第一篇:藥物化學輔導教案1
藥物化學輔導教案
藥 物 化 學
Medicinal Chemistry
第一章
緒論
基本要求
1.熟悉藥物化學的研究對象和任務。2.熟悉藥物的命名
3.了解藥物化學的近代發展。基本概念
藥物化學研究的對象和任務;藥物的命名和藥物化學的近代發展。教學學時:2學時 重點、難點和要點
《藥物化學》是藥學專業的基礎課。藥物化學是用現代科學方法研究化學藥物的化學結構、理化性質、制備原理、體內代謝、構效關系、藥物作用的化學機理以及尋找新藥的途徑和方法的一門學科,通過本課程的教學,使學生掌握上述有關內容的基礎上,為有效、合理使用現有的化學藥物提供理論依據,為從事新藥研究奠定基礎。學生學習本課程后應達到如下要求:
1.掌握代表藥物的藥物名稱包括英文名、結構式、熟悉化學名稱。每一種藥物都有它的特定名稱,相互間不能混淆。藥物的命名按照中國新藥審批辦法的規定包括通用名(漢語拼音)、化學名稱(中文及英文)、商品名。通用名: 中華人民共和國衛生部藥典委員會編寫的《中國藥品通用名稱》(化學工業出版社1997)是中國藥品命名的依據。它是以世界衛生組織推薦使用的國際非專利藥品名稱(International Non-proprietary Names for Pharmaceutical Substance,INN)為依據,結合我國的具體情況而制定的。化學名: 英文化學名是國際通用的名稱,只有用化學命名法命名藥物才是最準確的命名,不可能有任何的誤解與混雜。英文化學命名的原則現在多以美國化學文摘(Chemical tracts Service,CAS)。2.掌握藥物的分類、藥物的理化性質及影響藥效、毒性、藥物質量以及研究最佳劑型和藥物分析方法的主要性質。藥物的分類主要按照藥理作用和化學結構分類,各種分類方法都有其不同的作用。3.熟悉藥物化學制備及結構修飾的原理和方法,了解制備過程可能帶來的特殊雜質,以保證藥物質量。了解研究新藥的思路、方法、轉折點及新藥的最新發展。
4.綜合運用生物學、分子藥理學、酶學和受體學說基礎知識,熟悉各大類藥物的作用機制——藥效和副作用及臨床上的適應癥。5.熟悉化學結構與生物活性的關系,了解定量構效關系及尋找新藥的基本途徑。
6.通過代表藥物的體內代謝,了解原藥及代謝物的藥效、毒副作用及藥物修飾的關系。
7.通過幾種藥物的合成,繼續鞏固和提高有機合成藥物的基本操作技能。
參考資料和輔助資料
1、《藥物化學》教學課件,華西醫科大學視聽教育中心,2002
2、《中國藥品通用名稱》(化學工業出版社1997)
第二章
中樞神經系統藥物 Central Nervous System Drugs 基本要求
1.熟悉鎮靜催眠藥、抗癲癇藥、抗精神失常藥、中樞興奮藥和鎮痛藥的發展和結構類型。
2.掌握代表藥物的化學結構、命名、理化性質、體內代謝。3.熟悉各類藥物的結構改造方法、構效關系、化學合成方法和藥物作用的靶點。基本概念
1.掌握代表藥物苯巴比妥、地西泮、三唑侖、唑吡坦、苯妥英鈉、卡馬西平、丙戊酸鈉、普羅加比、鹽酸氯丙嗪、氯普噻噸、氯氮平、氟哌啶醇、舒必利、鹽酸丁螺環酮、鹽酸丙咪嗪、鹽酸阿米替林、咖啡因、茴拉西坦、鹽酸哌甲酯、嗎啡、鹽酸納絡酮、鹽酸哌替啶、鹽酸美沙酮、噴他佐辛的化學結構、命名、理化性質、體內代謝。2.熟悉上述代表藥物的結構類型、構效關系和結構改造方法和化學合成方法。教學學時:8學時 重點、難點和要點
第一節 鎮靜催眠藥(Sedative-hypnotics)鎮靜催眠藥沒有共同的結構特征,屬結構非特異性藥物,即不作用于專一的受體,結構非特異性藥物作用的強弱主要與理化性質有關。靜催眠藥鎮按照結構類型主要有巴比妥類、苯二氮卓類和其他類。1.巴比妥類
以苯巴比妥(phenobarbital)為例:
OHNOCH3CH2ONH
巴比妥類藥物為取代的丙二酰脲類化合物,其母體結構為嘧啶三酮。分子中的內酰亞胺結構能夠互變為烯醇式而呈弱酸性,pKa 為7.4,溶于氫氧化鈉或碳酸鈉溶液中。由于苯巴比妥的酸性比碳酸還弱,所以苯巴比妥鈉的水溶液吸收空氣中的CO2,可析出苯巴比妥沉淀。巴比妥類化合物分子結構中2個亞氨基上的氫被全部取代,則化合物失去中樞抑制作用,其中1個氫被取代仍保留生物活性。巴比妥類藥物屬非特異性結構類型藥物,其作用的強弱、快慢和作用時間的長短主要取決于藥物的理化性質及體內代謝是否穩定。巴比妥類藥物的酸性對藥效很重要,因為藥物通常以分子形式吸收而以離子形式作用與受體,因而要求有適當的解離度。在生理pH7.4的條件下,巴比妥類藥物在體內的解離程度不同,透過細胞膜和通過血腦屏障進入腦內的藥物量也有差異,表現在鎮靜催眠作用的強弱和作用的快慢也就不同。巴比妥酸在生理條件下99%以上是離子狀態,幾乎不能透過細胞膜和血腦屏障,進入腦內的藥量極微,故無鎮靜催眠作用。藥物作用時間的長短與藥物在體內的代謝穩定性有關,容易代謝則藥物作用時間短,反之則長。5位取代基的氧化是巴比妥類藥物代謝的主要途徑。當5為取代基為飽和直鏈烴或芳烴時,由于不易被氧化代謝,因而作用時間長。而當5位取代基為支鏈烴或不飽和烴時,氧化代謝迅速,主要以代謝產物形式排除體外,所以鎮靜催眠作用時間短。
2.苯并二氮雜卓類
以地西泮(Diazepam)為例:
CH3NClNO
本品具有酰按及烯胺的結構,迂酸或堿液,受熱易水解生成2-甲氨基-5-氯二苯甲酮和甘氨酸。水解開環發生在1,2位或4,5位,兩過程平行進行。4,5位開環為可逆性水解。在體溫和酸性條件下,4,5位間開環水解,當pH提高到中性時重新環合。口服本品后,在胃酸的作用下,4,5為間開環,當開環的化合物進入堿性的腸道,又閉合成原藥,因此4,5位間開環不影響藥效。在7位有吸電子基或1,2位駢合其他雜環時,水解反應幾乎都是在4,5位間進行,所以作用強。在藥物的構效關系和結構改造工作中,通常在7位用強吸電子基取代,而1,2位駢合其他雜環,如硝西泮、三唑侖等。地西泮在體內的代謝途徑為N-1去甲基,C-3的羥基化,形成的羥基代謝產物以葡萄糖醛酸結合排除體外。
第二節
抗癲癇藥 Antiepileptics
早期的抗癲癇藥因副作用較大在臨床上現乙少用。目前臨床上應用的抗癲癇藥主要有苯妥英鈉、卡馬西平、丙戊酸鈉和普羅加比等。普羅加比(Progabide)為擬氨基丁酸藥。其結構由兩部分組成:二苯亞甲基為載體部分;γ-氨基丁酰胺部分為活性部分。二苯亞甲基使藥物更易進入腦內,在中樞神經系統的內外被代謝成氨基丁酰胺及進一步代謝成氨基丁酸而發揮作用。
OHONFNH2Cl
Progabide 由于分子結構中含有亞氨基基團,其水溶液不穩定,在室溫、酸或堿性條件下易水解,生成取代二苯甲基酮。溶液pH值為6-7時最穩定。
第三節
抗精神失常藥 Antipsychotic Drugs 根據藥物的主要適應癥,抗精神失常藥可分為抗精神病藥、抗抑郁藥、抗狂躁癥藥和抗焦慮藥4類。一.抗精神病藥
這類藥物又稱強安定藥或神經阻滯藥。抗精神病藥物是多巴胺(AD)受體阻斷劑。目前一般認為精神分裂癥可能與患者腦內DA過多有關。本類藥物能阻斷中腦-邊緣系統及中腦-皮質通路的DA受體,減低DA功能,從而發揮其抗精神病作用。抗精神病藥按其化學結構可分為5類:
1.吩噻嗪類
以鹽酸氯丙嗪(Chlorpromazine Hydrochloride)為例。
S.HClNClCH2CH2CH2N(CH3)2
吩噻嗪類藥物是一類重要的抗精神病藥,其母環吩噻嗪的基本結構為2個苯環聯結1個含硫和氮原子的主環的三環結構化合物。3個環不在同一平面,2個苯環沿N-S軸折疊形成平面彎曲角α(page35)。根據其側鏈基團不同分為二甲胺類、哌嗪類及哌啶類。Chlorpromazine和多巴胺的X-線衍射結構測定表明,兩者的構象能部分重疊,在Chlorpromazine 的構象中,側鏈傾斜于有氯取代的苯環方向(見page37 圖2-15)。Chlorpromazine 的苯環2位的氯原子引起分子不對稱性,側鏈傾斜于含氯原子的苯環一邊是這類藥物分子抗精神病作用的重要的結構特征,失去氯原子則無抗精神病作用。Chlorpromazine 為強抗精神病藥,但其毒副作用大,為尋找毒副作用小,療效好的新藥,對Chlorpromazine 進行了大量的構效關系研究工作,其改造規律如下:
67895SN10R4321Cl
