中华医学百科全书-药物化学

药物化学

药物分子特性

药物分子结构特性

药效基团

药动基团

毒性基团

药物警戒结构

药物立体异构

手性药物

药效构象

药物分子药动学特性

药物分子体内被动转运

药物分子体内主动转运

药物分子首过效应

药物分子肝肠循环

成药性

药物理化性质

药物分子溶解度

药物分子脂溶性

药物脂水分配系数

药物分子解离度

药物分子量

药物分子晶型

药物分子化学稳定性

药物体内生物化学性质

药物分子透膜性

药物分子与转运蛋白结合

药物分子与血浆蛋白结合

药物体内药动学性质

药物血药浓度一时间曲线

药物生物利用度

药物表观分布容积

药物与血浆蛋白结合率

药物体内清除率

药物生物半衰期

药物分子体内生物转化

药物分子体内生物转化代谢酶

细胞色素P450酶系

还原酶系

过氧化物酶

单加氧酶

水解酶

药物分子结构I相生物转化

药物分子氧化反应

药物分子还原反应

药物分子脱卤素反应

药物分子水解反应

药物分子结构Ⅱ相生物转化

药物分子与葡萄糖醛酸结合

药物分子与硫酸酯结合药物分子与氨基酸结合

药物分子与谷胱甘肽结合药物分子乙酰化结合

药物分子甲基化结合

药物分子毒副作用

药物分子靶标毒性

药物分子脱靶效应

药物分子活性代谢产物

药物分子氧化应激

药物分子诱导细胞色素P450

药物分子抑制细胞色素P450

药物分子阻滞hERG通道

创新药物研究

类药分子

苗头化合物

苗头化合物优化

先导化合物

天然资源来源先导化合物

现有药物来源先导化合物

现有药物优势结构

……

局部麻醉药

普鲁卡因

利多卡因

甾体激素类药

肾上腺皮质激素药物

氢化可的松

醋酸地塞米松

甾体雌激素药物

雌二醇

非甾体雌激素药物

己烯雌酚

他莫昔芬

雄激素类药物

丙酸睾酮

蛋白同化激素类药物

苯丙酸诺龙

抗雄澈素药物

孕激素药物

醋酸甲羟孕酮·

甾体避孕药物

炔诺酮

孕激素受体阻断剂

降血糖药物

胰岛素

胰岛素分泌促进剂

格列本脲

瑞格列奈

胰岛素增敏剂

二甲双胍

a-葡荀糖苷酶抑制剂二肽基肽酶-4抑制剂

西格列汀

钠一葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂

骨质疏松治疗药

骨吸收抑制剂

阿仑膦酸

骨形成促进剂

维生素

脂溶性维生素

维生素A类

维生素A醋酸酯

维生素D类…

维生素D3

维生素E类

维生素E醋酸酯

维生素K类

维生素K3

水溶性维生素

维生素B类

维生素B1

维生素C类

维生素C

叶酸

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yàowù huàxuó

药物化学（medicinal chemis-try） 研究有关生物活性物质的发明、发现、设计，鉴别及制备

与代谢，解释它们在分子水平上的作用机制以及构建其结构与活性之间关系的学科。药物化学的研究内容是化学药物，化学药物是具有生物活性的化合物，它们是一类既具有药物功效，又有确切化学结构的物质。截至2022年底，化学药物是临床应用中的主要药物。

  简史药物化学的发展历史约可以分为4个主要时期。

  药物发现时期19~20世纪

初是以天然活性物质和简单合成化合物为主的药物发现时期。药物化学起源于19世纪，在19世纪之前，药学是一门经验学科。这一时期出现了大批的药物，大部分是从植物中提取制得，主要是用水或乙醇(酒精）提取制得的酊剂、膏药、汤药或浸膏，还有一些矿物质，有些药物具有一定的疗效。19世纪初，由于化学学科的发展，人们开始探索有效植物中存在的有活性作用的内在物质。特别是1809年法国药师查尔斯-路易斯·卡德特·盖司考特

(Charles-Louis Cadet Gassicourt)在Bulletin de Pharmacies创刊号上提出，必须停止使用复合物作为药物，应改用纯物质。人类已不满足于应用天然植物治疗疾病，希望从中发现具有治疗作用的活性成分。研究的重点是从已在临床上应用的植物、矿物中提取和分离有效成分，并确定其化学结构。

