药物化学-药物化学简介课件.ppt

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1、 药物化学药物化学 第一章绪论第一章绪论 药物，无论是天然药物（植物药、抗生素、生化药物）、药物，无论是天然药物（植物药、抗生素、生化药物）、药物，无论是天然药物（植物药、抗生素、生化药物）、药物，无论是天然药物（植物药、抗生素、生化药物）、合成药物和基因工程药物，就其化学本质而言都是一些化合成药物和基因工程药物，就其化学本质而言都是一些化合成药物和基因工程药物，就其化学本质而言都是一些化合成药物和基因工程药物，就其化学本质而言都是一些化学元素组成的化学品。学元素组成的化学品。学元素组成的化学品。学元素组成的化学品。“药物化学药物化学药物化学药物化学”（Medicinal ChemistryM

2、edicinal Chemistry）成为连接化学）成为连接化学）成为连接化学）成为连接化学与生命科学使其融合为一体的交叉学科。与生命科学使其融合为一体的交叉学科。与生命科学使其融合为一体的交叉学科。与生命科学使其融合为一体的交叉学科。至少在治疗学（至少在治疗学（至少在治疗学（至少在治疗学（TherapeuticsTherapeutics）及药理学）及药理学）及药理学）及药理学（PharmacologyPharmacology）研究体系形成和发展的几千年前，人类研究体系形成和发展的几千年前，人类研究体系形成和发展的几千年前，人类研究体系形成和发展的几千年前，人类就开始使用药物。人们品尝存在于生

3、活环境中的植物（例如就开始使用药物。人们品尝存在于生活环境中的植物（例如就开始使用药物。人们品尝存在于生活环境中的植物（例如就开始使用药物。人们品尝存在于生活环境中的植物（例如中国古代的神农尝百草），其中产生令人有舒适感的植物或中国古代的神农尝百草），其中产生令人有舒适感的植物或中国古代的神农尝百草），其中产生令人有舒适感的植物或中国古代的神农尝百草），其中产生令人有舒适感的植物或者有明确治疗效果的植物，就被用于作为药物使用。而产生者有明确治疗效果的植物，就被用于作为药物使用。而产生者有明确治疗效果的植物，就被用于作为药物使用。而产生者有明确治疗效果的植物，就被用于作为药物使用。而产生毒性作用

4、的植物则被用来打猎、战争或其他特别用途，但无毒性作用的植物则被用来打猎、战争或其他特别用途，但无毒性作用的植物则被用来打猎、战争或其他特别用途，但无毒性作用的植物则被用来打猎、战争或其他特别用途，但无论是药物还是毒物，都丰富了人类的文化。论是药物还是毒物，都丰富了人类的文化。论是药物还是毒物，都丰富了人类的文化。论是药物还是毒物，都丰富了人类的文化。在在在在2020世纪世纪世纪世纪2020至至至至3030年代，神经系统药物如麻醉药、镇静年代，神经系统药物如麻醉药、镇静年代，神经系统药物如麻醉药、镇静年代，神经系统药物如麻醉药、镇静药、镇痛药、解热镇痛药等重要药物已广泛使用，它们大药、镇痛药、解

5、热镇痛药等重要药物已广泛使用，它们大药、镇痛药、解热镇痛药等重要药物已广泛使用，它们大药、镇痛药、解热镇痛药等重要药物已广泛使用，它们大部分为小分子有机化合物，这类药物实际上都与人们的主部分为小分子有机化合物，这类药物实际上都与人们的主部分为小分子有机化合物，这类药物实际上都与人们的主部分为小分子有机化合物，这类药物实际上都与人们的主观感觉有关，在实验药理学尚未发展的前提下，它们的兴观感觉有关，在实验药理学尚未发展的前提下，它们的兴观感觉有关，在实验药理学尚未发展的前提下，它们的兴观感觉有关，在实验药理学尚未发展的前提下，它们的兴起是容易理解的。起是容易理解的。起是容易理解的。起是容易理解的。

