1、化工与制药工程系 药药 物物 化化 学学 2化工与制药工程系绪论绪论Introduction 本章主要内容：本章主要内容：药化研究对象和任务药化研究对象和任务药化发展概况药化发展概况药化发展新方向药化发展新方向我国药化发展我国药化发展药化课学习方法药化课学习方法1.2.3.4.5.3化工与制药工程系 药药 物物 预防、治疗、诊断疾病预防、治疗、诊断疾病 调节人体功能、提高生活质量、保持身调节人体功能、提高生活质量、保持身体健康体健康 特殊化学品特殊化学品一一.药物化学的研究对象和任务药物化学的研究对象和任务4化工与制药工程系药物的来源药物的来源 植物药植物药 板蓝根、双黄连板蓝根、双黄连 天然
2、药物天然药物 抗生素抗生素 青霉素、链霉素青霉素、链霉素 生化药物生化药物 酶、维生素酶、维生素 合成药物合成药物 全合成全合成 诺氟沙星诺氟沙星 半合成半合成 阿莫西林阿莫西林 基因工程药物基因工程药物 胰岛素胰岛素 无机药物无机药物 氢氧化铝氢氧化铝 5化工与制药工程系 药物的分类药物的分类 1.中药中药 西药西药2.原料药原料药 制剂药制剂药3.大分子药物大分子药物 小分子药物小分子药物 4.中药中药 合成药合成药 生化药物生化药物5.按治疗作用分类按治疗作用分类6化工与制药工程系nWhat is the difference between medicinal chemistry an
3、d pharmaceutical chemistry?什么是药物化学什么是药物化学7化工与制药工程系8化工与制药工程系药物化学特点药物化学特点交叉学科交叉学科带头学科带头学科朝阳学科朝阳学科9化工与制药工程系化学与生命科学的化学与生命科学的交叉学科交叉学科 化学阐明药物的内在本质化学阐明药物的内在本质 生命科学解释药物作用理论及临床应用基础生命科学解释药物作用理论及临床应用基础 化学化学药物化学特点药物化学特点10化工与制药工程系药学领域中重要的药学领域中重要的带头学科带头学科 药物化学特点药物化学特点本专业中最为基本的课程本专业中最为基本的课程11化工与制药工程系极具生气的极具生气的朝阳学科
4、朝阳学科 对新药的需求不断增加对新药的需求不断增加 新技术的发展使其内容不断充实新技术的发展使其内容不断充实据国际货币组织（据国际货币组织（IMS）不久前公布的统计数字，）不久前公布的统计数字，2009年全球医药市场总销售额为年全球医药市场总销售额为8150亿美元亿美元2019年全球药品销售规模将有望达到年全球药品销售规模将有望达到11000亿美元亿美元药物化学特点药物化学特点12化工与制药工程系设计合成新的活性化合物分子设计合成新的活性化合物分子研究药物的理化性质、稳定性研究药物的理化性质、稳定性研究药物的制备原理和方法研究药物的制备原理和方法研究药物与生物体相互作用方式研究药物与生物体相互
5、作用方式药物的化学结构与生理活性的关系药物的化学结构与生理活性的关系药物化学研究内容药物化学研究内容 13化工与制药工程系探索新药开发的途径和方法，创探索新药开发的途径和方法，创制安全高效的新药制安全高效的新药新药设计新药设计为生产化学药物提供经济合理的为生产化学药物提供经济合理的方法和工艺方法和工艺化学制药工艺化学制药工艺为合理有效地应用现有化学药物为合理有效地应用现有化学药物提供理论基础提供理论基础临床药物化学临床药物化学药物化学主要任务药物化学主要任务 14化工与制药工程系设计阶段设计阶段DesignDesign发展阶段发展阶段DevelopmentDevelopment发现阶段发现阶段