① 2位氯原子取代是活性必必需的,用其他吸電子基取代也有效,取代基的吸電子作用越強,活性越強,如三氟甲基取代活性增強3~5倍。用弱吸電子基取代活性降低,而毒副作用也降低,如乙酰基取代。
② 5位硫原子可由甲撐、乙撐、乙烯撐取代,仍具有抗精神病活性。③ 10位氮原子可用甲叉取代仍保持藥效。
④ 10位上的側鏈可以改變,如用哌嗪代替二甲胺基形成新的類型,由于改善了油水分配系數活性增強,如奮乃靜的抗精神病作用為氯丙嗪的6~10倍。
2.噻噸類
以氯普噻噸 Chlorprothixene 為例
S
ClHCCH2CH2N(CH3)2
結構中具有噻噸母環和堿性側鏈,屬硫雜蒽類抗精神病藥,是在吩噻嗪類抗精神病藥結構改造中,將吩噻嗪環氮原子換為碳原子,并通過雙鍵與側鏈相連而發現的另一種結構類型的抗精神病藥物。氯普噻噸分子結構中存在雙鍵,有順式和反式兩種異構體順式的抗精神病作用為反式的8倍,這可能是順式異構體能與多巴胺分子部分重疊所致。
3.丁酰苯類 氟哌啶醇 Haloperidol
OHFCOCH2CH2CH2NCl
本品化學結構與吩噻嗪類不同,但藥理作用、臨床用途相似。為了克服本品的缺點,尋找作用好且毒性低的藥物,對本類藥物進行了大量的構效關系研究,見圖2-21,并由此主要圍繞堿性咱還進行結構改造,得到的藥物見標2-15。
4.苯二氮卓類 在鎮靜催眠藥中已介紹。
5.其它類 舒必利 Sulpiride 是在普魯卡因胺結構改造中發現的苯甲酰胺類抗精神病藥。本品選擇性地拮抗D2、D3、D4 受體,具有抗精神病作用和止吐作用。與典型的抗精神病藥相比,既無鎮靜作用,又無和少有錐體外系反應,副作用小。二.抗焦慮藥和抗抑郁藥 焦慮癥是以發作性和持續性情緒焦慮、緊張為主要特征的一組神經官能癥。盡管有多種類型的藥物用于治療焦慮癥,但苯二氮卓類藥物仍是首選藥。由于有效性高,在超劑量時仍然安全,以及與其他藥物不易發生相互作用等有點,被認為是優良的抗焦慮藥。如氯氮卓、地西泮、奧沙西泮、勞拉西泮、阿普唑倫和氯沙唑倫等。抑郁癥是以情緒異常低落為主要臨床表現的精神疾患,與正常的情緒低落的區別在于其程度和性質上超過了正常變異的界限,常有強烈的自殺意向。臨床上應用的抗抑郁藥可分為去甲腎上腺素重攝取抑制劑(三環類抗抑郁藥)、單胺氧化酶抑制劑及5-羥色胺再攝取抑制劑,見表2-18~2-21。
鹽酸丁螺環酮 Buspirone Hydrochloride ONONNNN.HCl
本品為一氮雜螺環癸烷二酮類化合物,其化學結構和藥理作用既不同于苯二氮卓,也不同于吩噻嗪類及其類似物。研究表明焦慮及有關的精神紊亂與5-羥色胺(5-HT)神經傳導亢進有關,Buspirone 對5-HT1A受體的部分激動作用,降低5-HT神經傳導而發揮作用。
鹽酸丙米嗪 Imipramine Hydrochloride
.HClNCH2CH2CH2N(CH3)2
Imipramine 開始是作為抗組織胺藥進行合成研究的,在臨床觀察中發現有抗抑郁作用,而成為最早用于治療抑郁癥的三環類藥物,從此開始了三環類抗意欲藥物的研究,本品具有二苯丙氮雜卓的母環和堿性側鏈。
鹽酸阿米替林 Amitriptyline Hydrochloride
.HClCHCH2CH2N(CH3)2
Amitriptyline 是對丙米嗪類結構改造過程中,受硫雜蒽類藥物一演變過程的啟發,采用生物電子等排原理,以碳原子代替二苯并氮雜卓母核中的氮原子,并通過雙鍵與側鏈相連而發現的。本品在肝臟首過效應,脫甲基生成主要的活性代謝產物去甲替林。去甲替林作為Amitriptyline 從代謝研究過程發現的新藥,也作為臨床用藥,治療抑郁癥。
第四節
中樞興奮藥 Central Stimulants 中樞興奮藥是能提高中樞神經系統功能活動的藥物,主要作用于大腦、延髓和脊髓,對中樞神經的不同部位有一定程度的選擇性。中樞興奮藥作用部位的選擇性是相對的,隨著藥物劑量的增加,不僅作用的強度加強,而且對中樞的作用范圍也會擴大,選擇性降低。用量過大時,可引起中樞神經系統廣泛和強烈的興奮,導致驚厥,經過驚厥有轉為抑制,這種抑制不能再被中樞興奮藥所消除,因此可危及生命。按照藥物的作用部位和效用,可分為一下3類:①主要興奮大腦皮層的藥物即精神興奮藥,如咖啡因、哌醋甲酯等;②主要興奮延髓呼吸中樞的藥物,如尼可剎米、洛貝林等;③促進大腦功能恢復的藥物,如茴拉西坦、甲氯芬酯等。
按照化學結構及來源可分為:①生物堿類;②酰胺類衍生物;③苯乙胺類;④其它類。
咖啡因 Caffeine
OCH3O1N26543NCH37NCH38N9 化學名為1,3,7-三甲基-3,7-二氫-1H-嘌呤-2,6-二酮一水合物,又稱三甲基黃嘌呤。可可豆堿和茶堿均為天然的黃嘌呤類衍生物,與Caffeine 結構相比只是在環取代甲基的多少及位置稍有不同。可可豆堿為3,7-二甲基黃嘌呤;茶堿為1,3-二甲基黃嘌呤。可可豆堿、茶堿和咖啡因具有相似的藥理作用,但它們的作用強度各不相同,其中樞興奮作用為:咖啡因>茶堿>可可豆堿。它們的中樞興奮作用與脂溶性有關:可可豆堿1位無甲基取代,氮原子為酰亞胺結構,胺上的氫可以解離二具有酸性,所以中樞作用最弱;茶堿少了7位甲基脂溶性沒有咖啡因大,所以中樞興奮作用比咖啡因小。興奮心臟、松弛平滑肌及利尿作用為:茶堿>可可豆堿>咖啡因,因此咖啡因主要用作中樞興奮藥,茶堿主要用為平滑肌松弛藥,利尿及強心藥,可可豆堿現已少用。
茴拉西坦 Aniracetam
ONOCH3O
本品為γ-內酰胺類腦功能改善藥,有較強的促進記憶力的功能及抗腦組織缺氧功能,其作用主要通過對谷氨酸受體通道的調節作用實現,此外,能促進海馬部位乙酰膽堿的釋放,增加膽堿能傳遞。臨床主要用于治療早期老年性癡呆及腦血管病造成的思維功能下降。對本類藥物廣泛的研究過程中,通過改變2-吡咯烷酮的1,4,5位取代基團發現了一些較好改善腦功能的藥物。
第五節
鎮痛藥
Analgesics 本節討論的鎮痛藥主要指作用于中樞神經系統內不同型阿片受體的阿片樣鎮痛藥,由于存在麻醉作用及成癮性,因此稱為麻醉性鎮痛藥(Narcotic Analgesics)。聯合國國際麻醉藥品管理局將本類藥物列為管制藥物。鎮痛藥根據其與阿片受體相互作用的關系,可分為:阿片受體激動劑;阿片受體部分激動劑(混合型激動-拮抗劑);阿片受體拮抗劑。
嗎啡
Morphine
161011115417NCH391413HO3O5876OH
分析Morphine 及其類似物的化學結構,具有一下3個特征:①分子中具有1個平坦的芳香結構。②1個堿性中心,并能在生理pH條件下大部分電離為陽離子。堿性中心和平坦結構在同一平面上。③含有哌啶或類似于哌啶的空間結構,而哌啶的烴基部分在立體結構中突出于平面的前方。根據Morphine 類藥物結構特征,早期提出了嗎啡類鎮痛藥與鴉片受體進行3點結合的受體圖象,如圖2-31所示。設想受體包括3個部分:①1個平坦的結構,可以和藥物的苯環通過范德華力結合。②1個陰離子部位能和藥物的正電中心結合。③1個方向合適的空穴與哌啶環相適合。這一學說成功應用若干年后,發現很多事實不能解釋。如埃托啡與Morphine 結構形象相似,但埃托啡的鎮痛活性卻比Morphine 高萬倍;也無法解釋激動劑與拮抗劑的作用。
為了克服Morphine 易上癮、呼吸抑制等副作用,進行了大量構效關系研究及結構修飾研究。對Morphine 的結構修飾主要集中在3位酚羥基,6位醇羥基,7,8位間的雙鍵和17位叔胺基。除了17位氮原子上的取代之外,對其他位置的改造得到的化合物鎮痛作用與成癮性相平行,即鎮痛作用提高,成癮性也增強,反之亦然。
Morphine 結構中的17位氮原子上取代基的引入對活性有較大影響,可使藥物由阿片受體激動劑轉變位拮抗劑,如Naloxone 為阿片受體純拮抗劑,Nalorphine則為阿片受體部分激動劑。
鹽酸納洛酮
Naloxone Hydrochloride
NCH2CH=CH2OH.HClHOOO
納洛酮為阿片受體純的拮抗劑,與嗎啡類鎮痛藥的分子結構不同處為17為氮原子上的甲基由烯丙基取代。Snyder 等人認為:在鎮痛受體中除了在前面討論過的幾個結合部位外,還存在另外2個輔助的疏水連接區域,其中1個區域為激動劑結合位置,另1個則是拮抗劑結合位置。藥物作為激動劑還是拮抗劑主要取決于與哪一個輔助疏水區域相結合,同時也影響藥物發揮作用的強弱。見圖2-33和圖2-34,35。
鹽酸哌替啶
Pethidine Hydrochloride CH3NCOOC2H5.HCl
