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1、考情分析属药物化学范畴,补充药物化学的基础知识;预测考试分值:1218分;难度较大,内容基础,知识点零碎。建议:熟读重点,诵记,模糊理解。主要化学元素碳C,氢H;烷、烃、碳链、碳环(火字旁,脂溶性);杂原子:氧O、氮N、硫S、磷P(含杂原子环叫杂环);卤素:氟F、氯Cl、溴Br、碘I;金属:钠Na、钾K、银Ag、铂Pt。酸碱反应成盐:酸碱中和。酸根:盐酸HCl、硫酸H2SO4、硝酸HNO3、磷酸H3PO4。酸碱中和反应,成盐,增加了水溶性。但起药效的不是盐。如盐酸吗啡的药效来自吗啡,青霉素钠的药效来自青霉素,氢溴酸右美沙芬、酒石酸美托洛尔,马来酸氯苯那敏,氨茶碱。盐就是个给药形式,类似胶囊壳和
2、过河的桥,过河拆桥。基本母核结构甲基-CH3、乙基-CH2CH3 正丙基-CH2CH2CH3、异丙基(有分叉)-CH(CH3)2天干:甲1、乙2、丙3、丁4、戊5、己6、庚7、辛8、壬9、癸10。十以后直接数字。为简化,复杂化学结构通常不显示C和H。但也可以显示。伯胺R-NH2、仲胺R2-NH、叔胺R3-N、季铵R4-N+。酯化反应,羧酸+醇/酚酯。酯水解反应,酯羧酸+醇/酚。两个苯环骈合称萘,三个苯环平行骈合称蒽(一苯二萘三蒽)很多药物结构中含有苯(撑起骨架结构)萘丁美酮、普萘洛尔。硫氮杂蒽,吩噻嗪,丙嗪,奋乃静唑含N,噻含S,噁含O;咪咪有2个西咪替丁(咪唑),磺胺甲噁唑(噁唑)秦(嗪)始
3、皇平定(啶)六(六元环)国氟尿嘧啶(嘧啶,咪,2个N)通用名 化学名 化学结构 母核结构 主要用途 氨苄西林 6-D-(-)2-氨基-苯乙酰氨基青霉烷酸三水合物 -内酰胺环 抗生素抗菌药 盐酸环丙沙星 1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-4-氧代-7- (1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸盐酸盐一水合物 喹啉酮环 合成抗菌药 地西泮 1-甲基-5-苯基-7-氯-1,3-二氢-2H-1,4-苯并二氮杂-2-酮 苯并二氮环 中枢镇静药 尼群地平 2,6-二甲基-4- (3-硝基苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸甲乙酯 1,4-二氢吡啶环 降压药 萘普生 (+)-甲基-6-甲氧基-2-萘乙酸萘环非甾体抗
4、炎药醋酸氢化可的松11,170,21-三羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯孕甾烷肾上腺皮质激素类抗炎药格列本脲 N-2-4-(环己氨基)羰基氨基磺酰基苯基乙基-2-甲氧基-5-氯苯甲酰胺苯磺酰脲降糖药阿托伐他汀7-2-(4-氟苯基)-3-苯基-4-(苯氨基羰基)-5-(2-异丙基)-1-吡咯基-3,5-二羟基-庚酸吡咯环降血脂药阿昔洛韦 9-(2-羟乙氧甲基)鸟嘌呤鸟嘌呤环抗病毒药盐酸氯丙嗪N,N-二甲基-2-氯-10H-吩噻嗪-10-丙胺盐酸盐吩噻嗪环抗精神病药化学结构的基本学习策略:(1)牢记基本母核,这是根本问题;(2)依据药物的姓推断基本母核;(3)依据药物的名推断关键侧链
