组织推荐使用的。国家 药典委员会编写的《中国药品通用名称（CADN） 》是依据INN 结合我国情况制定的中文药品命名。中国药典收载药物的英文 通用名采用国际非专利药名(INN)，中文通用名采用CADN。
药物化学
Medicinal Chemistry
第一章 绪论 Introduction 第二章 中枢神经系统药物 Central Nervous System Drugs 第三章 外周神经系统药物 Peripheral Nervous System Drugs 第四章 循环系统药物 Circulatory System Agents 第五章 消化系统药物 Digestive System Agents 第六章 镇痛药和非甾体抗炎药 Antipyretic Analgesics and Nonsteroidal Anti-inflammatory Agents 第七章 抗肿瘤药 Antinroplastic Agents 第八章 抗生素 Antibiotics 第九章 化学治疗药 Chemotherapeutic agents 第十章 利尿药及合成降血糖药物 Diuretics and synthetic hypoglycemic drugs 第十一章 激素 Hormones 第十二章 维生素 Vitamin 第十三章 新药设计与开发 Drug design and discovery
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（rational drug design)的概念出现，进入了科学的、合 理的设计阶段。
传统的新药研究与开发的模式
现代新药设计
基于疾病发生机制的药物设计 基于药物作用靶点结构的药物设计
➢研究化学药物的构效关系、药物分子在生物体中 作用的靶点、药物与靶点结合的方式 ➢设计新的活性化合物分子 ➢寻求和发现新药
（四）药物化学的任务：
①为有效利用现有药物提供理论基础。 “临床药物化学”
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”
③ 寻求优良新药，不断探索寻求新药的途径 和方法。
（二）药物的名称包括：商品名，通用名，化学名
➢药物的商品名 是药物作为商品在市场上销售受所使用的名称，由制药
企业自行选择，可进行注册和申请专利保护，代表着制药企 业的形象和产品的声誉。
药品商品名在选用时不得暗示药物的疗效和用途，且应 简易International Non-proprietary Names for Pharmaceutical Substance, INN) ，是世界卫生组织推荐使用的。国家 药典委员会编写的《中国药品通用名称（CADN） 》是依据INN 结合我国情况制定的中文药品命名。中国药典收载药物的英文 通用名采用国际非专利药名(INN)，中文通用名采用CADN。
药物化学
Medicinal Chemistry
第一章 绪论 Introduction 第二章 中枢神经系统药物 Central Nervous System Drugs 第三章 外周神经系统药物 Peripheral Nervous System Drugs 第四章 循环系统药物 Circulatory System Agents 第五章 消化系统药物 Digestive System Agents 第六章 镇痛药和非甾体抗炎药 Antipyretic Analgesics and Nonsteroidal Anti-inflammatory Agents 第七章 抗肿瘤药 Antinroplastic Agents 第八章 抗生素 Antibiotics 第九章 化学治疗药 Chemotherapeutic agents 第十章 利尿药及合成降血糖药物 Diuretics and synthetic hypoglycemic drugs 第十一章 激素 Hormones 第十二章 维生素 Vitamin 第十三章 新药设计与开发 Drug design and discovery
药物化学第1章
他汀类降血脂药物
通过对体内胆固醇生 物合成过程的了解， 发现通过抑制羟甲戊 二酰辅酶A（HMG-CoA） 可以干扰体内胆固醇 合成达到降血脂的目 的，创制了一批羟甲 戊二酰辅酶A还原酶抑 制剂他汀类降血脂药 物。
基于疾病生物学过程的靶向药物设计
蛋白质酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase, PTK）选择性 抑制剂伊马替尼（imatinib）
"for the discovery of penicillin and its curative effect in various infectious diseases".
相继发现了四环素类、大环内酯类、氨基糖苷类等抗生素；开展了半合成抗生 素的研究，抗生素和半合成抗生素已成为临床应用的主要抗感染药物。
药 物 化 学 （Medicinal Chemistry）
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，是 药学领域中重要的带头学科。
药物化学是连接化学与生命科学并使其融合为一 体的交叉学科。 既包含着化学科学，需要研究化学药物的化学结 构特征、与此相联系的理化性质、稳定性状况； 同时又必须涉及生命科学的内容，需要了解药物 进入体内后的生物效应、不良反应及生物转化等 化学-生物学内容。
中国科学家屠呦呦获得2015年 诺贝尔生理学或医学奖。获奖 理由是“for her discoveries concerning a novel therapy against Malaria”
以青蒿素为来源的创新药物研究
第二节 化学药物的质量与纯度
评定药物质量的两个方面
药物的纯度