本品是在研究可卡因類似物解痙作用時偶然發現的,分析結構可找出它與Morphine 結構有相似之處,相當于Morphine A、E環類似物。哌替啶不僅具有鎮痛作用,而且具有解痙作用,口腹效果比Morphine 好,結構簡單,便于合成。Pethidine 的發現推動了合成鎮痛藥的發展。對Pethidine 的結構改造主要圍繞氮原子上的基團改變、酯基的改變及環上取代基的引入等。
噴他佐辛
Pentazocine
NCH2CH=C(CH3)2CH3HOCH3
本品屬苯嗎喃類三環化合物,是第一個用于臨床的非成癮性阿片類合成鎮痛藥。參考資料和輔助資料
1、《藥物化學》教學課件,華西醫科大學視聽教育中心,2002
2、《藥理學》統編教材第四版,人民衛生出版社
第二篇:藥物化學輔導教案第五六章
藥物化學輔導教案
藥 物 化 學
Medicinal Chemistry
第五章
消化系統藥物
基本要求
1.熟悉抗潰瘍藥、止吐藥、促動力藥和肝膽疾病輔助治療藥物的發展和結構類型。
2.掌握代表藥物的化學結構、命名、理化性質、體內代謝。3.熟悉各類藥物的結構改造方法、構效關系、化學合成方法和藥物的作用靶點。基本概念
1.掌握代表藥物西咪替丁、鹽酸雷尼替丁、法莫替丁、奧美拉唑、昂丹司瓊鹽酸地芬尼多、馬來酸硫乙拉嗪、西沙必利、甲氧普胺、多潘立酮聯苯雙酯、水飛薊素和熊去氧膽酸的化學結構、命名、理化性質、體內代謝。
2.熟悉上述代表藥物的結構類型、構效關系和結構改造方法和化學合成方法。教學學時:2學時 重點、難點和要點 根據臨床治療的目的,消化系統藥物可分為:①抗潰瘍藥,②助消化藥,③止吐藥和催吐藥,④瀉藥和止瀉藥,⑤肝病輔助治療藥,⑥膽病輔助治療藥等。
第一節 抗潰瘍藥 Anti-ulcer Agents 一.H2受體拮抗劑
西咪替丁
Cimetidine
NNHSHNHNNCN
Cimetidine 是第一個上市(1976年)的H2受體拮抗劑,其化學結構有咪唑五元環,含硫醚的四原子鏈和末端取代的胍三部分組成。20世紀60年代在發現胃壁里存在促進胃酸分泌的組胺H2受體后,就試圖得到拮抗H2受體的抗胃潰瘍的新藥。因H1受體拮抗劑沒有抑制胃酸分泌的作用,故研究工作從組胺的結構改造開始。保留咪唑還,改變側鏈取代。在找齊合成的200多個組胺衍生物中發現側鏈端基胍的類似物Nα-脒基組胺有拮抗H2受體的作用。以后將側鏈端基換成堿性較弱的甲基硫脲,將側鏈增長為四個碳原子得到咪丁硫脲,比Nα-脒基組胺拮抗作用強100倍,選擇性耗,成為第一個H2受體拮抗劑,但口服無效。
為了得到口服活性高的H2受體拮抗劑,研究者采用動態構效分析方法,發現在生理pH條件下,咪唑衍生物存在陽離子和2個不帶電荷[1,4]和[1,5]互變異構體見圖5-3。各化學質點的相應比例受環上取代基的影響。咪丁硫脲的主要質點是陽離子,[1,4]互變異構體最少;而組胺的主要質點是[1,4]互變異構體。兩者占優勢的質點各不相同。研究認為,如果拮抗劑的活性質點主要為[1,4]互變異構體,即與組胺相同側拮抗作用可能增強。為進一步研究明確了方向:通過改變環上取代基,增加[1,4]互變異構體的量。
將咪丁硫脲側鏈中的一個次甲基換成電負性較大的硫原子形成含硫四原子鏈,同時在咪唑環的5位接上一個供電子的甲基得到甲硫咪脲。在生理pH條件下其[1,4]異構體占優勢。體外試驗結果拮抗活性比咪丁硫脲強8~9倍;體內試驗,對抗組胺或五肽內泌素引起的胃酸分泌作用也強5倍。但在初步臨床研究中,觀察到腎損傷和粒細胞缺乏癥。據分析可能與甲咪硫脲分子中存在硫脲基有關。后來用硫脲的電子等排體胍的強盜窩替換硫脲基,因堿性強,易解離,活性較小。最后在胍的亞氨基氮上引入吸電子的氰基,減小了極性,使陽離子減少,得到西咪替丁。
西咪替丁用于治療活動性十二指腸潰瘍,預防潰瘍復發,對胃潰瘍、反流性食管炎、預防與治療應激性潰瘍等均有效。
本品與雌激素受體有親和作用,長期應用可產生男子乳腺發育和陽痿,婦女溢乳等副作用。
煙酸雷尼替丁 Ranitidine Hydrochloride
OHNHNHClNO2NS
用呋喃環代替了西咪替丁的咪唑環,成了第二個上市(1983年)的H2受體拮抗劑。作用比西咪替丁強5~8倍,對胃及十二指腸潰瘍療效高,且有速效和長效的特點。其副作用比西咪替丁效,無抗雄激素的副作用。
法莫替丁 Famotidine
NH2H2NNH2NSNSOONSNH2
法莫替丁具有噻唑母核,作用強度比西咪替丁大30~100倍,比雷尼替丁大6~10倍,可能使噻唑環上的胍基增強了與H2受體結合力。
二.質子泵抑制劑
質子泵即H+/K+-ATP酶,該酶催化胃酸分泌的第三步,使氫離子與鉀離子交換。故質子泵抑制劑比H2受體拮抗劑的作用面廣。質子泵抑制劑是已知的胃酸分泌作用最強的抑制劑。H2受體還存在于胃壁細胞外,如在腦細胞。而質子泵僅存在于胃壁細胞表面,都質子泵抑制劑的作用較H2受體拮抗劑專一,選擇性高,副作用較小。
奧美拉唑
Omeprazole ONNHONO
奧美拉唑在體外無活性,進入胃壁細胞后,在氫離子的影響下,依次轉化為螺環中間體、次磺酸和次磺酰胺形式,見課本圖5-4。次磺酰胺是奧美拉唑的活性代謝產物,與H+/K+-ATP酶上的巰基作用,形成二硫鍵的共價結合,使H+/K+-ATP酶失活,產生抑制作用。事實上奧美拉唑是次磺酰胺的前藥。因次磺酰胺的極性太大,不能吸收,不能作為藥物應用。而在藥物的作用部位能聚集奧美拉唑,并有使其活化的機制。這是奧美拉唑成了次磺酰胺的理想前藥。
第二節
止吐藥
Antiemtic 止吐藥能阻斷嘔吐的神經反射環,該神經反射環受多種神經遞質影響。傳統的止吐藥以其拮抗的受體分為:①抗組胺受體止吐藥,②抗乙酰膽堿受體止吐藥,③抗多巴胺受體止吐藥,④5-HT3受體拮抗劑。其中抗膽堿藥可有效地治療運動性地惡心、嘔吐,氮對預防癌癥病人化療引起地惡心、嘔吐的作用很弱。多巴胺神經元大量分布在化學感受器觸發帶的腸道,是化療引起的惡心,嘔吐的傳入部位。已從多巴胺受體抑制劑中得到了很強的止吐藥。近年來發現影響嘔吐反射弧的5-羥色胺受體的亞型5-TH3,主要分布在腸道,在中樞神經系統相對較少。因此開發出新型的5-HT3受體拮抗劑,如昂丹司瓊,特別適用于癌癥病人因化療和放療引起的嘔吐反射。
昂丹司瓊 Ondansetron
ONNN
Ondansetron 具有高強度,高選擇性的5-HT3受體拮抗劑。
煙酸地芬尼多
Difenidol Hydrochloride
OHNHCl
馬來酸硫乙拉嗪
Thiethylperazine Maleate
OCH2CH2CH2NNSCH2CH3SN2OOHOH本品為抗乙酰膽堿受體止吐藥。
本品為抗多巴胺受體止吐藥。
第三節 促動力藥
Prokinetics 促動力藥是促使胃腸道內容物向前移動的藥物,臨床用于治療胃腸道動力障礙的疾病,如返流癥狀,返流性食管炎,消化不良,腸梗阻等。
西沙必利 Cisapride
OOClNHH2NONOF
Cisapride 可選擇性地刺激腸肌間神經從的乙酰膽堿釋放,通過膽堿能神經系統起作用。促進食管、胃、腸道的運動。其作用比多巴胺D2受體拮抗劑強。Cisapride 既不激活乙酰膽堿受體,也不抑制乙酰膽堿的降解。西沙必利不作用于目前人們熟知的受體(如多巴胺D2受體、α,β-腎上腺素能受體、5-HT2受體、組胺H1和H2受體及阿片μ受體等)。在相當長的時間里人們不清楚西沙必利的作用機制。新的研究顯示:西沙必利的作用可能是激活了一種新發現的5-羥色胺受體(5-TH4受體)而起作用。
第四節 肝膽疾病輔助治療藥物 adjuvant for Hepatic and Biliary Diseases 一.肝病輔助治療藥
肝病輔助治療藥有聯苯雙酯(Bifendate)和水飛薊素(Silibinin)等。
二.膽病輔助治療藥 利膽藥可刺激肝增加膽汁分泌,使排出量增加,有利于膽系疾患的治療。常用的膽病輔助治療藥見課本表5-5。參考資料和輔助資料
1、《藥物化學》教學課件,華西醫科大學視聽教育中心,2002
2、《天然藥物化學》,統編教材第四版,人民衛生出版社
第六章
解熱鎮痛藥和非甾體抗炎藥
Antipyretic Analgesics and Nonsteroidal Anti-inflammatory Agents 基本要求
