武汉大学：《药物化学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 化学结构与药理活性 chemical Structure and Pharmacologic Activity

第二章、化学结构与药理活性 chemical Structure and Pharmacologic Activity

第二章、化学结构与药理活性 chemical Structure and Pharmacologic Activity

药物的化学结构与药理活性存在什么样的关系,是人 们一直在探索的重要问题。药物从给药到产生药效是一个 非常复杂的过程,随着作用机理的深入研究和阐明,人们 逐步认识到,试图跨越复杂的过程,建立药物化学结构与 活性之间的直接联系是十分困难的。如果把这个复杂的过 程分成三个阶段,探索在各个阶段中的构效关系,那么这 种关系就较易建立,也更为有效。 这三个阶段分别称为药剂相( Pharmacentical phase)、 药物动力相( Pharmacokinetic phase)和药效相 ( Pharmacodynamic phase)(表2—1)

药物的化学结构与药理活性存在什么样的关系，是人 们一直在探索的重要问题。药物从给药到产生药效是一个 非常复杂的过程，随着作用机理的深入研究和阐明，人们 逐步认识到，试图跨越复杂的过程，建立药物化学结构与 活性之间的直接联系是十分困难的。如果把这个复杂的过 程分成三个阶段，探索在各个阶段中的构效关系，那么这 种关系就较易建立，也更为有效。 这三个阶段分别称为药剂相(Pharmacentical Phase)、 药 物 动 力 相 (Pharmacokinetic phase) 和 药 效 相 (Pharmacodynemic phase)(表2—1)

表2-1药物作用过程的三个脫段 过程分类 药剂相 药物动力相 药效相 发生的过程药物的放 吸牧、分布肖除.:药物、受体在靶组织的相互作 (代谢及排 研究目的优化处方和給药优化生物利用度优化所需的生物效应 途径

第一节药物动力相的构效关系 ●药物动力相涉及药物从用药部位,经随机 运行,到达最终作用部位的全过程。药物 动力相介绍内容包括:药物的转运、影响 药物到达作用部位的因素、药物的构效关 系三部分

第一节 药物动力相的构效关系 ⚫ 药物动力相涉及药物从用药部位，经随机 运行，到达最终作用部位的全过程。药物 动力相介绍内容包括：药物的转运、影响 药物到达作用部位的因素、药物的构效关 系三部分

药物的转运 药物经历吸收、分布与消除这样一种转运过程 后,只有一部分药物到达作用部位与靶组织的 受体相互结合产生药理作用。了解药物在体内 的转运过程,对于认识药物的构效关系,进而 从各种途径优化药物的生物利用度 ( Bioavailability),满足治疗对药物的各种要求 有很大的意义

一、药物的转运 药物经历吸收、分布与消除这样一种转运过程 后，只有一部分药物到达作用部位与靶组织的 受体相互结合产生药理作用。了解药物在体内 的转运过程，对于认识药物的构效关系，进而 从 各 种 途 径 优 化 药 物 的 生 物 利 用 度 (Bioavailability)，满足治疗对药物的各种要求 有很大的意义

药物的吸收:药物经静脉注射给药,其吸收是百分之百,其它途径都有 吸收多少的问题。一部分药物也可能经肾小管和肝肠循环重新进入血液 循环,称重吸收,这也是一种吸收 药物的分布:药物进入体循环血液后,随着血液流经各器官或组织,药 物分布( Distribution)于血液与器官或组织之间,达动态平衡。血浆中有 6%-8%的蛋白,有的药物能与血浆蛋白结合,称为蛋白结合( Protein binding)。使药物的一部分从游离型变为结合型,这也是一种分布式对 血液中的游离型药物浓度带来较大影响。 药物的消除:当药物随血流经过肾和胆时,部分药物随尿和胆汁排泄 Excretion),这种排泄和口服途径的肝代谢( Metabolism)一起,称为消 除( Elimination) 图示

