药物化学概论PPT课件下载

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药物化学药物化学MedicinalChemistryMedicinalChemistry课程性质《药物化学》是高职药学专业的一门重要的专业基础课程。其主要内容包括化学药物的结构、制备方法、理化性质、构效关系、体内代谢及寻找新药的基本途径等。本课程的学习对全面掌握药学专业知识有承前启后的重要作用，是药用基础化学与药剂学、药理学、药物分析等应用学科之间的桥梁。执业药师资格考试•??????专科生毕业后工作五年可考法规100分综合100分专业知识一100分专业知识二100分药物化学40分药物分析40分药剂学60分药理学60分1.初级药师:基础知识：药物化学、天然药物化学、药物分析；关专业知识：药事管理与药事法规、药剂学、生物药剂学；专业知识：药理学；专业实践能力：医院药学。2.中级主管药师:基础知识：药物化学、天然药物化学、药物分析和计算机；关专业知识：药事管理与法规、药剂学；专业知识：药理学；专业实践能力：药学。初级药士、药师和中级主管药师技术资格考试本课程的任务使学生具备高职高专药学专门人才所必须的药物化学的基本理论、基本知识和基本技能，形成良好的职业素质，为有效合理使用现有化学药物提供化学基础理论知识，为学生学习关专业知识和职业技能、适应职业变化和继续学习的能力奠定基础。课程任务能力目标：1、熟练掌握药物化学的基本操作技能，通过药物的性质实训、稳定性实训和合成实训，培养学生的动手能力以及观察分析和解决实际问题的能力。2、学会应用药物理化性质解决药物的调剂、制剂、分析检验、贮存保管及临床使用等问题。知识目标：1、熟悉常用药物的法定名称（商品名称）、结构特点、主要用途和贮存原则。2、掌握常用药物的发展概况、结构类型；熟悉重要化学结构类型的构效关系；熟悉部分典型药物的合成路线；熟悉药物的结构与理化性质、化学稳定性、作用特点之间的关系。3、了解新药研究、药物新进展、药物体内代谢的基本知识。素质目标：树立质量第一的观念和药品安全意识，具有理论联系实际、实事求是的工作作风和科学严谨的工作态度。具有良好的职业道德和行为规范。考核类型：实行过程考评与期末考评相结合的综合评定方法计分办法：过程考评（项目考评）40分（其中：平时表现10分；作业10分；实践课测试20分）；期末考评（卷面考评）60分考核方式第一章绪论学习要求授课内容学习小结重点难点药物化学是药学专业的一门重要专业基础课程。本章将概括介绍药物化学的研究内容与任务、药物化学发展概况、药物质量和质量标准、药物名称表示方法等基本知识；明确学习目的和学习重点。学习要求掌握药物、化学药物、杂质的含义熟悉药物化学研究内容、任务、药物质量及药品质量标准熟悉杂质来源及危害、化学药物名称表示方法了解药物化学近代发展概况明确学习药物化学的目的和任务树立药品质量第一观念和药品安全意识重点难点•重点•药物化学研究内容、任务•药物质量及药品质量标准；杂质含义、来源、危害•难点•药物化学的研究内容、药物的质量评定授课内容一、药物化学的内容与任务一、药物化学的内容与任务二、药物化学的发展概况二、药物化学的发展概况三、药物的质量三、药物的质量四、化学药物的名称四、化学药物的名称一、药物化学的内容与任务一、药物化学的内容与任务（一）什么是药物含义：根据《中华人民共和国药品管理法》第一百零二条关于药品的定义：药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，包括中药材、中药饮片、中成药、化学原料药及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、血清、疫苗、血液制品和诊断药品等。