1.熟悉解熱鎮痛藥和非甾體抗炎藥的發展和結構類型。2.掌握代表藥物的化學結構、命名、理化性質、體內代謝。3.熟悉各類藥物的結構改造方法、構效關系、化學合成方法和藥物的作用靶點。基本概念
1.掌握代表藥物阿司匹林、對乙酰氨基酚、羥布宗、甲芬那酸、吲哚美辛、布洛芬、萘普生、雙氯芬酸鈉、吡羅昔康的化學結構、命名、理化性質、體內代謝。
2.熟悉上述代表藥物的結構類型、構效關系和結構改造方法和化學合成方法。教學學時:4學時 重點、難點和要點
第一節 解熱鎮痛藥 Antipyretic Analgesics 解熱鎮痛藥作用于下丘腦的體溫調節中樞,使發熱的體溫降至正常,但對正常人的體溫沒有影響。近年來的研究表明,前列腺素(Prostaglandine, PG)為一種發熱物質解熱鎮痛藥可能的作用機制是抑制前列腺素在下丘腦的生物合成。這類藥物的大多數在體外均有抑制前列腺素環氧酶的作用,且解熱鎮痛作用一般與抑制還原酶的活性相平行。解熱鎮痛藥按化學結構主要分為水楊酸類、苯胺類和吡唑酮類。
阿司匹林 Aspirin
COOHOCOCH3
Aspirin 是水楊酸類解熱鎮痛藥的代表。近年來發現Aspirin 為不可逆的花生四烯酸還原酶抑制劑,能抑制血小板中血栓素A2(TXA2)的合成,具有強效的抗血小板凝聚作用,因此,現在Aspirin 已經用于心血管系統疾病的預防和治療。Aspirin 的副作用主要是對胃粘膜的刺激作用,甚至可引起胃及十二指腸出血等癥。因此將Aspirin 制成前藥,如成鹽、酰胺或酯。見課本表6-2。
對乙酰氨基酚
Paracetamol
HONHCOCH3
Paracetamol 為苯胺類解熱鎮痛藥。其解熱鎮痛作用與Aspirin 相當,但無抗炎作用,這可能歸因于該藥只能抑制中樞神經系統的PG的合成,而不影響外周系統的PG的合成。
第二節 非甾體抗炎藥 Nonsteroidal Anti-inflammatory Agents 炎癥是機體對感染的一種防御機制,重要表現為紅腫、疼痛等。除苯胺類外,解熱鎮痛藥多具有抗炎作用,但長期和大劑量使用有胃腸道反應,對凝血和造血系統有嚴重的不良反應。因此在尋找作用強、毒副作用較低的抗炎藥物方面進行了大量研究工作。本節重點介紹吡唑酮類、鄰氨基苯甲酸類、吲哚乙酸類、芳基烷酸類及其他結構類型的非甾體抗炎藥。
羥布宗 Oxyphenbutazone
OONNOH
1946年瑞士合成了保泰松,抗炎作用較強,臨床上用于類風濕性炎、痛風。但其毒副作用較大,除胃腸道副作用及過敏反應外,對肝及血象有不良反應。1961年發現保泰松的體內代謝物羥布宗同樣具有消炎抗風濕作用,且毒性低,副作用小。3,5-吡唑烷二酮類藥物的抗炎作用與化合物的酸性有關,3,5位的2個羰基增強了4-氫原子的酸性。4-位氫原子用甲基取代活性消失。
甲芬那酸 Mefenamic Acid
COOHNHCH3CH3
甲芬那酸位鄰氨基苯甲酸類消炎鎮痛藥的代表,此類藥物是采用生物電子等排原理設計以氮原子取代水楊酸中的氧原子的衍生物。此類藥物較水楊酸類藥物無明顯的優點,除了甲芬那酸外,還有甲氯芬那酸(Meclofenamic Acid)、氯芬那酸(Chlofenamic Acid)和氟芬那酸(Flufenamic Acid),臨床上用于風濕性和類風濕性關節炎。甲氯芬那酸的作用最強,為甲芬那酸的25倍。甲氯芬那酸結構中由于位阻的關系,使苯環與鄰位氨基苯甲酸不共平面,這種非共平面結構可能更適合于抗炎藥物受體的要求。分子中鄰氨基苯甲酸中的氮原子若用其電子等排體O、S、CH2、SO2、NCH3或COCH3置換,則活性降低。若將氨基位移到苯甲酸的對位或間位,與水楊酸結構相似性降低而活性消失。
吲哚美辛 Indometacin
OOCH3OClOH
5-羥色胺可能是炎癥的化學致痛物質5-羥色胺的體內生物來源與色氨酸有關,同時發現風濕痛患者體內色氨酸的代謝水平較高。基于這些考慮,對吲哚乙酸類衍生物進行了研究,從300多個吲哚類衍生物中發現吲哚美辛。它是一個強力的鎮痛消炎藥,鎮痛作用為阿司匹林的10倍,解熱作用強于阿司匹林和對乙酰氨基酚。其副作用較嚴重。現已證實吲哚美辛的作用機制不是對抗5-羥色胺,而是抑制前列腺素的生物合成。
布洛芬 Ibuprofen CH3CHCH2CH3CHCOOHCH3
在研究某些植物生長刺激素時發現吲哚乙酸和苯乙酸等芳基乙酸類化合物具有抗炎作用。在研究芳基烷酸類化合物的結構與抗炎作用的關系時,發現在苯環上增加疏水性基團可使抗炎作用增強。4-異丁基苯乙酸是這類化合物首先應用于臨床的抗炎鎮痛藥。,但大劑量應用是,可使谷草轉氨酶增高。在乙酸基的α-碳原子上引入甲基得到4-異丁基-α-甲基苯乙酸即布洛芬,不但消炎作用增強,而且毒性也有所降低,為臨床上常用的消炎鎮痛藥。將布洛芬分子中的α-甲基用乙基取代,得到布替布芬(Butibufen),抗炎作用與布洛芬相似而致潰瘍作用較輕。自從發現布洛芬的鎮痛消炎作用以后,基于芳基丙酸的基本結構相繼開發了許多此類新藥,而且新的品種還在不斷問世。它們的抗炎鎮痛作用大都強于布洛芬。
萘普生 Naproxen
CHCOOHCH3OCH3
Naproxen是一個具有光學活性的藥物,臨床上用其S(+)異構體。萘普生抑制前列腺素的生物合成作用為阿司匹林的12倍,布洛芬的3~4倍。萘普酮(Nambumetone)胃腸道刺激作用最小,它在體內被代謝為6-甲氧基萘乙酸而具有抗炎活性。
雙氯芬酸鈉 Diclofenac Sodium
CH2COONaNHClCl
雙氯芬酸鈉的結構特點是2個鄰位氯原子迫使苯胺中的苯環與苯乙酸中的苯環非共平面,此種結構有利于非甾體抗炎藥與環氧酶的活性部分結合。
吡羅昔康 Piroxicam
OHOHNOSNOCH3N
本類藥物通稱喜康類藥物(Oxicams),為長效抗炎藥。將吡羅昔康分子中的芳雜環2-吡啶基用2-噻吩基代替得到舒多昔康(Sudoxicam),抗炎作用比吲哚美辛強,且胃腸道的耐受性好。在舒多昔康的5-位引入甲基得到美洛昔康(Meloxicam),作用于環氧酶-2,幾乎無胃腸副作用,抗炎作用比吲哚美辛強。前列腺素已被工人是產生炎癥的介質,當細胞受到損傷時便可釋放前列腺素。體內花生四烯酸經環氧化酶(Cycloxygenase, COX)的作用轉化為前列腺素。非甾體抗炎藥的作用機制主要是抑制COX,減少了前列腺素的合成,從而起到抗炎作用。近年來發現至少有2中環氧化酶,即COX-1和COX-2,而現有的非甾類抗炎藥的抗炎作用是一直了COX-2,不良反應則是抑制了COX-1。因此,研究選擇性COX-2抑制劑則為炎癥的治療開拓新的前景。胃壁細胞中的前列腺素具有抑制胃酸分泌的作用,非甾類抗炎藥的作用機制為抑制前列腺素的生物合成,導致胃酸分泌增加而產生胃刺激作用,重者可引起潰瘍。根據對吲哚美辛及其衍生物構效關系的研究沈氏(T.Y.Shen)提出了受體活性部位的設想圖形,對于酸性非甾類抗炎藥也適用。
陽離子部位平坦部分空穴
參考資料和輔助資料
1、《藥物化學》教學課件,華西醫科大學視聽教育中心,2、《藥物化學》統編教材第四版。人民衛生出版社
2002
第三篇:藥物化學學習心得1
藥物化學學習心得
藥物化學(Medicinal chemistry)是利用化學的概念和方法發現確證和開發藥物,從分子水平上研究藥物在體內的作用方式和作用機理的一門學科。在大三上學期的學習課程中接觸到了這門對于我們藥學專業非常重要的學科。經過一個學期的學習,對藥物化學有了更深刻的了解。
首先,藥物化學是建立在化學和生物學基礎上,對藥物結構和活性進行研究的一門學科。研究內容涉及發現、修飾和優化先導化合物,從分子水平上揭示藥物及具有生理活性物質的作用機理,研究藥物及生理活性物質在體內的代謝過程。在課程學習中,老師為我們講解了每個藥物的化學結構,從結構出發進行修飾而得到多種藥物或者提高藥物的活性,這是改良和發現新藥物的很重要途徑。當然各種藥物的化學式對于我們初學者來說,記憶也十分的困難,這也是在學習過程中遇到的最大阻礙,往往在老師上課講化學式時云里霧里,跟不上老師的節奏,結果那節課效率會十分的低。
