1、第三章 药学研究(ynji)的分支学科,第一页，共六十八页。,制药工程专业（药学）主要(zhyo)课程,生药学与中药学 药物化学 天然(tinrn)药物化学 药理学 药剂学 药物分析学 生物制药 制药工艺学 制药工程学 药事管理学 药物经济学 药学统计学,第二页，共六十八页。,主要(zhyo)内容,第一节 药物(yow)化学第二节 药理学（第二章）第三节 药剂学第四节 药物分析学,第三页，共六十八页。,第一节 药物(yow)化学,一、药物化学的基本定义二、药物化学的研究内容三、药物化学的主要研究任务四、药物化学与其他学科的关系(gun x)五、药物化学的历史与现状六、新药研究方法和技术,第四页
2、，共六十八页。,第一节 药物(yow)化学,药物化学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（生物大分子）之间相互作用规律(gul)的综合性学科。,一、药物化学(huxu)的基本定义,第五页，共六十八页。,二、药物化学的研究(ynji)内容,药物化学 is now called Medicinal Chemistry,very seldom called Pharmaceutical Chemistry。药物具有治疗、诊断、预防(yfng)、调节生理机能的物质。化学药物已知确切结构的单一化合物。,第六页，共六十八页。,药物(yow)化学的研究内容:1)SAR
3、 and QSAR 2)化学结构与理化性质的关系 3)药物与受体(酶，核酸)的相互作用 4)药物的代谢(药物的吸收，转运，分布和代谢)5)新化学实体(New Chemical Entities,NCE)的创制。,第七页，共六十八页。,三、药物化学的主要(zhyo)任务,（一）为有效利用现有药物提供理论基础。（二）为生产化学药物提供经济合理的方法(fngf)和工艺。（三）寻求优良新药，不断探索寻求新药的途径和方法,第八页，共六十八页。,三、药物(yow)化学的主要任务,（一）为有效利用现有药物提供理论基础。“临床药物化学”研究药物的化学结构与理化性质(xngzh)的关系、药物的构效关系、药物稳定
4、性方面的探讨。,第九页，共六十八页。,（二）为生产化学药物提供经济(jngj)合理的方法和工艺,“化学(huxu)制药工艺学”,学习化学合成药物的生产工艺原理,工艺路线的设计、选择(xunz)、评价和革新，熟悉实验室研究方法和中试放大、生产工艺规程、安全生产技术、相关的环境保护知识及典型药物的工艺研究，深入学习相关的知识。,第十页，共六十八页。,（三）寻求优良新药，不断探索寻求新药的途径(tjng)和方法,创新药（第一(dy)任务）生产化学药物（第二任务）,“新药(xn yo)设计”,第十一页，共六十八页。,先导(xindo)化合物(Lead compounds),最初发现的具有特定生理(sh
5、ngl)活性和全新结构的化合物，可作为进行结构修饰的模板，通过构效关系、定量构效关系和三维定量构效关系研究，以获得预期药理作用的理想药物。,A lead is a representative of a compound series with sufficient potential(as measured by potency,selectivity,pharmacokinetics,physicochemical properties,novelty,and absence of toxicity)to progress to a full drug development progra
6、m.,第十二页，共六十八页。,Lead discovery,天然生物活性物质以生物化学为基础发现先导物基于临床副作用观察产生先导物基于生物转化发现先导物药物合成的中间体作为先导物组合化学的方法产生先导物基于生物大分子结构和作用(zuyng)机理设计先导物反义核苷酸幸运及筛选发现的先导物,第十三页，共六十八页。,四、药物化学与其他学科(xuk)的关系,相关学科在药物化学发展史上所起的作用。药物化学的建立是以近代化学和化学工业的建立为基础，而其发展则受益于生物化学、生物物理、理论有机化学及药理学的发展，特别是近年来分子生物学!分子药理学!量子生物化学取得的一系列成果，使人们对机体的认识从宏观进入到