6、第一章绪论第一章绪论 “药物化学药物化学药物化学药物化学”是一门历史悠久的经典科学，具有坚实的是一门历史悠久的经典科学，具有坚实的是一门历史悠久的经典科学，具有坚实的是一门历史悠久的经典科学，具有坚实的发展基础，积累了丰富的内容。发展基础，积累了丰富的内容。发展基础，积累了丰富的内容。发展基础，积累了丰富的内容。随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、计随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、计随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、计随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、计算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学的内算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化

7、学的内算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学的内算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学的内容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表 天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成

8、药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表 天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表 天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代30303030年代年代年代年代 磺胺类药物磺胺

9、类药物磺胺类药物磺胺类药物40404040年代年代年代年代 青霉素类抗生素时代青霉素类抗生素时代青霉素类抗生素时代青霉素类抗生素时代50505050年代年代年代年代 半合成抗生素半合成抗生素半合成抗生素半合成抗生素60606060年代年代年代年代 激素药物时代：皮质激素、口服避孕药激素药物时代：皮质激素、口服避孕药激素药物时代：皮质激素、口服避孕药激素药物时代：皮质激素、口服避孕药70707070年代年代年代年代 化学治疗药、心血管、肿瘤、内分泌化学治疗药、心血管、肿瘤、内分泌化学治疗药、心血管、肿瘤、内分泌化学治疗药、心血管、肿瘤、内分泌80808080年代年代年代年代 合成抗生素等合成抗生

10、素等合成抗生素等合成抗生素等90909090年代年代年代年代 现代药物化学时代，以酶、受体、离子通道、神经传送、病现代药物化学时代，以酶、受体、离子通道、神经传送、病现代药物化学时代，以酶、受体、离子通道、神经传送、病现代药物化学时代，以酶、受体、离子通道、神经传送、病毒药物、新一代抗肿瘤药物毒药物、新一代抗肿瘤药物毒药物、新一代抗肿瘤药物毒药物、新一代抗肿瘤药物 “药物化学药物化学药物化学药物化学”是一门历史悠久的经典科学，具有坚实是一门历史悠久的经典科学，具有坚实是一门历史悠久的经典科学，具有坚实是一门历史悠久的经典科学，具有坚实的发展基础，积累了丰富的内容。的发展基础，积累了丰富的内容。

11、的发展基础，积累了丰富的内容。的发展基础，积累了丰富的内容。第一章绪论第一章绪论 随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、计算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学计算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学计算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学计算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学的内容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。的内容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。的内容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝

12、阳学科。的内容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。虚拟筛选 慢性粒细胞性白血病（慢性粒细胞性白血病（慢性粒细胞性白血病（慢性粒细胞性白血病（CMLCMLCMLCML）NovartisNovartisNovartisNovartis公司公司公司公司 Bcr-ablBcr-ablBcr-ablBcr-abl酪氨酸激酶酪氨酸激酶酪氨酸激酶酪氨酸激酶激酶激酶激酶激酶底物底物底物底物第一章绪论第一章绪论基因组基因组靶标靶标药物药物 基因组信息 生物信息学两大研究策略两大研究策略两大研究策略两大研究策略第一章绪论第一章绪论受体受体受体受体第一章绪论第一章绪论常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物

13、常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物常见与受体有关的药物酶的活性中心酶的活性中心酶的活性中心酶的活性中心第一章绪论第一章绪论酶的催化作用常见与酶有关的药物常见与酶有关的药物常见与酶有关的药物常见与酶有关的药物常见与酶有关的药物常见与酶有关的药物常见与酶有关的药物常见与酶有关的药物钾离子通道钾离子通道钾离子通道钾离子通道抗血栓药b-受体阻滞剂作用于血管平滑肌药物和作用于交感神经末梢药物HMG-CoA还原酶抑制剂强心药NO供体药物ACE抑制剂钾通道阻滞剂作