其次,藥物化學的研究對象包括藥物及與其相關聯的物質和一般生理活性物質,主要研究是藥物。藥物化學是一門發現與發明新藥、合成化學藥物、闡明藥物化學性質、研究藥物分子與機體細胞(生物大分子)之間相互作用規律的綜合性學科,是藥學領域中重要的帶頭學科。藥物化學是一門歷史悠久的經典科學,具有堅實的發展基礎,積累了豐富的內容,為人類的健康作出了重要的貢獻。作為藥學領域的帶頭學科,我們在大三之前的學習課程如:病理生理學、有機化學、物理化學、生物化學等為我們大三的藥物化學學習做了很好的鋪墊。藥物化學課程將它們緊密的聯系起來,人體、疾病及藥物之間相互作用。同時,在藥物化學的學習過程中老師為我們講述了新藥的開發歷程以及設計思路。一些新藥的發現往往開啟一個新的領域,如:磺胺類藥物的發現,開創了化學治療的新紀元,是死亡率很高的細菌性傳染病得到控制。這類藥物從發現到作用機制學說的建立,只有短短十幾年的時間。尤其是作用機制的闡明,開辟了一條從代謝拮抗尋找新藥的途徑,對藥物化學的發展起到了重要的作用。
最后,藥物化學研究主要包括兩點:1.已知藥理作用并在臨床上應用的藥物,包括他們的制備方法。分析確證.質量控制。結構變換以及化學結構和藥理活性之間的關系。2.從生物學和化學角度設計和創新藥物,主要研究藥物與生物體相互作用的物理化學過程,從分子水平上揭示藥物的作用機理和作用方式。總之,藥物化學的主要任務是探索、研究發現新的高效低毒藥物,這也是藥物化學發展的動力。對于一個本科生來說研究藥物有點異想天開,但對于已知的重要藥物的藥理作用、制備方法需要掌握,這也是老師上課經常強調的。同時我們要知道藥物不僅能治病也能毒害人們的健康甚至威脅到生命,這也突出了掌握好每一種藥物的藥理作用的重要性,不要因為自己的無知而造成不可挽回的事故,所以藥化學習需要我們嚴謹的對待!除此之外,某些藥物即是藥物也是毒品,如嗎啡,是良好的鎮痛藥,同時因為它具有成癮性,如果濫用會變成危害社會的毒藥。不要因為學習了藥物化學而違反國家的法律,私下合成這類毒品!這是與我們的學習宗旨相違背的。
以上是在理論課上所得體會,藥物化學的學習還包括了實驗部分,理論終究是要用實踐來檢驗的。
很感謝學校老師們為我們提供了實驗平臺,并指導我們進行實驗。對于藥化實驗,雖然我們要花的時間比其他實驗要多得多,但最后看到自己合成出了藥物,會有一種成就感,終于學有所得!我們的實驗基本上是根據前人的實驗步驟按部就班的實踐,也就是說離開了書本資料,我自己很難做出藥物來,這也突出了我學習的匱乏,掌握得不夠透徹。
在藥物化學的學習道路上不是說課上完了,試考了就結束了。如果自己要在藥學這條道路上一直走下去,那么藥物化學的學習就不會結束。而在大學的課程中我也覺得藥物化學那么重要的學科應該多安排些學時,包括實驗課時。相對于大一學的那些大學物理、高等數學概率統計等等,藥物化學才真正是值得我們好好學習的,對我們專業真正有用的,必須要掌握的!但是我們花了一年的時間在那些課程上面,而在藥物化學僅僅半個學期,這顯得有點不公平!
現在,正在復習藥物化學的考試,一本將近500頁的書,雖然老師說過重點,現在推行重點教導,但自己覺得,我是學藥學的,如果只是掌握些考試的藥物,來大學就為了考試,那么我的大學也太悲催了。但事實卻這樣,由于自己在學習中的不良習慣,學習越來越懶惰,現在也在忙于考試,看著各種化學式,背著作用機制,畫著構效關系。而越學習就越覺得自己不懂越多。這也讓我明白了藥物化學的博大精深,短時間很難掌握,需要自己記憶的東西很多。藥物化學的學習是一個持之以恒的過程。希望在今后繼續好好學習藥化!
Yaoxue0904
xxx
U200913xxx
第四篇:《天然藥物化學》教案
《天然藥物化學》教案
一、總學時數、理論學時數、實驗學時數、學分數:
(一)總學時數:108學時
(二)理論學時數:54學時
(三)討論學時數:6學時
(四)實驗學時數:48學時
(五)學分數:6學分
二、承擔課程教學的院、系、教研室名稱
華中科技大學同濟醫學院
藥學院中藥系天然藥物化學教研室
三、課程的性質和任務
天然藥物化學是運用現代科學理論和方法研究天然藥物中化學成分的一門學科。
天然藥物化學是藥學專業的必修專業課,學生在具備有機化學、分析化學、光譜解析、藥用植物學基礎知識后,通過本課程的教學,使學生系統掌握天然藥物化學成分(主要是生物活性成分或藥效成分)的結構特征、理化性質、提取分離方法以及主要類型化學成分的生源途徑、結構鑒定的基本理論和基本技能,培養學生具有從事天然藥物的化學研究、新藥開發和生產的能力,為繼承、整理祖國傳統醫藥學寶庫和全面弘揚、提高祖國藥學事業水平奠定基礎。
四、所用教材和參考書
(一)所用教材:國家級規劃教材,吳立軍主編,天然藥物化學(第四版),人民衛生出版社。
(二)參考書:
1、吳壽金、趙泰、秦永琪主編 《現代中草藥成分化學》中國醫藥科技出版社。
2、徐任生主編 《天然產物化學》科學出版社。
3、Nakanishi K.Natural Products Chemistry, Academic Press, New York。
第一章 緒 論
一、學時數:6學時
二、目的和要求
1、掌握天然藥物化學的含義、研究對象、性質與任務;
2、掌握天然藥物有效成分提取分離的一般原理及常用方法;
3、掌握層析分離法的分類及其原理、各種層析分離要素、相關因素及應用技術;
4、掌握天然化合物結構研究的一般步驟和常用方法;
5、熟悉不同的生物合成途徑與各類二次代謝產物生成的相關性
6、了解天然藥物化學的發展歷史、近代研究成就及發展趨勢;
7、了解天然藥物化學與藥學相關學科的關系;
8、了解天然藥物化學在國民經濟和藥學專業中的作用和地位。
三、重點和難點
1、重點:性質、任務、提取分離、結構鑒定。
2、難點:提取分離原理。
四、講授的基本內容和要點
(一)緒論
1、天然藥物化學的內涵
2、天然藥化的研究對象及其任務
3、天然藥物化學的發展歷史
4、天然藥物化學的發展趨勢
(二)生物合成
1、生物合成假說的提出
2、植物代謝及其代謝產物
3、“植物親緣相關性學說”與“植物化學分類學”
4、生物合成途徑
5、了解生物合成的意義
(三)提取分離方法
1、概述:天然藥物化學成分的構成特點、提取分離前的文獻調研
2、天然藥物有效成分的提取:常用提取方法、溶劑提取法
3、天然藥物有效成分的分離與精制:根據物質溶解度差異、物質分配系數差異、物質吸附能力差異、物質分子大小差異、物質解離程度差異分離
4、提取與分離天然藥物有效成分的注意事項:光照、酸堿、溫度、溶劑、層析的影響
(四)天然化合物結構研究方法
1、化學結構研究的目的與意義
2、結構研究步驟與方法:查閱文獻、純度測定、物理常數測定、分子量測定(經典法、MS法)、分子式測定(EA法、HR-MS法、NMR法)
3、不飽度計算
4、分子結構骨架測定:專屬反應、植物親緣相關性、光譜特征、部分合成、化學降解
5、功能團推斷:化學法、光譜法
6、光譜分析:UV、IR、NMR、MS
(五)天然化合物結構研究實例
五、英語詞匯
1、概念詞匯:
Chemistry of Constituents of Chinese Traditional and Herbal Drugs、Phytochemistry、Chemistry of Natural Products、Chemistry of Natural Organic Compounds
2、專業及術語詞匯: Active Constituents、Active Compounds、Active Extracts、Active Fraction、Inactive Constituents、Biosynthesis、primary metabolites、secondary metabolites、acetate-malonate pathway、mevalonic acid pathway、cinnamic acid – shikimic acid pathway、amino acid pathway、extraction、extracts、isolation、chromatography、CCD、counter current distribution、DCCC、GC、LC、TLC、normal phase、reverse phase、adsorption、adsorbent、partition、fraction、gel filtration、exclusion、Sephadex G、Sephadex LH、mobile-phase、structural identification、structural elucidation、spectral analysis
六、復習思考題
1、天然藥物化學的定義、研究對象、任務及其在藥學專業中的作用?
