药学概论Ⅱ（药物化学）孙铁民.ppt

1、沈阳市沈河区文化路103号沈阳药科大学制药工程学院孙铁民教授，邮编：110015电话药物化学，第一部分：药物化学的研究内容和任务，药物化学的定义，药物化学的研究内容，药物化学的研究任务，药物化学与其他学科的关系，药物化学，第二部分：药物化学的历史和我国药物化学的现状1。药物化学历史回顾2。中国药物化学的发展，药物化学，第3部分：药物研发1。药物研发现状2。药物研究技术3。新药研发流程，药物化学，第1部分。药物化学的研究内容和任务。无论是天然药物(植物药物、抗生素、生化药物)、合成药物还是基因工程药物，就其化学本质而言，都是由一些化学元素组成的化学物质。药物化学：药物

2、是指对紊乱的生物体有有益作用的化学物质，包括那些具有预防、治疗和诊断功能的物质。毒素是对身体有害的化学物质。至少在治疗学和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。人们品尝生活环境中的植物(如中国古代的神农尝草药)，产生舒适感或有确切疗效的植物被用作药物。具有毒性作用的植物被用于狩猎、战争或其他特殊目的，但毒品和毒药都丰富了人类文化。药物化学已成为一门将化学和生命科学结合为一体的交叉学科，是天然分离、结构阐明、合成和重要合成药物发明的年度代表，是天然分离、结构阐明、合成和重要合成药物发明的年度代表，是天然分离、结构阐明、合成和重要合成药物发明的年度代表，在分离、结构阐明、天然物质

3、合成和重要合成药物发明的时代，药物化学是一门历史悠久的经典科学，有着坚实的发展基础，积累了丰富的内容。随着现代科学技术的飞速发展，特别是近年来，信息、计算机和分子生物学的发展成果丰富了药物化学的内容，使其成为一门新兴的、蓬勃发展的朝阳学科，即虚拟筛选、药物化学、基因组、靶标、药物两大研究策略、受体、酶活性中心、酶催化和常见酶相关药物常见酶相关药物、钾通道、抗血栓药物、b受体阻滞剂、血管紧张素转换酶抑制剂、钾通道阻滞剂、钙通道阻滞剂、 心血管疾病治疗药物、维生素D3和1a-羟基维生素D3代谢、病毒感染和抗病毒药物作用靶点、肝素、硫酸葡聚糖、苏拉明、钨酸锑、甲酸磷、叠氮胸苷、无环鸟苷、羟基丁基嘌呤

4、、羟基丙氧基甲基鸟嘌呤、氟硫代阿拉伯糖、氟硫代腺苷、利巴韦林、干扰素、蛋白酶抑制剂、干扰素、DNA、普通药物化学：具有已知药理作用和临床应用的药物的合成、提取和分离、分析和测定、质量控制和化学结构修饰的研究。 它回答的问题是如何获得安全有效的药物，重点是现有药物的实际应用。高级药物化学(医学化学):研究化合物的化学结构和性质与生物体相互作用之间的关系，即构效关系或简称构效关系，通过研究化合物与生物体相互作用的物理化学过程，在分子水平上分析药物的作用机制和方式。答案是如何找到一种安全有效的药物以及为什么它是一种好的药物。药物分类方法根据来源可分为天然药物和人工合成药物。国家药品监督管理局将它们分

5、为化学药品、生物药品和中药。根据其用途，可分为预防药物、治疗药物和诊断药物等。根据作用靶点，可分为人类药物和兽药。按化学组成可分为口服药物、注射药物和外用药物，无机化学药物、有机化学药物和天然药物，活性成分按药物作用分类，人体系统部位、中枢神经系统药物、消化系统药物和呼吸系统药物按药理作用和化学结构分类，完成药物化学的任务。有效利用现有药物，为化学药物的生产提供经济合理的方法和流程，不断探索开发新药的途径和方法，努力创造更多的新药，掌握常用药物的制备原则和合成路线的设计与评价，熟悉化学药物的结构、理化性质和药理作用，了解新药研究的一般途径和方法。不断探索开发新药的途径和方法，努力创造更多的新药

6、，药物化学与其他学科的关系，有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、量子化学、物理有机化学，药物化学与其他学科的关系，药物的生理学、毒理学、分子药理学、病理学、生物化学、药代动力学。药物化学与其他学科的关系，x射线结晶学，计算机图形学，计算化学，数学物理，第2节：药物化学的发展历史和我国药物化学的现状，回顾药物化学的发展历史就是药物研发的历史，这是一个从粗到细，从盲目到自觉，从经验检验到科学的理性设计过程。发现阶段(discovery) :始于19世纪末至19世纪30年代，发展阶段(development) :至19世纪60年代，设计阶段(design) :后为发现阶段，其特征是从动植物中分离

7、、纯化和测定许多具有一定生理或药理活性的天然物质，如生物碱、糖苷等。被直接用作药物。还发现一些合成化合物具有化疗效果，并用于临床和发现阶段。在这个阶段，只研究现有的物质，并发现可能的药用价值，这是一种孤立的研究方法。它没有对天然或合成物质的化学结构和生物活性之间的关系进行深入研究。在发现阶段，理论涉及：埃利希提出受体理论，即钥匙和锁的关系；后来，朗缪尔用电子当量的概念解释了有机化学和药物化学中的构效关系。尽管有这些卓越的思想和理论，但它们受到当时客观条件的限制，未能得到充分发展和有效应用。阿司匹林水杨酸盐的解热和抗风湿作用最早是在1875年通过接吻发现的。1898年，德国的霍夫曼发现了(阿司匹