14、用于a肾上腺素受体的药物影响胆固醇和甘油三酯代谢药物血管紧张素II受体拮抗剂钠通道阻滞剂钙通道阻滞剂心血管疾病治疗药物氟桂利嗪Diltiazem 维拉帕米硝苯地平吗多明硝酸甘油地高辛米力农匹莫苯烟酸非诺贝特氯贝丁脂塞氯匹定阿司匹林氯吡格雷普萘洛尔拉贝洛尔醋丁洛尔噻吗洛尔奎尼丁美西律普鲁卡因胺普罗帕酮酚妥拉明酚苄明特拉唑嗪可乐定胺碘酮多非利特卡托普利依那普利福辛普利缬沙坦厄贝沙坦缬沙坦氟伐他丁洛伐他丁阿托伐他汀肼屈嗪胍乙啶利血平VitDVitDVitDVitD3 3 3 3与与与与1a-OH VitD1a-OH VitD1a-OH VitD1a-OH VitD3 3 3 3的代谢的代谢的代谢的代

15、谢病毒侵染与抗病毒药物作用靶点病毒侵染与抗病毒药物作用靶点病毒侵染与抗病毒药物作用靶点病毒侵染与抗病毒药物作用靶点 肝素、葡聚糖硫酸盐苏拉明、钨酸锑、甲酸磷、叠氮胸苷无环鸟苷、羟基丁基嘌呤、羟基丙氧甲基鸟嘌呤、氟磺阿糖胞苷、氟磺阿糖尿苷三氮唑核苷、干扰素、蛋白酶抑制剂干扰素DNA传统的新药研究与开发的模式传统的新药研究与开发的模式传统的新药研究与开发的模式传统的新药研究与开发的模式 现代的新药开发与研究的内容现代的新药开发与研究的内容现代的新药开发与研究的内容现代的新药开发与研究的内容 “药物化学药物化学药物化学药物化学”是一门发现与发明新药、合成化学药是一门发现与发明新药、合成化学药是一门发

16、现与发明新药、合成化学药是一门发现与发明新药、合成化学药物、阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞（生物、阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞（生物、阐明药物化学性质、研究药物分子与机体细胞（生物、阐明药物化学性质、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，是药学领物大分子）之间相互作用规律的综合性学科，是药学领物大分子）之间相互作用规律的综合性学科，是药学领物大分子）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。域中重要的带头学科。域中重要的带头学科。域中重要的带头学科。第一章绪论第一章绪论创新药物研究创新药物研究创新药物研究创新药物研究新药研究的新

17、药研究的新药研究的新药研究的发现阶段发现阶段发现阶段发现阶段discoverdiscoverdiscoverdiscover新药研究的新药研究的新药研究的新药研究的开发阶段开发阶段开发阶段开发阶段developmentdevelopmentdevelopmentdevelopment新药研究的发现阶段新药研究的发现阶段新药研究的发现阶段新药研究的发现阶段创新思想创新思想创新思想创新思想新药设计新药设计新药设计新药设计化学合成（植物来源、抗生素化学合成（植物来源、抗生素化学合成（植物来源、抗生素化学合成（植物来源、抗生素）工艺专利工艺专利工艺专利工艺专利构效关系研究构效关系研究构效关系研究构效关

18、系研究活性筛选活性筛选活性筛选活性筛选药物靶点寻找药物靶点寻找药物靶点寻找药物靶点寻找生物信息学生物信息学生物信息学生物信息学 发明阶段（先导化合物发现）发明阶段（先导化合物发现）发明阶段（先导化合物发现）发明阶段（先导化合物发现）获得自主知识产权（化合物专利）获得自主知识产权（化合物专利）获得自主知识产权（化合物专利）获得自主知识产权（化合物专利）第一章绪论第一章绪论药效学试验药效学试验药效学试验药效学试验用途专利用途专利用途专利用途专利药理学试验药理学试验药理学试验药理学试验毒理学试验毒理学试验毒理学试验毒理学试验质量标准制定质量标准制定质量标准制定质量标准制定制剂研究制剂研究制剂研究制剂