2、何謂有效成分、有效部位和無效成分?他們與中藥新藥研究開發的關系如何?
3、天然化合物生物合成的主要途徑有哪些?與主要成分間相關性如何?
4、分離天然化合物的主要依據有哪些?
5、不同的層析法分離天然化合物的要素是什么?吸附薄層層析最佳條件的選擇與哪些因素有關?如何調整?何謂邊緣效應?如何規避?
6、天然化合物結構鑒定的一般程序如何?“四大”波譜分別提供化合物分子的何種結構信息?
第二章 糖和苷
一、學時數:6學時
二、目的和要求
1、掌握糖和苷的結構特征、分類及苷類化合物的含義;
2、掌握苷的溶解度與分子結構的內在聯系,檢識糖、苷類化合物反應機理與應用;
3、掌握苷鍵的裂解的反應機理及其應用;
4、掌握多糖和苷的提取通法及常用的分離方法。
5、掌握苷類化合物結構鑒定的程序和苷鍵構型的確定方法;
6、熟悉單糖立體化學及苷類化合物中的幾個重要的名詞、術語;
7、熟悉單糖結構中各類羥基的不同活性及作用于羥基的化學反應;
8、熟悉糖和苷的旋光性質及對結構研究的貢獻;
9、了解糖和苷類化合物研究成就與最新研究進展。
三、重點和難點
1、重點:分類、檢識反應、苷鍵裂解、提取通法、糖鏈結構鑒定程序及苷鍵構型確定。
2、難點:苷鍵裂解及苷鍵構型確定原理。
四、講授的基本內容和要點
(一)單糖的立體化學;
1、單糖的絕對構型
2、單糖的差向異構體
3、單糖的氧環
4、單糖的構象
(二)糖和苷的分類
1、天然界常見的單糖
2、低聚糖
3、多聚糖
4、苷類:定義、分類、(三)糖的理化學性質
1、溶解性
2、氧化反應
3、糠醛形成反應
4、羥基反應
5、羰基反應
(四)苷鍵的裂解
1、酸催化水解
2、乙酰解
3、堿催化水解和β消除
4、酶催化水解
5、過碘酸裂解反應
(五)糖的核磁共振性質
1、苷類化合物中糖的1H-NMR特征
2、苷類化合物中糖的13C-NMR特征
3、糖的NMR特征在結構鑒定中的意義
(六)糖鏈的結構鑒定
1、研究糖鏈結構的順序:純度鑒定、分子量測定、單糖種類鑒定、單糖間及糖與苷元間連接位置確定、糖鏈連接順序確定、苷鍵構型的確定
2、糖鏈結構研究實例
(七)糖和苷的提取分離
1、酶對糖及其苷類提取的影響
2、提取糖及苷類溶劑的選擇
3、糖及苷提取分離純化的方法
五、專業及術語英語詞匯
monosaccharides、anomeric-carbon、anomeric-proton、oligosaccharides、polysaccharides、glycosides、aglycone、genin、Cyanogenic、saccharides、Molish reaction、invertase、maltase、emulsin、glycoside shift
六、復習思考題
1、苷類化合物的含義及其結構特征是什么?常見的分類方法及主要類型有哪些?
2、單糖的D、L系和α、β型的含義是什么?如何判斷?
3、何謂原生苷、次生苷、苷元?提取時應注意什么?
4、苷鍵裂解的常用方法有哪些?各有何優缺點?酸水解的反應機理如何?
5、如何識別天然藥物中可能存在糖和苷類成分?Molish反應陽性說明一定是苷類成分存在嗎?
6、簡述糖鏈測定的一般程序,如何應用NMR確定苷鍵的構型?
第三章 苯丙素類
一、學時數:2學時
二、目的和要求
1、掌握苯丙酸類的結構類型;香豆素的理化性質。
2、熟悉香豆素結構類型。
3、了解木脂素的結構特征及結構類型。
三、重點和難點
1、重點:結構類型、化學性質、波譜特征。
2、難點:波譜特征。
四、講授的基本內容和要點
(一)定義及生物合成途徑
(二)香豆素類
1、定義
2、結構類型:簡單香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、其他香豆素、異香豆素、雙香豆素
3、生理活性
4、物理化學性質:溶解性、熒光性質、內酯性質和堿水解反應、Labat 反應、Gibb’s 反應、Emerson 反應、異羥肟酸鐵反應、酚羥基反應
5、提取分離:系統溶劑法、真空升華或蒸餾法、色譜法、酸堿分離法
6、波譜鑒定:UV法、1H-NMR法
(三)木脂素
1、概述
2、結構與分類:簡單木脂素、單環氧木脂素、木脂內酯、環木脂素、環木脂內酯、雙環氧木脂素
五、專業及術語英語詞匯
Phenylpropanoids、coumarins、lignan、六、復習思考題
1、苯丙素的母核結構特征是什么?常見的香豆素結構類型有哪些?
2、香豆素的內酯性質、Labat 反應、Gibb’s 反應、Emerson 反應、異羥肟酸鐵反應在香豆素類化合物的檢識與結構信息中的意義如何?
3、香豆素的紫外特征是什么?
4、木脂素的結構特點是什么?
第四章 醌類化合物
一、學時數:4學時
二、目的和要求
1、掌握醌類衍生物的理化性質及呈色反應。
2、掌握醌類衍生物的結構特征及類型;
3、熟悉蒽醌衍生物提取分離的一般原則和方法;
4、熟悉蒽醌衍生物結構測定的化學方法。
5、了解醌類衍生物的生物活性。
三、重點和難點
1、重點:結構類型、理化性質及呈色反應。
2、難點:呈色反應。
四、講授的基本內容和要點
(一)結構類型
1、苯醌類
2、萘醌類
3、菲醌類
4、蒽醌類:蒽醌衍生物、蒽酚和蒽酮衍生物、二蒽酮類
(二)理化性質及呈色反應
1、物理性質:性狀、升華性、揮發性、溶解性、光穩定性
2、化學性質與呈色反應:酸性、顏色反應(Feigl 反應、無色亞甲蘭顯色試驗、Kesting-Craven 反應、Karius 反應、Borntrager’s反應、醋酸鎂反應)
(三)醌類化合物的提取分離
1、一般醌類成分的提取分離:有機溶劑提取法、堿提酸沉法、水蒸氣蒸餾法,吸附層析分離法
2、蒽醌類成分的提取分離:游離蒽醌衍生物的分離、游離蒽衍生物與蒽苷類的分離、蒽醌苷類的分離
(四)結構測定
1、衍生物制備:甲基化反應、乙酰化反應
2、波譜分析:UV、IR
五、專業及術語英語詞匯
Quinones、benzoquinones、naphthoquinones、phenanthraquinones、anthraquinones
六、復習思考題
1、醌類化合物的母核結構特征及其分類有哪些?寫出丹參酮ⅡA的結構;常見蒽醌的結構類型有哪些?寫出大黃酚、大黃酸結構。
2、蒽醌類化合物顏色反應的類型有哪些?它們在蒽醌的檢識與結構信息中有何意義?
3、以大黃中蒽醌系列化合物為例,排列PH梯度萃取酚酸性成分時堿的強弱順序與化合物酸性強弱順序。
4、蒽醌類化合物的UV、IR特征是什么?