牢固树立药品牢固树立药品““质量第一质量第一””观念观念化学试剂≠药品化学试剂≠药品案例案例：：““齐二药齐二药””假药案件假药案件（导致（导致1111人死亡）人死亡）在重症监护室的病人用工业试剂代替药品生产假药天然药物中药材、中成药等生物药物预防疫苗、干扰素等按照功能分类：诊断药、治疗药、预防药等按照功能分类：诊断药、治疗药、预防药等按照药理作用分类：镇痛药、抗菌药、抗肿瘤药等按照药理作用分类：镇痛药、抗菌药、抗肿瘤药等按照化学结构分类按照化学结构分类药物的分类药物的分类按照来源和性质分化学药物合成药、抗生素等化学药物化学药物•具有预防、治疗、缓解和诊断疾病，调节机体功能的作用，具有明确化学结构、低相对分子质量（100-500）的化合物。•来源包括化学合成、天然药物提取分离、微生物发酵等。OHONOHH3CHHH吗啡：分子量为285.34，白色有丝光针状结晶或粉末，比旋度－110.0°至－115.0°。诺氟沙星：分子量319.24。类白色至淡黄色结晶性粉未；无臭，味微苦。熔点218～224℃。NNC2H5OCOOHHNF（三）药物化学的研究内容研究化学药物的化学结构、理化性质、制备方法、构效关系、体内代谢、作用机制以及寻找新药途径与方法的一门综合性学科。英文：medicinalchemistry药物化学的研究内容药物化学的研究内容•研究化学药物的化学结构、理化性质、制备原理及合成路线；•研究化学药物与生物体相互作用的方式（作用机制），药物结构与活性之间的关系（构效关系）等；药物体内代谢过程及代谢产物等；•基于生命科学揭示潜在的药物靶点，参考其内源性配体或已知活性物质的结构特征，设计新的活性化合物，寻找和发现新药.药物化学的任务药物化学的任务1.为有效利用现有化学药物提供理论基础3.寻求优良新药，探索研究开发新药的途径与方法2.为化学药物的生产提供经济合理的方法和工艺研究药物理化性质、体内代谢变化规律等，为制定质量标准、剂型设计和药物合理应用提供理论基础。研究化学药物的合成原理和路线，选择和设计适合我国国情的生产工艺条件，提高合成设计水平。通过多种途径和方法来寻找、发现具有研究开发前景的先导化合物，进行结构改造和优化，创造出疗效好、毒副作用小的新药。药物化学的任务药物化学的任务课堂活动抗生素类药物青霉素钠结构中含有β-内酰胺环，为什么在临床上使用时不能口服，而只能制成注射用无菌粉末？青霉素结构中的β-内酰胺环，在酸、碱条件下或β-内酰胺酶存在下，均易发生β-内酰胺开环反应而失去抗菌活性。药物化学的任务药物化学的任务难点释疑通过各种途径或方法得到的具有一定生物活性的化合物，通过各种途径或方法得到的具有一定生物活性的化合物，可以用来作为进行结构修饰和结构改造的模型，进一步优化可以用来作为进行结构修饰和结构改造的模型，进一步优化获得预期药理作用的药物。获得预期药理作用的药物。红霉素不耐酸，有苦味先导化合物先导化合物琥乙红霉素耐酸，无味二、药物化学发展史二、药物化学发展史人类应用矿物、植物和动物等天然物质防治疾病的历史可追溯至数千年前，早期应用的化学药物是从矿物、植物、动物等天然物中提炼出来的。19世纪以来，以近代医学、化学、生物学的发展和化学工业的建立为基础，药物化学发展经历了由低级到高级，由经验性的试验到科学合理设计的发展过程的以下三个阶段：1802古柯叶可卡因1805罂粟花吗啡1919世纪世纪药物化学发展史药物化学发展史•德国科学家，获1908年诺贝尔生理学或医学奖。