5、/药效团;(4)学会拆字断句:苯+甲酰+胺;芳+氧+丙+醇+胺;(5)大胆联想:喹啉,喹诺酮,沙星;胞嘧啶,阿糖胞苷;嘌呤,鸟嘌呤。胺碘酮有胺、碘、酮。甲氧氯普胺有甲氧、氯、胺。氨氯地平有氨有氯。双氯芬酸钠有2个氯、羧酸和钠。化学结构理化性质生物活性/毒副作用故事:一片药的命运药剂学、药理学、生物药剂学和药代动力学崩解、溶解、扩散、吸收、分布、代谢、排泄胃肠道屏障、血脑屏障、胎盘屏障首过效应、肝肠循环(双峰)考点1溶解度、分配系数和渗透性对药效的影响 药物的体内过程,要求其兼具脂溶性和水溶性。 药物的脂溶性和水溶性相反,此消彼长,彼此制约。 中庸平衡。亲水性或亲脂性过高或过低对药效都不利。脂水
6、分配系数P(logP):药物在生物非水相(正辛醇)中物质的量浓度与在水相中物质的量浓度之比,评价药物的亲水性或亲脂性大小。P=CO/CW脂水分配系数,脂前水后,所以是脂相除以水相(脂上水下);P值越大,脂相中浓度相对越高,脂溶性越高。药物分子结构改变对药物脂水分配系数的影响比较大。 引入极性较大的羟基(-OH,脱胎于H2O)时,药物的水溶性加大,脂水分配系数下降5150倍。 引入吸电子的卤素原子(F、Cl、Br、I),亲脂性增大,脂水分配系数增加; 引入硫原子(S,想象硫磺)、烃基(烷基,碳链,如CH2CH3,火字旁,火上浇油)或将羟基换成烷氧基(如-OCH2CH3),药物的脂溶性也会增大。考
7、点2生物药剂学分类:溶解度(水溶)和渗透性(脂溶)分类特征归属决定因素代表药 高溶解度高渗透性两亲性溶出度普萘洛尔、马来酸依那普利、盐酸地尔硫 低溶解度高渗透性亲脂性溶解度双氯芬酸、卡马西平、吡罗昔康 高溶解度低渗透性水溶性渗透率雷尼替丁、纳多洛尔、阿替洛尔 低溶解度低渗透性疏水性难吸收特非那定、酮洛芬、呋塞米记忆:特洛夫斯基考点3药物的酸碱性、解离度和pKa对药物的影响有机药物多为弱酸或弱碱,在体液中只能部分解离,以解离(离子型)或非解离(分子型)形式同时存在于体液中。计算题:解离型和非解离型药物浓度的比值。学会约算。重要口诀:酸酸碱碱促吸收,酸碱碱酸促排泄分类吸收特点举例弱酸性药胃中(pH
8、低)呈非解离型,易吸收水杨酸、巴比妥类弱碱性药胃中(pH低)呈解离型,难吸收奎宁、麻黄碱、氨苯砜、地西泮肠中(pH高)呈非解离型,易吸收碱性极弱药胃中解离少,易吸收咖啡因和茶碱强碱性药胃肠中多离子化,吸收差胍乙啶完全离子化胃肠中多离子化,吸收差季铵、磺酸考点4药物结构中的取代基对生物活性的影响 1.烃基:改变溶解度、解离度、分配系数,还可增加位阻,从而增加稳定性。火字旁,火上浇油,脂溶性增加。2.卤素:强吸电子基,脂溶性增加。3.羟基(-OH,脱胎于H2O)和巯基(-SH):水溶性强。4.醚(-O-)和硫醚(-S-):硫醚类可氧化成亚砜(SO)或砜(OSO),极性增加。风流黄:有硫,可成亚砜或