第五章 黃酮類化合物
一、學時數:6學時
二、目的和要求
1、掌握黃酮類化合物的主要理化性質和鑒別反應;UV、NMR、MS在黃酮類化合物結構測定中的應用。
2、熟悉黃酮類化合物生物合成的基本途徑;黃酮類化合物結構分類及其結構類別間的生物合成關系;黃酮類化合物提取分離原理及主要方法;聚酰胺層析法在黃酮類化合物分離中的應用;
3、了解化學法在黃酮類結構測定中的應用。
三、重點和難點
1、重點:黃酮類化合物的主要理化性質和鑒別反應;UV、NMR、MS在黃酮類化合物結構測定中的應用。
2、難點:黃酮類化合物提取分離原理及主要方法
四、講授基本內容和要點
(一)概述
1、基本結構和分類
2、黃酮類化合物生物合成的基本途徑
3、黃酮類化合物結構分類及其結構類別間的生物合成關系
4、重要黃酮類藥物及生理活性成分
(二)黃酮類化合物的理化性質
1、性狀
2、溶解度
3、酸堿性
4、顯色反應
5、呈色反應與結構的關系
(三)黃酮類化合物的生物活性
(四)黃酮類化合物的提取分離
1、提取
2、精制
3、分離
(五)黃酮類化合物的檢識與結構鑒定
1、層析的應用
2、紫外光譜的應用 3、1H-MR譜的應用; 4、13C-NMR譜的應用;
5、MS譜的應用;
6、結構研究實例
五、專業及術語英語詞匯
flavone、flavonol、flavanone、flavanonol、chalcone、isoflavone、anthocyanidin、xanthane
六、復習思考題
1、試用電子理論解釋為什么黃酮類多顯黃色,而二氫黃酮(醇)多無色。
2、黃芩在貯存過程中為什么會變綠?化學成分有何變化?(用化學式表達)
3、就不同的黃酮類化合物的立體結構解釋其在水中溶解度規律。
4、應用堿溶酸沉法提取黃酮類化合物時,應注意哪些問題?
5、為什么紅花在開花中期為黃色,開花后期或采收干燥過程中顏色漸變為紅色或深紅色(寫出可能的化學反應)?
第六章 萜類和揮發油
一、學時數:6學時
二、目的和要求
1、掌握萜類成分的結構特征和主要類型;主要類型萜類成分的結構、性質;萜類成分的生源途徑;重要的理化性質。
2、了解有重要生物活性的萜類化合物。
三、重點與難點
1、重點:萜類化合物的結構特征和主要類型;主要類型中重要代表物的結構和理化性質;萜類化合物的提取分離方法
2、難點:萜類化合物的結構類型;檢識與結構鑒定
四、講授基本內容和要點
(一)概述
1、萜類化合物的含義和分類
2、生物活性及分布
3、萜類化合物的生源學說與生物合成途徑
(二)萜類化合物的結構類型及其重要代表化合物
1、單萜
2、環烯醚萜
3、倍半萜
4、二萜
5、二萜半萜
(三)萜類化合物的理化性質
1、物理性質
2、化學性質
(四)萜類化合物的提取分離
1、萜類的提取
2、萜類的分離
3、提取分離實例
(五)萜類化合物的檢識與結構鑒定
1、波譜法的應用(UV、IR、MS)
2、結構鑒定實例
(六)揮發油
1、概述(定義、分布、組成和分類、生物活性及應用)
2、揮發油的性質
3、揮發油的提取
4、揮發油的分離
5、揮發油的鑒定
五、專業、術語、重要化合物英語詞匯
terpenoids、empirical isoprene rule、monoterpenoids、geraniol、menthol、borneol、camphor、troponoides、iridoids、qinghaosu、artemisinin、a-santonin、azulenoids、diterpenoids、andrographolide、ginkgolides、taxol、curcumol、triptolide、tanshinone ⅡA、stevioside、guanfu base A
六、復習思考題
1、何謂生源異戊二烯法則、揮發油、Girard試劑、萜類化合物、酸值、酯值、皂化值?
2、常見的重要單萜、倍半萜、二萜、二萜半萜的代表化合物及其生物活性是什么?
3、如何鑒定揮發油?
4、環烯醚萜的結構特點是什么?穩定性如何?
第七章 三萜及其苷類
一、學時數:4學時
二、目的和要求
1、掌握三萜及其苷類化合物的理化性質與顯色反應。
2、熟悉三萜皂苷類化合物的結構類型與特征;三萜及其皂苷的提取分離方法。
3、了解三萜皂苷鍵的裂解反應。
三、重點和難點
1、重點:掌握三萜及其苷類化合物的理化性質與顯色反應。
2、難點:三萜皂苷類化合物的結構類型與特征。
四、基本內容
(一)概述
1、三萜的定義
2、三萜的分布
3、三萜的存在形式
4、三萜的研究進展
5、三萜的生物合成
(二)四環三萜
1、羊毛脂烷型
2、達瑪烷型
3、甘遂烷型
4、環阿屯型
5、葫蘆烷型
6、楝烷型
7、原萜烷型
(三)五環三萜
1、齊墩果烷型
2、烏蘇烷型
3、羽扇豆烷型
4、木栓烷型
5、何伯烷型和異何伯烷型
(四)三萜類化合物的理化性質
1、性狀
2、表面活性
3、溶解度
4、溶血作用
5、沉淀反應
6、顯色反應
(五)三萜類化合物的提取與分離
1、苷元的提取與分離
2、三萜皂苷的提取與分離
(六)三萜類化合物的結構鑒定
1、常用的化學反應
2、三萜類化合物的波譜特征(UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR)
3、結構測定實例
(七)三萜類化合物的生物活性
五、專業、術語、重要化合物英語詞匯
triterpenes、tetracyclic triterpenoids、Triterpenoid sapogenins、Triterpenoid saponins、ginsenosides、20(S)-protopanaxadiol、oleanane、oleanolic acid、glycyrrhizic acid、Glycyrrhetinic acid、α-amyrane、Ursolic acid、Liebermann-burchard reaction、toosendanin
六、復習思考題
1、簡述三萜苷元的提取分離步驟。
2、簡述四環三萜的分類和結構特征。
3、三萜皂苷的物理化學性質特點是什么?
第八章 甾體及其苷類
一、學時數:6學時
二、目的和要求
1、掌握甾體化合物的結構特征與分類;強心苷的理化性質;甾體皂苷的理化性質、提取分離方法。
2、熟悉C21甾體化合物的結構類型和海洋甾體化合物;甾體母核的顯色反應及其與三萜的區別;強心苷的結構特征;區分甲、乙型強心苷的方法;甾體皂苷元的結構類型及區分方法。
3、了解強心苷的提取與分離方法。
三、重點和難點
1、重點:甾體化合物的結構特征與分類;強心苷的理化性質;
2、難點:甾體皂苷的理化性質、提取分離方法。
四、基本內容
(一)概述
1、甾體的定義
2、研究進展
3、基本結構和分類
4、甾體的立體化學
5、甾體的顏色反應
(二)甾體化合物
1、C21甾體化合物(定義、存在形式、結構特點、結構類型、理化性質)
2、海洋甾體化合物
(三)強心苷類化合物
1、定義
2、生物合成
3、化學結構和分類
4、強心苷的理化性質
5、強心苷的顏色反應
6、強心苷的提取分離
7、強心苷的波譜特征(UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR)
8、強心苷的生理活性
(四)甾體皂苷
1、概述
2、甾體皂苷的化學結構及分類
3、甾體皂苷的理化性質
4、甾體皂苷元的波譜特征(UV、IR、MS、1H-NMR)
5、甾體皂苷的提取分離
五、專業、術語、重要化合物英語詞匯
steroides、C21-steroides、cyclopentano-perhydrophenanthrene、Salkowski reaction、Rosenheim reaction、pregnane、Keller-Kiliani reaction、cardiac glycosides、bufogenins、bufotoxins、digitoxigenin、cardenolide、scillanolide、bufanolide、Legal reaction、Kedde reaction、Raymond reaction、Baljet reaction、xanthydrol reaction、steroidal saponins、spirostane、spirostanols、isospirostanols、furostanols、pseudo-spirostanols
六、復習思考題
1、強心苷的結構特點及分類依據是什么?其強心作用與結構關系如何?
2、強心苷類化合物的鑒別反應有哪些?活性次甲基反應基本原理是什么?
3、甾體皂苷與三萜皂苷如何區別?甾體皂苷元、C21甾與強心苷元結構上有何異同?