•1908年，保罗·埃尔利希对几百个新合成的有机砷化合物进行了筛选，最后确定第606个化合物具有抗梅毒活性。•第一个化学治疗药“六〇六”胂凡钠明的发明者，开创了化学治疗的先河，被公认为化学疗法之父。保罗保罗··埃尔利希埃尔利希（（PaulEhrlichPaulEhrlich））19081908年年药物化学发展史药物化学发展史1935Domagk发现百浪多息的红色染料可以使鼠、兔不受链球菌和葡萄球菌的感染，后发现百浪多息在体内代谢产生了对氨基苯磺酰胺。磺胺类药物的发现，开创了药物体内代谢产物作为先导化合物进行开发新药的先例，并形成了抗代谢学说。百浪多息百浪多息19351935年年H2NNH2NNSOONH2药物化学发展史药物化学发展史药物化学发展史药物化学发展史青霉素的发现是20世纪药物化学最突出的成就之一。1928年，英国细菌学家弗莱明（Fleming）(左上)发现了青霉素的抑菌作用。1938年，弗洛里（Florey，英国）（左中）与钱恩（Chain，英国）（左下）两人重新研究，1940年得到药物结晶，1941年成功地进行临床试验，1943年进行工业合成生产。青霉素开创了抗生素研究的新纪元，开创了一个在接下来的几十年抗菌药物飞速发展的新时代，在细菌感染性疾病的治疗中发挥了重要作用，挽救了无数人的生命。由于在青霉素研究上的杰出贡献，Fleming、Florey和Chain赢得了1945年的诺贝尔生理学或医学奖。药物化学发展史药物化学发展史反应停事件1957年10月，西德一家制药厂生产的安眠药沙利度胺（又称反应停）因为能有效减轻妇女怀孕初期的恶心呕吐等不适症状，上市后风靡欧洲各国和日本等国家，被广泛应用于治疗妊娠反应，投入使用不久，全球先后诞生了一万多名由沙利度胺造成的“海豹畸形婴儿”。药物化学发展史药物化学发展史案例分析沙利度胺作为一个手性化合物，其R-（+）构型具有抑制妊娠反应活性，而S-（-）构型有致畸性，可选择性地作用于胚胎，对胎儿的致畸作用可高达50%一80%，在妊娠第3-8周服用，其后代畸形发生率可高达100%，对人胚胎的致畸剂量为1毫克/千克。沙利度胺事件堪称化学药物发展史上的悲剧和最大的药物灾难，给全世界敲响了药品安全的警钟。设计阶段19901990‘‘s--s--1960-701960-70‘‘ssβ受体阻滞剂H2受体拮抗剂1970-801970-80‘‘ss钙通道拮抗剂多种酶抑制剂1980-901980-90‘‘ssACEI血管紧张素转化酶抑制剂基因工程、生物技术、计算机辅助设计、组合化学、高通量筛选技术等发现新药20世纪50年代以后，随着生物学科和医学的发展，对蛋白质、酶、受体、离子通道的性能和作用有了更深的研究。在此基础上发展起来了酶抑制剂、受体调控剂和离子通道调控剂类药物。药物化学发展史药物化学发展史药物药物先导化合物的结构修饰先导化合物的结构修饰体外动物模型进行初筛体外动物模型进行初筛临床试验临床试验进一步药效学试验进一步药效学试验进一步药理学实验进一步药理学实验现有有机化合物现有有机化合物（染料、植物提取物）（染料、植物提取物）新化合物的设计及合成新化合物的设计及合成传统的新药研究开发示意图传统的新药研究开发示意图基因治疗药物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合理药物设计：合理药物设计：指依据生命科学研究中所揭示的包括指依据生命科学研究中所揭示的包括酶、受体、离酶、受体、离子通道、核酸子通道、核酸等潜在的药物作用靶点，以及对其结构、功能的深入等潜在的药物作用靶点，以及对其结构、功能的深入了解，并参考其内源性配体或天然底物的化学结构特征来量体裁衣了解，并参考其内源性配体或天然底物的化学结构特征来量体裁衣地设计新的药物分子，从而发现选择性作用于靶点的新药。