8、林)，例如，青霉素的发展阶段，合成药物的出现，内源性生物活性物质的分离、测定和活性测定，以及酶抑制剂的临床应用，这可以称为药物发展的“黄金时期”。分子药理学的形成和酶学的发展在阐明药物作用原理方面起着重要作用。从药物化学的角度来看，这一阶段的成果与有机化学理论和实验技术的发展密切相关。1932年发现偶氮染料“白朗多喜”对链球菌和葡萄球菌有良好的抑制作用。1953年，Domagk发表了药理实验结果，进一步证明了其对细菌感染的疗效，并因此开发了数十种磺胺类药物用于临床。半合成抗生素，以青霉素为代表的抗生素的出现，半合成抗生素、神经系统药物、心血管药物和化疗药物的研究例如，维生素药物、维生素A、C、

9、D、B2和B12、发育阶段、物理化学、物理有机化学、生物化学和分子生物学等。为阐明药物作用机理和深入分析构效关系奠定了坚实的理论和有力的实验技术基础，不断升华和完善药物化学理论和药物设计方法技术，达到科学合理的设计和开发阶段。利用计算机图形学技术，结合x光结晶学和定量构效关系研究，发展了三维QSAR(3D定量构效关系)，被认为是药物分子设计的新途径。此外，药物体内过程的计算机辅助研究从整体水平为新药的研究和设计提供了新的方法和参数。合理设计的理由欧洲的反应停(镇静剂)事件导致了数千名严重畸形儿童的出生，并在全世界引起了轰动。在20世纪80年代的硅酮事件中，乳房填充物被使用了十多年，并被发现具有

10、致癌作用。实例、解决方案和药物研发过程都是建立在科学合理的基础上，即药物设计。世界各地的卫生部门都制定了法律法规，要求新药进行致畸、致畸和促胡萝卜素试验，从而增加了开发周期和资金。组胺H2受体于1972年被发现，西咪替丁于1975年上市，雷尼替丁于1979年上市，法莫替丁于1985年上市，奥美拉唑于1988年上市，药物化学在中国的发展，世界新药的研发经历了一百多年，创造了世界制药工业的发展史，表明新药研发的成就标志着制药工业发展的里程碑，新药研发的成败决定着制药企业的兴衰。目前，中国可生产24大类1350多种原料，3500多种药物制剂和4000多种中成药。中国已经成为世界第二大制药国。中国制药

11、业的发展，从无到有，从小到大，在新产品的研发中起着决定性的作用。然而，我们的新药开发一直是一条长期模仿导向的道路。在1990年中国生产的783个品种中，97.4%是普通品种。从1985年到1996年，在卫生部批准的2096种新药中，只有3.9%是创新药物和一类药物，其余为仿制药。模仿投资少、速度快、无风险，引进了一大批国外新上市的优秀专利产品，对我国医药产业的发展起到了重要的历史作用。随着药品专利和行政保护的实施，中国医药行业经历了前所未有的震惊和痛苦。中国医药产业的发展进入了一个新的历史时期，即仿制药的发展与自主研发同步进行，向创新的过渡是渐进的。中华人民共和国专利法于1984年4月1日生效

12、。1993年签署的行政保护条约从1986年1月1日至1992年12月31日对专利药品提供行政保护。自1993年1月1日起，中国已承认复合专利。中国自主开发的一类新药，如平阳霉素，一种呋喃丙酰胺的抗血吸虫药，联苯双酯，乙氧基苯酰胺的止痒药，一种创新霉素的抗生素，用于治疗慢性肝炎，青蒿素用于治疗疟疾，棉酚男性节育，第三节，药物研发，一。药物研发现状约有4000种原料，其中约50%为有机合成药物，活性成分目前只有约1/3的疾病能得到满意的治疗一些常见或有害的疾病，如肿瘤、心血管疾病、中枢神经系统疾病、病毒和严重感染等，需要进一步努力研究高效、毒副作用小的新药。组合化学和高通量筛选技术的发展加速了新药

13、研究的进程。2.利用计算机模拟活性生物大分子的三维空间结构，预测、指导和辅助药物分子设计，从而避免盲目性，缩短新药开发周期。3.化学信息计算机软件和数据库的开发和建立，为研究人员解决新药开发中的各种化学和生化问题提供了一个方便而强大的工具。长期以来，基因重组技术在新药研究中的应用打破了有机合成疗法在制药工业中的传统作用。5.具有相似化合物结构修饰的新药的模仿创新，即“我也”策略的结果。6.天然先导化合物的结构修饰仍然是研究新药的重要途径。新药研发过程的研究方针(分为四个阶段)和有效物质临床前试验的注册、分配和销售，新药研发的传统模式，现代新药研发的内容，“药物化学”是发现和发明新药，合成化学药

14、物，阐明药物的化学性质，研究药物分子与生物细胞(生物大分子)相互作用规律的综合性学科。 是药学、创新药物研究、新药研究的发现阶段、新药研究的开发阶段、新药研究的发现阶段、新药设计的化学合成(植物源、抗生素)专利的构效关系研究、新药研究的发现阶段、药物靶标搜索的发现阶段、生物信息学发明阶段(先导化合物的发现)、获得自主知识产权(化合物专利)等领域的重要前沿学科。 在新药研究的发现阶段、药效试验专利、药理试验和毒理试验质量标准的制定阶段、新药研究的发现阶段、制剂研究处方的专利稳定性研究的批准和市场开发阶段，我国医药行业仍面临严峻挑战。 医药是全球经济发展的重要支柱产业。为了开发一种有前途的新活性物质，平均需要测试10，000种合成或天然化合物，耗资数亿美元。开发新药已成为一项科技含量很高的艰巨任务。现代新药设计大致可分为基于机制的药物设计和基于结构的药物设计。据统计，已知的药物作用靶点有480多个，其中45%是受体，28%是酶。然而，由于这些靶点的三维结构和功能