6、DiscoveryDiscovery大致可以分为大致可以分为3 3个阶段个阶段二、药物化学的研究和发展二、药物化学的研究和发展15化工与制药工程系1.1.发现阶段发现阶段 19世纪世纪20世纪世纪30年代。其特征是从动年代。其特征是从动植物体内分离、纯制和测定许多天然产植物体内分离、纯制和测定许多天然产物，如生物碱、苷类等化合物。物，如生物碱、苷类等化合物。16化工与制药工程系18051805年，德国药师萨顿从阿片中分离出吗啡年，德国药师萨顿从阿片中分离出吗啡17化工与制药工程系1919世纪发现的具有药效的生物碱有世纪发现的具有药效的生物碱有1010余种余种18211821年，从咖啡豆中得到咖
7、啡因年，从咖啡豆中得到咖啡因;18281828年，从烟草中提取出尼古丁年，从烟草中提取出尼古丁;18321832年，从鸦片中分离出那塞因与可待因年，从鸦片中分离出那塞因与可待因;18561856年，从古柯树叶中得到古柯碱年，从古柯树叶中得到古柯碱;18851885年，从麻黄中提取出麻黄素和伪麻黄年，从麻黄中提取出麻黄素和伪麻黄素。素。1.发现阶段发现阶段18化工与制药工程系 水合氯醛，乙醚水合氯醛，乙醚 水杨酸水杨酸 阿司匹林阿司匹林 开创了用化学方法改变天然化合物的化开创了用化学方法改变天然化合物的化学结构的历史阶段。学结构的历史阶段。1.1.发现阶段发现阶段19化工与制药工程系2.2.发展
8、阶段发展阶段 药物化学的时代真正开始药物化学的时代真正开始1930s，磺胺类抗菌药物的合成及使用。磺胺类抗菌药物的合成及使用。百浪多息百浪多息磺胺药磺胺药百浪多息 ProntosilH2NNNSO2NH2NH2磺胺 SulfonilamideH2NSO2NH2磺酰胺类药物20化工与制药工程系 构效关系构效关系“药效基团药效基团”，普鲁卡因的发现；，普鲁卡因的发现；“代谢拮抗代谢拮抗”，磺胺药的发现；，磺胺药的发现；抗生素的使用，青霉素的发现抗生素的使用，青霉素的发现半合成抗生素；半合成抗生素；心血管系统药物的开发：心血管系统药物的开发：硝酸甘油、卡托普利、阿托伐他汀等；硝酸甘油、卡托普利、阿托
9、伐他汀等；内源性活性物质的研究，激素；内源性活性物质的研究，激素；抗肿瘤药物的研究；抗肿瘤药物的研究；2.发展阶段发展阶段21化工与制药工程系3.3.设计阶段设计阶段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22化工与制药工程系3.3.设计阶段设计阶段 Drug design&rational drug design began from 1960s.一方面，疑难重症的药物治疗水平相对一方面，疑难重症的药物治疗水平相对较低，这类药物的研制难度较大，仍按较低，这类药物的研制难度较大，仍按以前的方法与途径研究开发，人力物力以前的方法与途径研究开发，人力物力耗费巨大，而成效并不令人满意；耗
10、费巨大，而成效并不令人满意；23化工与制药工程系 另一方面，各国卫生部门制定法规，另一方面，各国卫生部门制定法规，规定对新药进行规定对新药进行 致畸（致畸（Teratogenic）、）、致癌（致癌（Carcinogenic）致突变（致突变（Mutanogenic）试验，试验，从而增加了研制周期和经费。从而增加了研制周期和经费。3.3.设计阶段设计阶段24化工与制药工程系现代药物设计现代药物设计合理药物设计合理药物设计rational drug design 基于疾病发生机制的药物设计基于疾病发生机制的药物设计 基于药物作用靶点结构的药物设计基于药物作用靶点结构的药物设计（受体、酶、离子通道、核
