常识方针: 了解新药开发的根本思路、办法以及新技术 学习方针 了解有机药物化学结构润饰的根本原理和氨甲化、 醚化及药物分子开环和环化等其他化学结构润饰办法 了解先导化合物优化的首要作业内容 了解成盐、成酯、成酰胺润饰的类型、根本办法 把握新药开发的根本途径 把握先导化合物、前药、软药的概念 把握先导化合物开掘的根本途径与优化的根本办法 把握有机药物化学结构润饰的意图与根本办法 才能方针: 能写出新药开发根本途径,先导化合物、 前药、软药的界说,先导化合物开掘的基 本途径与优化的根本办法,有机药物化学 结构润饰的意图与根本办法 学习方针 能使用结构润饰的根本原理与办法处理药 物临床使用呈现的问题 能解说药物结构润饰前后的不同点和对其 临床使用的含义 本章结构图 新药的研讨与开发简介 先导化合物的开掘 先导化合物的优化 有机药物的化学结构润饰 同步测验 实训项目 药物化学研讨的中心问题之一,是规划并组成 具有预期药理作用的化合物,即研制新药。其根本 思路是:在进步挑选命中率的前提下,发现活性化 合物,运用药物构效联系规则,寻求新的显效结构 或结构类型,估计和取得高效低毒的新药。研讨这 些问题的内容和办法,就是新药研制的根本途径和 办法,简称新药规划(Drug Design)。 实际上,新药研制包含药物分子的探究和研讨, 动物非临床实验研讨,临床医治和作用验证,药用 剂型的规划,药用剂量规模的确认,医药出产请求, 副作用的查询,药物临床再点评等诸阶段,其中新 药规划即药物化学的研讨规模则限于药物分子的探 索和研讨阶段,包含两个进程:先导化合物的发生 和先导化合物的优化。上述进程包含了全新药物分 子从头规划和现有药物分子的结构改造或润饰。 第一节 先导化合物的开掘 科学合理地发现或创造新药的首要进程是药物分子设 计:指通过科学的构思和科学的办法,提出具有特定药 理活性的新化学实体(new chemical entities, NCE) 或新化合物结构,即新分子实体(new molecular entilies, NME),简称新药规划(Drug Design ), 因而先导化合物的开掘便成为现代新药研讨的起点。 先导化合物(Lead compound)又称原型物 (prototype)是通过各种办法或手法确认的具有某种生 物活性的化学结构。浅显地讲:已知有某种活性,而且 可以用来作为进行结构润饰与结构改造的模型,然后以 其为根底取得预期药理作用的药物。 先导化合物的发现有多种途径,通过对近二百年 药物化学开展进程总结,可以概括出八条途径。 从天然活性物质中挑选取得先导化合物 随机与逐个挑选及意外发现先导化合物 在生命根底进程研讨中发现先导化合物 在研讨药物的体内代谢进程中发现先导化合物 由受体结构或配体-受体结合形式估测、开掘先导化合物 研讨药物的副作用发现先导化合物 从现有药品的总结研讨中发现先导化合物 以药物组成中间体作为先导化合物 从天然活性物质中 挑选取得先导化合物 在药物开展的前期阶段,使用天然产品作为医治手法几 乎是仅有的源泉。时至今日,从动植物和微生物体内分 离判定具有生物活性物质,仍然是先导物乃至是药物的 重要组成部分。因所取得天然活性物质的来历不同,又 划分为三种途径: 从陆地上动植物体内提取、别离天然活性物质取得先导化 合物 从海洋生物发现生物活性物质取得先导化合物 从微生物的代谢产品中发现生物活性物质取得先导化合物 从陆地上动植物体内提取、 别离天然活性物质取得先导化合物 我国有悠长的前史,中草药和丰厚的医药遗产,是发 现先导物的宝库,民间医治疾病的偏方、验方,也是由 天然物质获取先导物的来历。使用这种途径发现的药物 有许多,如作为新的抗癌药倍受注重的紫杉醇(Taxol), 最早从紫杉树的针状叶子里被提取出来的,还有吗啡、 可卡因、阿托品、咖啡因、利血平等等。 从海洋生物发现生物活性物质取得先导化合物 这是取得天然活性物质的重要途径。例如从海洋 中收集的海鞘类、贝类、海绵等的海洋无脊椎动物, 以及硅藻、蓝藻、绿藻类的海洋浮游生物,生息在海 洋里边的菌类等等都是科学家寻求生物活性物质的很 好资料。 从微生物的代谢产品中 发现生物活性物质取得先导化合物 这也是一条十分遍及和重要的发现先导化合物的途径。 自1928年弗莱明发现青霉素以来,数以千计的微生物代 谢产品被发现有生物活性物质,如洛伐他汀 (Lovastatin)是从土曲霉菌的发酵产品中别离出的一 种胆固醇生物组成抑制剂。尤其在当今的后基因组年代, 科学家可以使用微生物的基因情报对微生物进行改进, 然后可以操控微生物的发酵进程,最有用的发生出所需 要品种的发酵产品。 实例剖析 青蒿素(Artemisin分ine析):是这从是黄使用天然植物开掘先 花蒿植物(ACHr3temi导si物a a,n开nu发le药)分物的一个典型例H 子CH。3 天 H离 对 氯3C 的恶喹O含性耐OO有疟药O 过原株氧虫具CH键作有3 的用抑然疟明内倍快制青 作 : 酯半,作蒿 用 过 经萜特用素 复 氧 硼内别,的 发 键 氢酯是对缺 率 还 化,对人点 较 原 钠是 高 成 还H3生 。 醚 原C 物构键成OH利效,半OO用关活缩O 度系性醛低研丧仍和究失保HH 抗表。持 体 型R为毒的=还性抗-原H很疟青O低先蒿R,导素因化而合活或性成物性 酯明为,, 化显新利半 成提结用缩 青高构对醛 蒿,类其的 酰药羟 酯物基 等动甲化力醚合学青化物性蒿成,质O 素蒿生也甲物有CH醚活所3 进 抗为R行疟=蒿结药-甲C构。H醚改3 造开发改但了善 青很, 蒿多这 素有些 作效化 为的合 抗物 疟均 先已导发化展组成物药仍物在,深 入地研讨中。 随机与逐个挑选 及意外发现先导化合物 随机与逐个挑选及意外发现曾是取得先导化合物 的最大来历,现在仍为一个牢靠来历。其方法为对 从特有或稀有植物、海洋生物、微生物