药化小抄

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一、名词解释

1、药物(drug ):药物是人类用来预防、治疗、诊断疾病、或为了调节人体功能,提高生活质量,保持身体健康的特殊化学品。

2、药物化学(medicinal chemistry ):药物化学是一门发现与发明新药、研究化学药物的合成、阐明药物的化学性质、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以及极具朝气的朝阳学科。

3、内啡呔:在脑内发现的内源性肽类镇痛物质,能与脑中的阿片受体结合,具有很强的止痛效能。

4、乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChE inhibitors ):又称为抗胆碱酯酶药(anticholinesterase drug ),通过对乙酰胆碱酯酶的可逆性抑制,增强乙酰胆碱的作用。不与胆碱受体直接作用,属于间接拟胆碱药。在临床上主要用于治疗重症肌无力和青光眼,及抗早老性痴呆。

5、离子通道(ion ion channel ):离子通道是一类跨膜糖蛋白,在受到一定刺激时,能有选择性地让某种离子(如Na+、Ca2+、K+、Cl-等)通过膜,而顺其电化学梯度进行被动转运,从而产生和传导电信号,参与调节人体多种生理功能。 3、质子泵抑制剂:质子泵即H +/K +

-ATP 酶,该酶存在于胃壁细胞表面,含有一个大的α亚基和一

个较小的β亚基。该酶可通过K +与H +

的交换,生成胃酸。质子泵抑制剂是一个酶抑制剂,可以抑制胃酸的分泌,用于溃疡病的治疗。 6、构效关系(structure- activity

relationship ,SAR ):在同一基本结构的一系列药物中,药物结构的变化,引起药物活性的变

化的规律称该类药物的构效关系。其研究对揭示该类药物的作用机制、寻找新药等有重要意义。 3、非甾类抗炎药(nonsteroidal anti-inflammatory drug ,NSAID ):抑制环氧合酶的活性,减少体内从花生四烯酸合成前列腺素和血栓素前体的一大类具有不同化学结构的药物。这些药物都具有解热、镇痛和抗炎的作用。其抗炎作用的机制与甾类抗炎药如可的松不同。广义的非甾类抗炎药也包括解热镇痛药、抗痛风药。

1、生物烷化剂(bioalkylating agents ):也称烷化剂,属于细胞毒类药物,在体内能形成缺电子活泼中间体或其他具有活泼的亲电性基团的化合物,进而与生物大分子(如DNA 、RNA 或某些重要的酶类)中含有丰富电子的基团(如氨基,巯基、羟基、羧基、磷酸基等)进行亲电反应和共价结合,使生物大分子丧失活性或使DNA 分子发生断裂。生物烷化剂是抗肿瘤药中使用最早,也是非常重要的一类药物。

2、抗代谢药物(antimetabolic agents ):是一类重要的抗肿瘤药物,通过抑制DNA 合成中所需的叶酸、嘌呤、嘧啶及嘧啶核苷途径,从而抑制肿瘤细胞的生存和复制所必需的代谢途径,导致肿瘤细胞死亡。

1、抗生素(antibiotics ):是微生物的代谢产物或合成的类似物,在体外能抑制微生物的生长和存活,而对宿主不会产生严重的毒副作用。多数抗生素用于治疗细菌感染性疾病,某些抗生素还具有抗肿瘤、免疫抑制和刺激植物生长作用。

2、代谢拮抗(lethal synthesis ):代谢拮抗就是设计与生物体内基本代谢物的结构有某种程度相似的化合物,使与基本代谢物竞争性或干扰基本代谢物的被利用,或掺入生物大分子的合成之中形成伪生物大分子,导致致死合成,从而影响细胞的生长。抗代谢物的设计多采用生物电子等排原理(bioisosterism ) 1、结构特异性药物(structurally specific drug ):其生物活性与药物结构和受体间的相互作用有关,在相同作用类型的药物中可找出共同的化学结构部分,称为药效团(pharmacophore )。

2、脂水分布系数(lipo-hydro partition coefficient ):化合物在有机相和水相中分配达到平衡时的比值,通常用lg P 表示,用于表示药物脂溶性和水溶性的相对大小。

3、先导化合物(lead compound ):简称先导物,是通过各种途径和手段得到的具有某种生物活性和化

学结构的化合物,用于进一步的结构改造和修饰,是现代新药研究的出发点。

4、生物电子等排体(bioisosteres ):是指外层电子数目相等或排列相似,且具有类似物理化学性质,因而能够产生相似或相反生物活性的一组原子或基团。

5、前体药物(prodrug ):将一个药物分子经结构修饰后,使其在体外活性较小或无活性,进入体内后经酶或非酶作用,释放出原药物分子发挥作用,这种结构修饰后的药物称作前体药物,简称前药。 二、简答

1、简述药物化学的研究内容及其与其他学科的关系。

(1)、药物化学的研究内容包括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,药物的构效关系、药物分子在生物体中作用的靶点及药物与靶点结合的方式,化学药物的合成原理、路线及产业化和设计新的活性化合物分子。 (2)、药物化学是连接化学与生命科学并使其融合成为一体的交叉学科。 1、图示说明什么是内酰胺-内酰亚胺醇互变异构和巴比妥类药物具有酸性的原因。

(1)、内酰胺-内酰亚胺醇互变异构(lactam- lactim tautomerism )是类似酮-烯醇式互变异构,酰胺存在酰胺-酰亚胺醇互变异构。即酰胺羰基的双键转位,羰基成为醇羟基,酰胺的碳氮单键成为亚胺双键,两个异构体间互变共存。这种结构中的亚胺醇的羟基具有酸性,可成钠盐。