地设计新的药物分子，从而发现选择性作用于靶点的新药。药物化学的发展趋势药物化学的发展趋势新靶标新靶标化合化合物库物库药物化学化学合成计算机辅助设计药物设计高通量筛选先导化合物候选化合物结构优化基因组蛋白质组生物信息学靶点确认筛选方法研究合成化合物天然产物及组分微生物代谢产物肽类及其他生物技术来源样品筛选新药发现研究示意图药物化学的发展趋势药物化学的发展趋势创新药物研究是化学、生物学、计算机及信息科学等多学科交叉、高新技术互相渗透的非常复杂的研究体系。新靶标研究新药发现研究药物开发研究新靶标新药候选物新药新基因/新功能靶标发现靶标确证先导化合物发现先导化合物优化临床前研究临床研究功能基因研究市场药物化学的发展趋势药物化学的发展趋势•据报道，开发一个新药成本为8-9亿美元，历时10-12年，平均7000个化合物只有21个能进入临床前试验，其中只有7个进入一期临床，3个进入三期临床，最终只有1个能够上市。候选物候选物化合物筛选I期试验II期试验III期试验化合物化合物新药5亿美元，10～15年目前已有6000多种化学实体用于疾病的防治，多种疾病得到控制，但尚有心脑血管疾病、恶性肿瘤、免疫缺损，精神和遗传性疾病，老年病等尚没有或缺少有效药物，药物化学仍面临着挑战和机遇。药物化学面临的挑战我国药物化学的发展，目前能生产原料药1000余种，但绝大多数是仿制国外的产品。1993年1月起我国开始实施药品专利法，药品生产开始从仿制转向创新。面对的挑战-代谢疾病和老年性疾病我国药物化学的发展现状我国药物化学的发展现状50年代主要发展了抗生素类、磺胺类、解热镇痛药、抗结核药、维生素类等药物；60年代主要发展了计划生育药、甾体激素药。70—80年代在半合成青霉素和头孢菌素类抗生素、抗肿瘤药、心血管药、消化系统药和喹诺酮类抗菌药方面有了很大发展。80年代以后我国制药工业开始从单纯原料药向原料药—制剂一体化生产发展，目前已成为我国国民经济的重要组成部分。现在我国已能生产24大类化学原料药近1500种，年产量42万吨，已成为世界第二大原料药生产国。我国药物化学的发展现状我国药物化学的发展现状我国科学家在1971年首次从植物黄花蒿中提取分离得到具有倍半萜内酯结构的新型抗疟药青蒿素，为速效、高效、低毒抗疟药，以青蒿素为先导化合物，对其进行结构改造得到蒿甲醚和青蒿琥酯，抗疟活性均超过青蒿素。青蒿素类系列药物的成功开发为抗疟药的研究开辟了新的领域，我国抗疟药的研究已居于世界领先地位。科学家屠呦呦因发现青蒿素获2011年拉斯克医学奖。知识链接化学药物的名称化学药物的名称化学药物的名称化学名化学名商品名通用名列入国家药品标准的药品名称为药品通用名称，又称为药品法定名称，中国药典收载的中文药品名称均为法定名称。药物的化学名是根据药物的化学结构进行命名而得，它以药物的化学结构为基本点，反映药物的本质，具有规律性、系统性和准确性的特点，不会发生混淆和误解。药物的商品名是制药企业为保护自己开发产品的生产权或市场占领权，利用商品名以促进药品的市场利用而使用的药物名称。通用名中国药品通用名称（中国药品通用名称（CADNCADN）是中）是中国药品命名的依据，基本以国药品命名的依据，基本以国际非专利药名（INNINN）为依据，可采用）为依据，可采用音译、意译或音译和意译相结合，音译、意译或音译和意译相结合，以音译为主。以音译为主。