19、研究处方专利处方专利处方专利处方专利稳定性研究稳定性研究稳定性研究稳定性研究 发展阶段发展阶段发展阶段发展阶段批准与市场批准与市场批准与市场批准与市场医药：全球经济发展的重要支柱产业医药：全球经济发展的重要支柱产业医药：全球经济发展的重要支柱产业医药：全球经济发展的重要支柱产业2200220022002200亿美元亿美元亿美元亿美元1997年年33003300亿美元亿美元亿美元亿美元2000年年60006000亿美元亿美元亿美元亿美元2010年年世界医药市场的总销售额世界医药市场的总销售额世界医药市场的总销售额世界医药市场的总销售额我国医药产业仍面临十分严峻的挑战我国医药产业仍面临十分严峻的挑

20、战我国医药产业仍面临十分严峻的挑战我国医药产业仍面临十分严峻的挑战！第一章绪论第一章绪论为为为为了了了了开开开开发发发发一一一一个个个个具具具具有有有有发发发发展展展展前前前前途途途途的的的的新新新新的的的的活活活活性性性性物物物物质质质质，平平平平均均均均要要要要实实实实验验验验10000100001000010000个个个个合合合合成成成成或或或或天天天天然然然然化化化化合合合合物物物物，耗耗耗耗资资资资数数数数亿亿亿亿美美美美元元元元。开开开开发发发发新新新新药药药药成成成成为为为为一一一一项项项项科科科科学学学学技技技技术术术术含含含含量量量量极极极极高高高高的的的的十十十十分分分分艰

21、艰艰艰难难难难的的的的任任任任务务务务。现现现现代代代代新新新新药药药药设设设设计计计计大大大大致致致致可可可可分分分分为为为为基基基基于于于于疾疾疾疾病病病病发发发发生生生生机机机机制制制制的的的的药药药药物物物物设设设设计计计计（mechanism mechanism mechanism mechanism based based based based drug drug drug drug designdesigndesigndesign）和和和和基基基基于于于于药药药药物物物物作作作作用用用用靶靶靶靶点点点点结结结结构构构构的的的的药药药药物物物物设设设设计计计计（structure

22、 structure structure structure based based based based drug drug drug drug designdesigndesigndesign）。据据据据统统统统计计计计，现现现现有有有有已已已已知知知知的的的的药药药药物物物物作作作作用用用用靶靶靶靶点点点点有有有有480480480480多多多多个个个个，其其其其中中中中受受受受体体体体占占占占45%45%45%45%、酶酶酶酶占占占占28%28%28%28%，但但但但由由由由于于于于这这这这些些些些靶靶靶靶点点点点的的的的三三三三维维维维结结结结构构构构和和和和功功功功能能能能的的的

23、的复复复复杂杂杂杂性性性性，特特特特别别别别是是是是众众众众多多多多的的的的受受受受体体体体是是是是跨跨跨跨膜膜膜膜蛋蛋蛋蛋白白白白和和和和糖糖糖糖蛋蛋蛋蛋白白白白，其其其其三三三三维维维维结结结结构构构构清清清清楚楚楚楚的的的的不不不不多多多多，从从从从而而而而使使使使新新新新药药药药的的的的合理设计受到限制。合理设计受到限制。合理设计受到限制。合理设计受到限制。第一章绪论第一章绪论候选物候选物化合物筛选 I 期试验 II 期试验 III 期试验 化合物化合物化合物化合物新药5 亿美元，亿美元，1015年年第一章绪论第一章绪论Nature Biotechnology,2001已知治疗性药物靶标的分类已知治疗性药物靶标的分类已知治疗性药物靶标的分类已知治疗性药物靶标的分类第一章绪论第一章绪论发现药物新靶标是产生“重磅炸弹”式创新药物的源头候选物候选物化合物筛选 I 期试验 II 期试验 III 期试验 化合物化合物创新药物体系新药药物靶标药物靶标药物靶标药物靶标:药物作用的靶分子药物作用的靶分子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