《药物的构效关系》PPT课件

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1、第二章药物的构效关系本章教学目标：1．熟悉药物基本结构对药效的影响。2．了解影响药物药效的主要因素。3．理解结构特异性与结构非特异性药物。4．掌握理化性质、立体结构对药效的影响。第一节药物的基本结构和药效的关系一、影响药物药效的主要因素药物从给药到产生药效是一个非常复杂的过程，大致可分为三个阶段：①药剂学阶段，即药剂相，也称作生物药剂学阶段，是选择适当的入药途径和剂型，使药物达到最佳治疗效果；②药代动力学阶段，即药物动力相，包括药物的吸收、分布、代谢、排泄等方面；③药效学阶段，即药效相，这是药物化学家非常感兴趣的阶段，因为它涉及到药物与靶体相互作用的性质和强

2、度。第二章药物的构效关系第一节药物的基本结构和药效的关系药物作用过程的三个阶段第二章药物的构效关系过程分类药剂相药物动力学药效相发生过程药物的释放吸收、分布和消除（代谢及排泄）药物-受体在靶组织的相互作用研究目的优化处方和给药途径优化生物利用度优化所需的生物效应第一节药物的基本结构和药效的关系决定药物药效的主要因素有以下两方面：（一）药物在作用部位的浓度药物必须以一定的浓度到达作用部位，才能产生应有的药效。（二）药物和受体的相互作用药物+受体→药物—受体复合物→受体构象改变→药理效应第二章药物的构效关系第一节药物的基本结构和药效的关系作用相似的药物结构也大多

3、相似。在构效关系研究中，对具有相同药理作用的药物，剖析其化学结构中的相同部分，称为基本结构。这一概念最早是由Ehrlich于1909年提出的，以药效团概念解释药物的作用并尝试分析构效关系，认为药物的药理作用或毒性归于某些特定的化学活性基团。二、药物的基本结构第二章药物的构效关系（一）结构非特异性药物药物活性主要取决于药物分子的各种理化性质，与化学结构的关系不大。临床应用的非特异性药物较少，主要有全身吸入麻醉药，酚类和长链季铵盐的杀菌药以及巴比妥的催眠药等。（二）结构特异性药物结构特异性药物作用靶点是不同的受体（酶、蛋白质等）,其活性除与药物分子的理化性质有关

4、外，主要还与药物分子与受体的相互作用和相互匹配有关，化学结构稍加变化，会直接影响其药效的性质。临床应用的大部分药物属于结构特异性药物，是药物设计研究的重点。例如肾上腺素和异丙肾上腺素的烷基微小变化，导致前者是升压药，后者为支气管扩张药。三、药物的特异结构与非特异结构第二章药物的构效关系第一节药物的基本结构和药效的关系第二章药物的构效关系第二节药物的理化性质和药效的关系一、药物溶解度和分配系数对药效的影响水是生物系统的基本溶剂，药物转运扩散至血液或体液需有一定的水溶性（又称亲水性或疏脂性）。通过脂质的生物膜转运，需有一定的脂溶性（又称亲脂性或疏水性）。脂溶性和

5、水溶性的相对大小一般以脂水分配系数表示。药物的分配系数是它在生物相中的平衡浓度与在水相中的平衡浓度之比。分配系数P为药物在互不相溶的非水相和水相中分配平衡后，在非水相中的浓度Co和水相中的浓度Cw的比值。P=CO/CW第二章药物的构效关系第二节药物的理化性质和药效的关系二、药物的解离度对药效的影响多数药物为弱酸、弱碱及其盐类，在体液中部分解离，以离子型和非离子型（分子型）同时存在。药物常以分子型通过生物膜，在膜内的水介质中解离成离子型，再起作用。因此药物需有适宜的解离度。胃肠道各部分的pH不同，不同pKa药物在胃肠道各部分的吸收情况也就有差异。化学结构的部分

6、改变，有时对药物的解离产生显著的影响，从而影响药物吸收和疗效。第二章药物的构效关系第三节药物的立体结构和药效的关系一、原子间距离对药效的影响第二章药物的构效关系（一）几何异构对药效的影响药物分子中存在刚性或半刚性部分，如双键使分子内部分自由旋转受到限制而产生顺（或Z）反（或E）异构体。几何异构体中的官能团或与受体互补的药效基团的排列相关较大，理化性质和生物活性都有较大差别。顺式异构体的理化性质互不相同，吸收、分布、排泄也有不同，也是药效差异的一个因素。二、立体异构对药效的影响第三节药物的立体结构和药效的关系第二章药物的构效关系1.不同的光学异构体具有相同的活

7、性2.不同的光学异构体活性强弱不同（1）一种异构体的活性高于另一种的活性（2）一种异构体有活性，而另一种没有活性3.不同的光学异构体具有不同类型的活性（二）光学异构对药效的影响第三节药物的立体结构和药效的关系二、立体异构对药效的影响第二章药物的构效关系分子内各原子和基团的空间排列因单键旋转而发生动态立体异构现象，称作构象异构。柔性分子构象变化处于快速动态平衡状态，有多种异构体。自由能低的构象，由于稳定出现几率高，为优势构象。只有能为受体识别并与受体结构互补的构象，才能产生特定的药理效应，称为药效构象。和受体结合的药物构象，有时为能量最低的优势构象，有时需由优

8、势构象转为药效构象再与受体结合。（三）构象异构对药效