  1815年开始，人们从植物中分离出多个活性化学成分。吗啡可能是人们分离得到的第一个有生物活性的天然产物，德国青年药师赛德纳(Fricdrich Sertürmer)分别于1803年和1805年分离得到吗啡，但一直到1817年才明确报道纯品吗啡的分离，且直到1925年才确定吗啡的结构。1817年法国药剂师佩尔蒂埃(PierreJoseph Pelletier）和医生马让迪（Francois Magendlie）合作，从吐根中分离出第一个生物碱，命名吐根碱。同年，佩尔蒂埃和卡文

图(Joseph Bienayme Caven-tou)从马钱子中分离得到神经系统兴奋剂士的宁。1820年，他们又从金鸡纳植物中分离得到有效成分奎宁和辛可宁，随后佩尔蒂埃和卡文图开创了奎宁的工业化生产，并将其作为解热药和抗疟药用于临床。1819年德国化学家弗里德里希·费迪南·龙格（FriedliebFerdinand Runge）从咖啡豆中分离得到咖啡因；1820年法国药剂师佩尔蒂埃和卡文图从秋水仙中分离得到秋水仙碱；1833年德国药剂师米恩（H.F.Mein）从颠茄等茄科植物中分离得到阿托品，阿托品是被广泛用于解除平滑肌痉挛的抗胆碱药，1901年由德国化学家理查德，威斯塔特（Rice-hard Willstätter)首次合成得到；根据南美土著人有咀嚼古柯树叶的习惯，1855年德国化学家盖德克(Friedrich Gaedcke)从古柯树叶中分离得到可卡因，后发现可卡因具有局部麻醉作用，并在此基础上研究发现了普鲁卡因、利多卡因等；根据中国的《本草纲目》记载，1887年从中药麻黄中分离和确定了有效成分麻黄碱的化学结构等。这些活性成分的分离和确定，说明了天然药物中所含的化学物质是天然药物产生治疗作用的物质基础，不仅为临床应用提供了准确适用的药品，也为药物化学的发展创立了良好的开端。

19世纪中期以后，化学工业特别是染料化工、煤化工等的发展，为人们提供了更多的化学物质和原料，人们开始对众多的有机合成化学的中间体、产物等进行药理活性研究。有机合成技术的发展，使人们由简单的化工原料合成药物成为可能。1847年美国牙科医生摩顿（William T.G.Morton)首次通过吸人乙醚方法进行外科手术，乙醚作为全身麻醉药使用。同年，苏格兰医生詹姆斯·辛普森(James Simpson)在临床手术中使用三氯甲烷作为全身麻醉药。1869年德国药理学家奥斯卡·利布莱希（Oscar Lie-breich）首次报道了水合氯醛的镇静作用，水合氯醛易于合成得到，因而被广泛用作镇静催眠药物。这些药品的成功应用，促进了制药工业的发展。制药工业开始大量合成和制备化学药物并进行大规模工业生产是在19世纪末和20世纪初期，人们开始合成一些简单的化学药物，如水杨酸和阿司匹林、苯佐卡因等。药物化学的研究开始由对天然产物的研究转人对人工合成品的研究。

  阿司匹林的研究始于水杨酸的研究，从柳树皮中提取得到的水杨酸具有抗炎、解热和镇痛作用，1853年法国化学家查尔斯(Charles Frédéric Gerhardt)首次合成得到乙酰水杨酸。1897年德国拜耳（Bayer）公司开始进行乙酰水杨酸的药理研究，1899年拜耳公司将乙酰水杨酸命名为阿司匹林并推人临床应用。20世纪70年代英国药理学家维恩（JohnVane）通过研究阐明阿司匹林通过抑制环氧化酶，从而抑制前列腺素和血栓烷的产生，不仅可用于炎症的治疗，还可预防脑卒中和冠心病的发作。1982年维恩据此获得诺贝尔生理学或医学奖。到21世纪10年代，阿司匹林的使用已有110多年的历史，预估每年的消费量在4万吨左右，成为全球使用量最大的药品之一。

药物化学(Medicinal Chemistry)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)之间相互作用规律的综合性学科，是药学领域中重要的带头学科。研究药物的化学结构和活性间的关系(构效关系);药物化学结构与物理化学性质的关系;阐明药物与受体的相互作用;鉴定药物在体内吸收、转运、分布的情况及代谢产物;通过药物分子设计或对先导化合物的化学修饰获得新化学实体创制新药。本书在全面系统的梳理了药物化学的知识和研究成果的基础上，内容全准精新，语言尽量通俗，以条目为单位进行介绍，适合作为专业人员的工具书，也适合非本专业的专业人员查阅和了解本专业的基础知识和成果。