9、砜,磺。5.磺酸(-SO3H)、羧酸(-COOH)和酯(-COO-):酸可在碱性条件下成盐,增加水溶性和解离度。酯类前药:增加吸收,减少刺激。6.含氮原子类:多呈碱性,活性伯胺仲胺叔胺。季铵(金戈铁马)水溶性大,不易通过生物膜和血脑屏障,吸收不佳。总结 使极性增加、水溶性增大的基团主要有羟基(-OH)、巯基(-SH)、磺酸(-SO3H)、羧酸(-COOH)、季铵(-N+)等,不易通过生物膜; 其他基团(卤素、硫、烃、烷、碳链等)多使脂溶性增大。 牢记羟基脱胎于H2O,水溶性强,脂溶性差,不易通过血脑屏障,易排泄; 凡是羟基多的化合物,往往水溶性好,容易走肾走水,容易排出体外,毒性小,更安全。考
10、点5共价键和非共价键键合形式1.共价键键合:不可逆,如烷化剂类抗肿瘤药、-内酰胺类抗生素药、拉唑类抗溃疡药等。烷化剂类抗肿瘤药(环磷酰胺、异环磷酰胺等)与DNA中鸟嘌呤碱基形成不可逆的共价键,产生细胞毒活性。结合力较强。2.非共价键键合:可逆。(1)离子键:盐键,正负离子,静电吸引力,键能最强,季铵。(2)氢键:最常见,最基本键合形式。磺酰胺类利尿药与碳酸酐酶。(3)离子偶极和偶极偶极相互作用:常见于羰基(C=O)类化合物,如酰胺、酯、酰卤、酮等,如美沙酮。(4)电荷转移复合物:抗疟药氯喹。(5)疏水性相互作用:烷基、苯基等非极性(疏水)基团。(6)范德华力:结合力最弱,普遍。(7)金属离子络
11、合物:铂金属络合剂、二巯基丙醇(锑砷汞解毒)。普鲁卡因与靶标的作用,多种键合方式:范德华力、偶极-偶极作用、离子键(静电引力)和疏水性作用等。考点6立体异构体 1.对映异构体:理化性质基本相似,仅旋光性有差别。但生物活性有时存在很大差别,代谢途径可能不同,代谢产物毒副作用可能不同。2.几何异构体:顺式、反式,氯普噻吨(顺式)、己烯雌酚(反式)。3.构象异构体:空间排列不同。组胺反式作用于H1受体,扭曲式与H2受体作用,活性不同;反式多巴胺系优势构象,扭曲式无活性。考点7手性药物对映异构体间活性的差异奥美拉唑活性和强度均相同,但R代谢快,S代谢慢(艾司奥美拉唑)。考点8I相代谢,官能团反应总体趋
12、势:由极性小/水溶性差,变得极性大/水溶性好,走肾、走水,易于排泄,更安全。结构的变化:增加羟基,和/或减少极性小的基团。化学反应:氧化、还原(硝基)、水解(酯/酰胺)等。1.含芳环药物:氧化生成酚。2.烯烃和炔烃药物:环氧化水解反应生成二羟基化合物。3.含饱和碳原子药物:碳链末端甲基上氧化生成羟基化合物,进一步氧化生成羧基称为氧化;碳链末端倒数第二位碳上氧化称1氧化。4.含脂环药物:饱和脂环容易发生氧化反应,引入羟基。5.含卤素药物:氧化脱卤素。6.胺类药物:N脱烷基化和脱氨反应;N氧化反应(叔胺和含氮芳杂环)。7.含氧药物:醚类O-脱烷基化生成醇或酚及羰基化合物;醇类和羧酸类氧化成醛和羧酸
13、;酮类氧化生成仲醇。8.含硫药物:S-脱烷基、S-氧化、脱硫、亚砜氧化成砜或还原成硫醚。9.含硝基药物:芳香硝基还原生成毒性大的芳香胺基。10.酯和酰胺类药物:酯酶和酰胺酶催化的水解反应。考点9II相代谢/生物转化,结合反应,四大两小四大:葡萄糖醛酸、硫酸、氨基酸、谷胱甘肽(酸,极性大)1.与葡萄糖醛酸结合:O-、N-、S-和C-。新生儿用氯霉素,不能发生葡萄糖醛酸结合代谢,导致“灰婴综合征”。吗啡葡萄糖醛酸结合。2.与硫酸结合:羟基、氨基、羟胺基。沙丁胺醇。3.与氨基酸结合:羧酸类药物和代谢物。甘氨酸最常见。苯甲酸和水杨酸与甘氨酸结合代谢生成马尿酸和水杨酰甘氨酸。4.与谷胱甘肽结合,抗肿瘤药