(2)、巴比妥类药物在水溶液中可发生内酰胺-内酰亚胺醇互变异构,呈弱酸性。 如下图:

O

O

NH

NH

R 1R 2

OH

O

N

NH

R 1R 2

O

ONa

O

N NH

R 1R 2

11、举例说明合成镇痛药的结构类型。

答题要点(1)苯吗喃类:C 、E 环开裂后,保留吗啡中的A 、B 、D 环得到的新结构类型,代表药物喷他佐辛;

(2)苯基哌啶类:保留吗啡结构中的苯环和哌啶环,代表药物哌替啶;

(3)氨基酮类(开链类):保留吗啡结构中的苯环和碱性氮原子,断开其余四个环。代表药物美沙酮。

1.简述局麻药的基本结构和构效关系。

(1)、局麻药的化学结构通常包括三个部分:亲脂芳香环、中间连接功能基和亲水性胺基;

(2)、亲脂部分可为芳环、芳杂环,这一部分修饰对理化性质变化大; (3)、芳环邻对位给电子取代活性增加,吸电子取代则活性下降; (4)、中间部分以2-3个碳原子为好;

(5)、中间部分结构影响药物的稳定性和作用强度;

(6)、亲水部分为仲胺、叔胺或吡咯烷、哌啶、吗啉等,以叔胺最为常见。

2.简述β-肾上腺受体拮抗剂的结构特点和构效关系。

β-肾上腺受体拮抗剂大多数为芳氧丙醇胺类化合物,少数为芳基乙醇胺类化合物,并具有相似的构效关系:

(1)芳环部分可以是苯、萘、杂环、稠环和脂肪性不饱和杂环等,可有甲基、氯、甲氧基,硝基等取代基2,4或2,3,6同时取代时活性最佳; (2)氧原子用S 、CH 2或NCH 3取代,作用降低; (3)C2为S 构型活性强,R 构型活性降低或消失;

(4)N 上取代基以叔丁基和异丙基取代活性最高,烷基碳原子数少于3或N,N-双取代活性下降。

3.简述抗胆碱药物的类型、作用并分举1-2例典型药物。

(1)、按照药物的作用部位及对胆碱受体亚型选择性的不同,抗胆碱药物通常分为M 受体拮抗剂和N 受体拮抗剂。

(2)、M 受体拮抗剂主要可逆性阻断节后胆碱能神经支配的效应器上的M 受体,呈现抑制腺体(唾液腺、汗腺、胃液)分泌,散大瞳孔,加速心律,松弛支气管和胃肠道平滑肌等作用。临床用于治疗消化性溃疡、散瞳、平滑肌痉挛导致的内脏绞痛等。

(3)、N 受体拮抗剂可分为神经节N 1受体阻断剂和神经肌肉接头处N 2受体阻断剂,其中神经节N 1受体阻断剂主要用作降压药,神经肌肉接头处N 2受体阻断剂临床作为肌松药,用于辅助麻醉。

4.按化学结构说明组胺H1受体拮抗剂的类型,并至少画出四种类型的基本结构。 (1)、组胺H 1受体拮抗剂按照化学结构大致可以分为:乙二胺类、氨基醚类、丙胺类、三环类、哌嗪类、哌啶类和其他类;

(2)乙二胺类基本结构:

Ar'N N

Ar

,代表药物有:曲吡那敏、氯

吡那敏等;

(3)氨基醚类基本结构通式:O

N

Ar

R 2

R 1

代表药物有:

苯海拉明、司他斯汀等;

(4)丙胺类基本结构:R

R'

Ar'

Ar

,代表药物有:氯苯那敏、阿伐

斯汀等;

(5)三环类基本结构:

X

Y N

系由吩噻嗪结构基础上衍生得到,

代表药物有:异丙嗪、赛庚啶等;

(6)哌嗪类基本结构:N

N

R 3

R 2

R 1

,代表药物有:西

替利嗪、氟桂利嗪等;

(7)哌啶类基本结构:N

R 3

X 2

R 1

,代表药物有:咪唑斯汀、依巴

斯汀等。

5.画出肾上腺素受体激动剂的通式并简述此类药物的构效关系。 (1)、肾上腺素受体激动剂的通式如下所示:

H N

R 2

OH

R 1

X

αβ

(2)、N 上取代基对α和β受体效应的相对强弱有显著影响。取代基由甲基到叔丁基α受体效应减弱,β受体效应增强,且对β2受体的选择性也提高;

(3)、α碳上若带甲基,外周拟肾上腺作用减弱,中枢兴奋作用增强,作用时间延长;

(4)、苯环若以其他环状结构代替,外周作用保留,中枢作用降低; (5)、苯环上酚羟基使作用增强,尤以3,4-位酚羟基作用最佳; (6)、碳上通常带有羟基,其绝对构型以R 构型活性高。

1.洛伐他汀为何被称为前药?说明其代谢物的结构特点。

(1)洛伐他汀为HMG CoA 还原酶抑制剂,在体外无活性,在体内水解为开环的β-羟基酸衍生物才有活性,因此洛伐他汀为前药。开环的β-羟基酸结构与HMG CoA 还原酶的底物HMG CoA 的戊二酰结构相似,由于酶的识别错误,与其结合而失去催化活性,

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