抗高血压药Captopril卡托普利Enalapril依那普利Lisinopril赖诺普利头孢菌素抗生素Cefalexin头孢氨苄Cefradine头孢拉定Ceftriaxone头孢曲松化学药物的名称化学药物的名称举例：化学名：N-（4-羟基苯基）乙酰胺N-（4-Hydroxyphenyl）acetamide通用名：对乙酰氨基酚、扑热息痛、Paracetamol商品名：泰诺林、百服宁、必理通HONHCOCH3药师应掌握化学名•??????掌握准确的药物结构•??????可研究药物的化学性质•??????查阅药物文献–医师用通用名开处方商品名：企业利用商品名来保护自己的产品并提高声誉，可以申请保护。商品名不仅包含主要活性成分，还包括其他成分、辅料的内容，显然商品名数目比通用名多，但是容易造成误会和麻烦，滥用更不可取，必须经国家药品部门管理后方可标注和使用。应注意的是商品名应该高雅、规范、不庸俗，也不能暗示药品的作用、用途，要简易顺口。举例：“泰诺”、“白加黑”、“日夜百服宁”；“阿莫仙”等通用名是国家规定的，药品的标签、说明书或包装上必须要用；而商品名则是药品制造商根据自己的经营理念，为创造企业的品牌而精心设计的，是为了占有更广阔的市场，从而获取更大的发展空间和利益。由于在设计、培植、拓展品牌的过程中，需要大量资金的投入，因而，品牌药品的价格一般比同类没有进行品牌包装的药品要高，有些甚至要高许多。有时一个成分完全相同、通用名称也一样的药品却同时拥有多个商品名，如罗红霉素就有红必克、严迪、必素林、罗力得、乐喜清、仁苏、芙欣、蓓克、太儿欣、丽珠星、浦虹、候舒等多个商品名，因而也有许多不同的价格，类似的情况还很普遍并有升温的趋势。但作为消费者要多长个心眼，要能辨别通用名和商品名的异同。药物化学与其他学科的关系药物化学与其他学科的关系它是药学专业的专业基础课。以化学课程为基础，并为药剂学、药物分析学、临床药学等应用学科服务。支持药物化学的其他学科：化学类（无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等）；生命科学类（解剖学、生理学、生物学、药理学、细胞学、遗传学、免疫学等）通用科学（数学、计算机信息学等）。药物化学是药学领域各学科的带头学科药物化学是药学领域各学科的带头学科化学生命科学（医学、药理学、病理学、微生物学、基因组学）药物化学药理学药物代谢动力学药事管理学毒理学生物化学药物分析学药剂学学习《药物化学》要求掌握常用药物的化学结构、理化性质，学会分析药物的结构与理化性质、化学稳定性、作用特点之间的关系，学会应用药物的理化性质解决药物的调剂、制剂、分析检验、贮存保管及临床使用等问题，掌握药物化学实验操作技术。熟悉各类药物的发展概况、结构类型，熟悉重要化学结构类型的构效关系，熟悉部分典型药物的合成路线。了解新药研究与开发、药物体内代谢的基本知识。学习药物化学的基本要求与方法1、首先熟悉化学结构和名称重点记忆发展成大类的药物、久用不衰的代表药物和在发展中起先导作用的原型药物的结构。2、掌握结构与性质（构性关系）、结构与药效（构效关系）两种关系。能由结构推测其理化性质和化学稳定性，对药物在制剂中可能发生的变化，给药后的可能代谢转化及制备、贮存中产生的杂质等能有一定推测和解释的理论知识。4、学会记忆采用机械记忆和理解记忆相结合。记忆的技巧还包括：比较记忆：如**地平类药物；联系（联想）记忆：根据名称推测结构特点；简化记忆：一般的理化性质；分组（分类）记忆：同类药物。5、勤做练习，疑难问题及时解决3、理解药物的发展、合成方法与作用机制深入学习，能由结构推测合成方法，由主要构效关系规律推测可能的药效和生物活性，及由结构演变了解新药的开发和发展。结构名称组成提取合成制备性质及稳定性状况作用机制、生物转化贮存、保管构效关系谢谢大家！