7、微观的“分子水平(shupng)”在药物化学的发展史中，相关学科的影响是多方面的,第十四页，共六十八页。,（一）化学(huxu),化学药物的出现是药物化学发展史上的一大进步,而化学药物之所以出现，又是由于染料化学和其他化学工业的发展。通过借鉴或直接应用有机化学结构理论和反应机理，可以很好地解释药物分子同体内生物大分子间的相互作用以及分析(fnx)其构效关系“用量子化学的方法计算药物分子的轨道参数、能量和电荷密度，用物理化学和物理有机化学的方法分析能量过程和分子的轨道参数”。这些都已成为药物分子的化学结构的重要表达方式。,第十五页，共六十八页。,（二）医学研究(ynji)的基础科学,药理学、毒理
8、学和药物代谢动力学对评价药物的活性、安全性和在体内的处置过程，提供了动物模型。分子药理学和分子生物化学，则从分子水平(shupng)上研究药物的作用与过程，解析药物与受体部位的相互作用。生理学和病理学的研究提示了正常组织与器官同病态的组织器官之间的结构与功能的变化和差异，这种差异为合理地设计新药，尤其是研制具有特异性选择作用的新药，提供了依据。,第十六页，共六十八页。,（三）计算机技术,应用各种理论计算方法和分子图形模拟技术进行计算机辅助药物设计，可将构效关系的研究和药物设计提高到新的水平。X-线结晶学、计算化学和计算机图形学相结合，可以反映药物分子与受体分子在三维空间中的相互位置和作用，为研
9、究药物分子的药效构象、诱导契合和与受体作用的动态过程，提供了方便(fngbin)而直观的手段。,第十七页，共六十八页。,（四）现代(xindi)生物技术,建立在分子生物学基础上的现代(xindi)生物学技术在医药领域中的应用。帮助人们从整体水平到分子水平的各个层次上认识机体的生理和病理本质，研究药物分子怎样与机体内的生物大分子相互作用。随着受体学说的证实，药物作用的确切靶位日益明确，由此来指导药物的结构和功能研究，不仅帮助克服了化学模式的缺陷，而且为化学理论和技术在药学领域中的应用开辟了广阔的天地。,第十八页，共六十八页。,五、药物(yow)化学的历史与现状,1）药物化学的起源：炼丹术、炼金术
10、对药物化学的贡献。中国的炼丹术：据史书记载，早在公元前四世纪的战国时期，我国就有炼丹方士，秦、汉时，炼丹术得到进一步发展。秦始皇统一六国之后，曾派人到海上(hi shn)求仙人不死之药。汉武帝本人就热衷于神仙和长生不死之药。到了唐代，炼丹术跟道教结合起来而进入全盛时期，这时炼丹术家孙思邈，著作丹房诀要。这些炼丹术著作都有不少化学知识，据统计共有化学药物六十多种，还有许多关于化学变化的记载。,1.药物化学的历史(lsh)回顾,第十九页，共六十八页。,阿拉伯的炼金术,唐代的丝绸之路将中国的炼丹术带入阿拉伯帝国，与古希腊传来的炼金术相融合，从而(cng r)形成了阿拉伯的炼金术。伊斯兰炼金术继承了古
11、代东方的炼金术传统，主要是以亚力山大为中心的赫尔墨斯神智学和中国的炼金术。穆斯林最早的炼金术是倭麦亚王子哈立德伊本叶基德。,欧洲(u zhu)的炼金术（alchemy）,西方的炼金术可追溯到希腊时期，最早、最可靠的代表人物是佐息摩斯。大约生活在公元350至420年的佐息摩斯相信存在着一种物质，它能魔术般地使金属出现人所企望(qwng)的变化。,第二十页，共六十八页。,炼金术的意义(yy),炼金术经过现代科学证明是错误的。但作为近代化学的先驱在化学发展史上起到了一定的积极作用。：积累了化学操作的经验，发明了多种实验器具，认识了许多天然矿物(kungw)。炼金术在欧洲成为近代化学产生和发展的基础。