14、白消安。白骨精。两小:乙酰化、甲基化(基团小,极性小、水溶性小)5.乙酰化结合:极性变小,亲水性降低。抗结核药对氨基水杨酸发生乙酰化反应,生成对乙酰氨基水杨酸。6.甲基化结合:极性变小,亲水性降低。具儿茶酚胺结构的活性物质,肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺、褪黑激素等。考点10药物的毒副作用 1.经典抗精神病药阻断通路1(中脑-边缘通路)和通路2(中脑-皮质通路)的多巴胺D2受体发挥药效但,但同时也阻断通路3(结节-漏斗通路,主管垂体前叶的内分泌功能)和通路4(黑质-纹状体通路,属于锥体外系,协调运动功能),分别导致内分泌方面的改变和锥体外系副作用。勾三搭四。2.选择性COX-2抑制剂罗非昔布、
15、伐地昔布抑制COX-2而不抑制COX-1,导致前列腺素PGI2产生受阻,而血栓素TXA2合成不受影响,破坏了TXA2和PGI2的平衡,引发血管栓塞事件。大吹法螺,被迫撤市。3.非经典抗精神病药氯氮平、利培酮、喹硫平、阿立哌唑、奥氮平、齐拉西酮等既能阻断DA2受体,又能阻断5-HT2受体,可通过两个神经系统的相互作用降低锥体外系副作用。一箭双雕。4.血管紧张素转换酶抑制剂抑制血管紧张素转换酶,用于治疗高血压。但同时阻断了缓激肽的分解,导致干咳等不良反应。5.大环内酯类抗生素类药物,14元环内酯化合物在产生抗菌作用的同时也刺激了胃动素的活性,增加了胃肠道蠕动,并引起恶心、呕吐等胃肠道副作用。但12
16、元环和16元环内酯抗生素对胃动素的刺激活性很弱,胃肠道副反应就较低。14多不吉利!6.对心脏快速延迟整流钾离子通道(hERG)的影响:一些抗心律失常药、抗心绞痛药和强心药阻断hERG通道引起Q-T间期延长甚至诱发尖端扭转型室性心动过速(TdP)。如特非那定和阿司咪唑。药物导致的获得性长Q-T间期综合征(LQTS)已成为已上市药品撤市的主要原因。ICH提出药物安全性评价要包括对心脏复极和Q-T间期的影响,要求新药上市前需进行hERG抑制作用的研究。7.乙醇是CYP2E1的诱导剂。服用对乙酰氨基酚或含有对乙酰氨基酚成分药品的患者,如同时大量饮酒就会诱导CYP2E1酶的活性,最终产生毒性。有别于“头
17、孢就酒”的双硫仑反应。8.药物代谢产物的毒副作用:双氯芬酸、奈法唑酮、曲格列酮、佐美酸、舒多昔康(肝脏毒性);普拉洛尔(特质性硬化性腹膜炎);苯噁洛芬、芬氯酸和异丁芬酸(葡糖醛酸苷酯化代谢引发急性肝中毒和变态反应);非尔氨酯(肝脏毒性和再生障碍性贫血)。汇总第二章的高频考点药物的基本母核与药效团:苯二氮、吩噻嗪、喹啉酮、1,4-二氢吡啶等药物与靶标结合的化学本质:共价键(不可逆)和非共价键(可逆,7项)药物的理化性质:溶解度、分配系数、解离度,解离型与非解离型的计算与意义药物化学结构与生物活性的差异:对映异构体、几何异构体和构象异构体药物代谢:I相(氧化、还原和水解)、II相(四大两小)药物的毒副作用:撤市药物及其原因