药物的吸收：药物经静脉注射给药，其吸收是百分之百,其它途径都有 吸收多少的问题。一部分药物也可能经肾小管和肝肠循环重新进入血液 循环，称重吸收，这也是一种吸收。 药物的分布：药物进入体循环血液后，随着血液流经各器官或组织,药 物分布(Distribution)于血液与器官或组织之间，达动态平衡。血浆中有 6%-8%的蛋白，有的药物能与血浆蛋白结合，称为蛋白结合(Protein binding)。使药物的一部分从游离型变为结合型，这也是一种分布式,对 血液中的游离型药物浓度带来较大影响。 药物的消除：当药物随血流经过肾和胆时，部分药物随尿和胆汁排泄 (Excretion)，这种排泄和口服途径的肝代谢(Metabolism)一起，称为消 除(Elimination)。 图示

影响药物到达作用部位的因素 药物到达作用部位的比例受两大因素的制约: 一是药物分子因素,即药物的化学结构及由结构所决定的理化性质 它包括溶解度( Solubility)、分配系数( Partition coefficient)、 电离度 Degree of ionization)、分子间力( Intermolecular forces)、氧化还原电位(0 xidation--reduction potentials)、电 子等排( Isosterism)、官能团之间的距离( Interatomic distances Between fuctional groups)和立体化学 Stereochemisty); 二是药物在其中运行的生物学因素。药物分子与细胞间及细胞内体 液、与生物聚合物等相互作用决定了药物的吸收、分布和消除特征, 也就决定了药物的生物利用度

二、影响药物到达作用部位的因素 药物到达作用部位的比例受两大因素的制约： ⚫ 一是药物分子因素，即药物的化学结构及由结构所决定的理化性质。 它包括溶解度(Solubility)、分配系数(Partition coefficient)、 电离度(Degree of ionization)、分子间力(Intermolecular forces)、氧化还原电位(Oxidation—reduction potentials)、电 子等排(Isosterism)、官能团之间的距离(Interatomic distances Between fuctional groups)和立体化学(Stereochemisty)； ⚫ 二是药物在其中运行的生物学因素。药物分子与细胞间及细胞内体 液、与生物聚合物等相互作用决定了药物的吸收、分布和消除特征， 也就决定了药物的生物利用度

这部分重点介绍:药物吸收、药物向生 物作用部位的分布、药物的蛋白结合、药物 从体内的消除四个方面的内容

这部分重点介绍：药物吸收、药物向生 物作用部位的分布、药物的蛋白结合、药物 从体内的消除四个方面的内容

(一)药物吸收 1药物的分配系数 分配系数P的定义:P=c(生物相)C(水相) 药物的分配系数是它在生物相中物质的量浓 度与在水相中物质的量浓度之比

（一） 药物吸收 ⚫ 1.药物的分配系数 ⚫ 分配系数P的定义：P=C(生物相)/C(水相) 药物的分配系数是它在生物相中物质的量浓 度与在水相中物质的量浓度之比

由于药物在生物相中的浓度难以测定,人们常用有 机相(或油相)和水相模拟生物相和水相。用各种模 拟系统所测得的分配系数来表达药物的分配系数。 目前,最常用的是正辛醇(0 cano1)和水系统,并 用Po/w表示在该系统测得的分配系数。P值越大, 则药物的脂溶性越高。它是药物对油相及水相相对 亲和力的度量。有时,由于各种化合物的P值差别 很大,所以常用它的对数1gP表示

由于药物在生物相中的浓度难以测定,人们常用有 机相(或油相)和水相模拟生物相和水相。用各种模 拟系统所测得的分配系数来表达药物的分配系数。 目前，最常用的是正辛醇(Octanol)和水系统，并 用Po／w表示在该系统测得的分配系数。P值越大， 则药物的脂溶性越高。它是药物对油相及水相相对 亲和力的度量。有时，由于各种化合物的P值差别 很大，所以常用它的对数lgP表示