第九章 生物堿
一、學時數:8學時
二、目的和要求
1、掌握生物堿的概念、命名規則、分布及存在形式;生物堿呈色、溶解性及堿性與其分子結構的關系,及其影響生物堿堿性的諸因素;生物堿提取分離的原理;
2、了解生物堿的生物合成途徑;主要生物堿的骨架及結構分類;生物堿常用的檢識方法;生物堿的堿性在提制和結構研究上的意義;生物堿提取分離的諸種方法;生物堿結構測定中常用的降解反應機理和對測定結構的意義。
三、重點和難點
1、重點:生物堿的定義和分類生物堿的分類和物理性質。
2、難點:生物堿呈色、溶解性及堿性與其分子結構的關系,及其影響生物堿堿性的諸因素。
四、基本內容
(一)概述
1、定義
2、分布
3、積累和儲藏
4、生物堿存在形式
(二)生物堿生物合成的基本原理
1、Schiff base的形成2、Mannish reaction
3、酚氧化偶連
4、亞胺鹽次級環合反應
(三)生物堿的分類、生源及其分布
1、生物堿分類的主要方法
2、來源于鳥氨酸的生物堿
3、來源于賴氨酸的生物堿
4、來源于苯丙氨酸/酪氨酸的生物堿
5、來源于色氨酸的生物堿
6、來源于萜類的生物堿
7、來源于甾體的生物堿
(四)生物堿的理化性質
1、物理性質
2、生物堿的檢識(生物堿的沉淀反應、生物堿的顯色反應)
3、生物堿的化學性質(堿性、成鹽、C-N鍵的裂解反應)
(五)生物堿的提取分離
1、總生物堿的提取
2、生物堿的分離
(六)生物堿的結構鑒定
1、波譜法在生物堿的結構鑒定與測定中的應用(UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR)
2、生物堿類化合物結構鑒定實例
五、專業、術語、重要化合物英語詞匯
alkaloid、Schiff base、atropine、morphine、ephedrine、pseudoephedrine、berberine、palmatine、colchicines、reserpine、vinblastine、cinchonine、quinine、verticine、Dragendroff’s reagent、Hofmann degradation、exhaustive methylation、Emde degradation、von Braun ternary amine degradation、Caffeine、Codeine、Cocaine
六、思考題
1、思考生物堿的簡單定義與目前較確切的表述的關系。
2、生物堿主要有哪些存在形式?
3、莨菪堿與阿托品的關系如何?如何由莨菪堿變成阿托品?
4、試論影響生物堿堿性的因素。
5、小檗堿有哪幾種結構互變?產生的原因是什么?
6、熟悉有代表性的重要生物堿阿托品、麻黃素、黃連素、嗎啡、利血平、長春堿、長春新堿、秋水仙堿、喜樹堿、咖啡因、麥角堿、可待因、可卡因、一葉秋堿、延胡索乙素的化學結構。
7、自天然藥物提取液中識別生物堿是否存在的主要反應及其試劑有哪些?生物堿沉淀試劑陽性說明一定含有生物堿嗎?
第十章 海洋天然藥物
一、學時數:2學時
二、目的和要求
1、熟悉大環內酯類、聚醚類、肽類、C15乙酸原化合物、前列腺素類似物等海洋天然藥物。
2、了解海燕天然藥物研究進展
三、重點和難點
1、重點:已知海洋天然藥物類型及結構特點;海洋天然藥物的發展態勢。
2、難點:已知海洋天然藥物類型的結構特點。
四、基本內容
(一)概述
1、海洋的地理狀況
2、海洋生物的特點
3、海洋藥物研究的國內外概況
4、海洋藥物研究的發展趨勢
5、海洋天然產物的化合物類型
(二)大環內酯類
1、特點
2、簡單大環內酯類化合物
3、內酯環含有氧環的大環內酯類
4、多聚內酯類
5、其他大環內酯類
(三)聚醚類化合物
1、脂溶性聚醚類
2、水溶性聚醚類
3、聚醚三萜類
(四)肽類化合物
1、組成海洋肽類化合物的氨基酸
2、常見的海洋肽類化合物
(五)C15乙酸原化合物
1、生物合成
2、海洋生物中發現的C15乙酸原化合物
3、結構特點
4、分類
(六)前列腺素類似物
1、生理活性
2、發展概況
(七)海洋天然產物研究實例
五、專業、術語、重要化合物英語詞匯
marine natural products、marine compounds、tetrodotoxin、macrolides
六、思考題
1、已知的幾類海洋天然產物的結構特點是什么?
2、海洋藥物的發展趨勢和主要領域有哪些?
第十一章 天然藥物的研究開發
一、學時數:2學時
二、目的和要求
1、熟悉天然藥物的研究開發程序;
2、熟悉天然藥物中生物活性成分的研究方法。
三、重點和難點
1、重點:天然藥物的研究開發程序。
2、難點:天然藥物的研究開發思路與設計。
四、基本內容
(一)概述
1、天然藥物的研究開發面臨的機遇
2、天然藥物的研究開發面臨的挑戰
3、我國國家食品藥品監督管理局頒發的中藥新藥注冊分類情況
4、自天然藥物創新藥物研究開發的一般程序
(二)天然藥物中開發新藥途徑
1、經驗積累
2、偶然發現
3、藥物普篩(生物活性指導下的有效成分或有效部位的提取分離)
4、代謝研究
5、天然藥物化學成分的結構修飾或結構改造
6、其他
(三)天然藥物化學研究方法
1、調研
2、天然藥物化學成分預試
3、化學成分的分離
五、復習思考題
1、自天然藥物研究開發新藥的主要途徑有哪些?
2、由天然藥物提取分離獲得的有效成分研究開發新藥,屬國家中藥注冊分類幾類?
3、中藥新藥注冊分類中有效部位的含義是什么?由有效部位開發的中藥新藥屬于中藥注冊分類幾類?
4、普篩發現新藥的有缺點是什么?目前尋找新藥的篩選方法研究進展如何?
第五篇:藥物化學實驗報告
北京廣播電視大學醫藥分校
北京廣播電視大學《藥物化學》實驗報告
姓名:學號:組別:_2013秋藥學班_____成績:
【實驗名稱】阿司匹林(乙酰水楊酸)的合成【實驗時間】2014年5月25日
【實驗目的】 1.通過本實驗,掌握阿司匹林的性狀、特點和化學性質
2.熟悉和掌握酯化反應的原理和實驗操作
3.鞏固和熟悉重結晶的原理和實驗方法
4.了解阿司匹林中雜質的來源和鑒別
【實驗材料】[儀器] 錐形瓶、溫度計、水浴器、鐵架臺及其附件、玻璃棒、吸濾瓶(布氏漏
斗)、漏斗、濾紙、燒杯、結晶皿,量筒
[藥品] 水楊酸、醋酐、濃硫酸、乙酸乙酯、飽和碳酸氫鈉、1%三氯化鐵溶液、濃鹽酸
【實驗操作】(1)脂化
1.在250ml的錐形瓶中,加入水楊酸2.0g,醋酐5.0ml;
2.然后用滴管加入5滴濃硫酸,緩緩地旋搖錐形瓶,使水楊酸溶解。
3.將錐形瓶放在水浴上慢慢加熱至85~90℃,維持溫度10min。
4.然后將錐形瓶從熱源上取下,使其慢慢冷卻至室溫。
5.在冷卻過程中,阿司匹林漸漸從溶液中析出。
6.在冷到室溫,結晶形成后,加入水50ml;
7.并將該溶液放入冰浴中冷卻。
8.待充分冷卻后,大量固體析出,抽濾得到固體,冰水洗滌,并盡量壓緊抽干,得到阿司匹林粗品。
9.空氣中風干,稱重,粗產物約1.8g。
(2)初步精制
1.將阿司匹林粗品放在150ml燒杯中,加入飽和的碳酸氫鈉水溶液25ml
2.攪拌到沒有二氧化碳放出為止(無氣泡放出,嘶嘶聲停止)。
3.有不溶的固體存在,真空抽濾,除去不溶物并用少量水(5-10ml)洗滌。
4.另取150ml燒杯一只,放入濃鹽酸4-5ml和水10ml,將得到的濾液慢慢地分多次倒入燒杯中,邊倒邊攪拌。
Redstone7054@126.com 主講人:李云巍1
5.阿司匹林從溶液中析出
6.將燒杯放入冰浴中冷卻,抽濾固體
7.用冷水洗滌,抽緊壓干固體
8.轉入表面皿上,干燥約1.5g。mp.133~135℃。
9.取幾粒結晶加入有5mL水的小燒杯中,加入1-2滴1%三氯化鐵溶液,觀察有無顏色反
(3)精制
1.將所得的阿司匹林放入25ml錐形瓶中加入少量的熱的乙酸乙酯(約3-4ml)
3.在水浴上緩緩地不斷地加熱直至固體溶解,如不溶,則熱濾
4.濾液冷卻至室溫,或用冰浴冷卻,阿司匹林漸漸析出
5.抽濾得到阿司匹林精品
6.稱重、測熔點。mp.135~136℃。
(4)鑒別試驗
1.取本品0.1g,加水10ml,煮沸,放冷,加三氯化鐵一滴,即呈紫色
2.取本品0.5g,加碳酸鈉試液10ml,煮沸2分鐘后,放冷,加過量的稀硫酸,即析出白色沉淀,并發生醋酸臭氣。
五、注意事項
1.前體藥物是指將有生物活性的藥物分子與前體基團鍵合,形成在體外無活性的化合物。在體內經酶或非酶作用,重新釋放出母體藥物的一類藥物。
2.儀器要全部干燥,藥品也要實現經干燥處理,醋酐要使用新蒸餾的,收集139~140℃的餾分。.注意控制好溫度(水溫90℃)
4.幾次結晶都比較困難,要有耐心。在冰水冷卻下,用玻棒充分磨擦器皿壁,才能結晶出來。
5.由于產品微溶于水,所以水洗時,要用少量冷水洗滌,用水不能太多。
6.有機化學實驗中溫度高反應速度快,但溫度過高,副反應增多。
7.使用抽濾泵的時候注意,先拔下抽濾管再關泵。
8.產品盡量抽壓緊實。
【結論與討論】
【思考題】