12、,第二十一页，共六十八页。,2）近现代的药物(yow)化学,发现阶段(jidun)(discovery)发展阶段(development)设计阶段(design),第二十二页，共六十八页。,A.发现(fxin)阶段,19世纪，有机化学工业从无到有发展很快。人们在煤焦油中分离出苯、萘、蒽、甲苯、苯胺等一系列新的化合物。1856年，化学家帕金(W.H.Parkin1838-1907，英)以苯胺为原料合成(hchng)了苯胺紫第一个人工合成的染料。以后化学家又合成了一系列染料，发现了药物和香料。,第二十三页，共六十八页。,19世纪发现(fxin)的具有药效的生物碱有10余种,1817年，从吐根中提得
13、吐根碱;1818年，从番木鳖中得到番木鳖碱;1820年，从金鸡纳树皮中分离出奎宁、辛可宁;从秋水仙种子中分离出秋水仙碱1821年，从咖啡豆中得到咖啡因;1828年，从烟草(ynco)中提取出尼古丁;1832年，从鸦片中分离出那塞因与可待因;1856年，从古柯树叶中得到古柯碱;1871年，从山道年篙中得到山道年碱;1885年，从麻黄中提取出麻黄素和伪麻黄素。,第二十四页，共六十八页。,古柯(k)碱 苯佐卡因 优卡因 普鲁卡因,1856年，从古柯树叶中得到古柯碱。1865年，化学家洛逊(Lossen)将古柯碱完全水解，得到三种成分:爱康宁(托品环)、苯甲酸和甲醇。1890年，化学家制得结构较为简单
14、的对氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)，发现也有局麻作用，此药被称作麻因。1897年，化学家哈里斯(Harris)合成了优卡因，一种带有托品环的芳香酸酯类衍生物，发现其麻醉作用优于古柯碱。化学家艾因霍恩在总结局麻药的化学结构时说:“所有的芳香酸酯都可能产生局麻作用”1904年，在芳香酸酯基团上引入二氨基，合成了优良的局麻药普鲁卡因。以上这一系列化学实验给化学家一种启示:药物分子中有一些特殊(tsh)的结构，包括特殊(tsh)基团，是发挥药效必需的，具有相同结构的物质会产生相同的治疗效应。,第二十五页，共六十八页。,1859年，化学家利用大量易得的苯酚十分便利地合成了水杨酸，1875年发现了它的解热镇痛
15、作用，但由于它对胃有强烈的刺激作用，因此被搁置了近20年，直到1893年，化学家霍夫曼将其制成乙酰水杨酸阿司匹林，经过六年临床试验后大量生产。目前发现其有治疗心脏病的作用，并可以(ky)抗乳腺癌、肠癌。1884年，化学家克诺尔(L.Knorr)在研究奎宁时偶然合成了氨基比林，1886年，发现其有退热作用，其衍生物匹拉米洞于1893年在一个染料厂被合成出来。1886年，发现染料中间体苯胺及乙酰苯胺(退热冰)有解热镇痛作用，1887年合成了其衍生物非那西丁.去痛片氨基比林非那西丁咖啡因苯巴比妥,第二十六页，共六十八页。,PaulEhrlich,Paul Ehrlich（德）是体液免疫的倡导者。由此
16、认为抗体的形成是机体的一种免疫应答现象，主要是体液中产生了相应抗体，从而确立了体液免疫学说。他和梅契尼可夫以关于抗体形成的侧链学说共获1908年的诺贝尔生理(shngl)和医学奖。通过构效关系的研究发现扑疟奎、阿的平等合成抗疟药。606抗病毒。,进一步发展(fzhn)了对受体结合理论，认为在哺乳动物细胞 中存在受体，药物与受体结合后才能发挥药效。,第二十七页，共六十八页。,2.发展(fzhn)阶段,百浪多息,磺胺(hun n),复方(ffng)磺胺甲恶唑片,磺胺嘧啶,第二十八页，共六十八页。,甾体激素类药物(yow)如肾上腺皮质激素和性激素广泛研究和应用，对调整内分泌失调起重要作用。以青霉素为代表的抗生素的出现和半合成抗生素的研究、神经系统药物、心脑血管治疗药以及恶性肿瘤的化学治疗等都显示出药物化学发展的巨大进步。从药物化学的角度看，这一阶段的成就同有机化学的理论和实验技术的发展有密切的关系。,第二十九页，共六十八页。,3.设计阶段,20世纪60年代至今在这期间，恶性肿瘤、心脑血管疾病和免疫性等疾病的药物研究与开发遇到了困难题，按以前的方法与途径研究开发，成效并不令人满意。物理化学和物