11、酸）（受体、酶、离子通道、核酸）25化工与制药工程系三、药物化学发展的新方向三、药物化学发展的新方向 组合化学组合化学 高通量筛选高通量筛选 计算机辅助药物设计计算机辅助药物设计 手性药物手性药物26化工与制药工程系 世纪年代初发展的世纪年代初发展的组合化学（组合化学（Combinatorial Combinatorial ChemistryChemistry）方法，快速大量合成新化合物，并运用方法，快速大量合成新化合物，并运用高高通量筛选（通量筛选（High Throughput Screening)High Throughput Screening)技术，大大加技术，大大加快了新药寻找过程
12、。快了新药寻找过程。高通量筛选（活性筛选）高通量筛选（活性筛选）组合化学与高通量筛选组合化学与高通量筛选27化工与制药工程系计算机辅助药物分子设计计算机辅助药物分子设计CADD28化工与制药工程系手性药物手性药物 含有手性中心的药物；含有手性中心的药物；一对对映体活性可能不同；一对对映体活性可能不同；沙利度胺（反应停）沙利度胺（反应停）海豹胎海豹胎 R（+）镇静活性；）镇静活性；S（-）代谢产物有）代谢产物有致畸毒性致畸毒性 手性药物约占药物总数的手性药物约占药物总数的50%以上；以上；29化工与制药工程系四、我国医药的发展四、我国医药的发展“神农尝百草神农尝百草”30化工与制药工程系 194
13、91949年以前由于我国在现代科学技术研究方面年以前由于我国在现代科学技术研究方面比较落后，特别是化学工业几乎是空白，极大比较落后，特别是化学工业几乎是空白，极大的影响了我国药学事业的发展。当时仅能生产的影响了我国药学事业的发展。当时仅能生产几种化学合成药物，对中药的研究仍然是传统几种化学合成药物，对中药的研究仍然是传统和经验的方式。和经验的方式。中华人民共和国成立后，我国药物让学事业有中华人民共和国成立后，我国药物让学事业有很大发展，几十年以来我国药品生产和新药研很大发展，几十年以来我国药品生产和新药研究从无到有，已建成了比较完整的生产和研究究从无到有，已建成了比较完整的生产和研究体系，目前
14、，我国已能生产原料药体系，目前，我国已能生产原料药10001000余种余种四、我国医药的发展四、我国医药的发展31化工与制药工程系 建国后我国经济处于恢复发展时期，难于对新药建国后我国经济处于恢复发展时期，难于对新药研究提供大量经费支持，改革开放以来，我国经研究提供大量经费支持，改革开放以来，我国经济高速发展，新药研究投资逐年加大。济高速发展，新药研究投资逐年加大。19931993年年1 1月起我国开始实施药品专利法，药品生产月起我国开始实施药品专利法，药品生产开始从仿制转向创新。开始从仿制转向创新。四、我国医药的发展四、我国医药的发展32化工与制药工程系 我国从传统抗疟中药青蒿中分离出我国从
15、传统抗疟中药青蒿中分离出青蒿素青蒿素(Artemisinin(Artemisinin）。青蒿素结构修饰得到的双氢。青蒿素结构修饰得到的双氢青蒿素（青蒿素（DihydroartemisininDihydroartemisinin），蒿甲醚），蒿甲醚（ArtemetherArtemether）和青蒿琥（）和青蒿琥（ArtesunateArtesunate），抗），抗疟作用增强，毒性低，已在国外注册，进入国疟作用增强，毒性低，已在国外注册，进入国际市场；际市场；四、我国医药的发展四、我国医药的发展33化工与制药工程系四、我国医药的发展四、我国医药的发展34化工与制药工程系 我国从生长在青藏高原我国从
16、生长在青藏高原的植物唐古特山莨菪中的植物唐古特山莨菪中分离出新的莨菪烷类生分离出新的莨菪烷类生物碱物碱山莨菪碱山莨菪碱（AnisodamineAnisodamine）和）和樟樟柳碱柳碱（AnisodineAnisodine）前者主要用于感染中毒前者主要用于感染中毒性休克，血管性疾患等性休克，血管性疾患等 后者用于血管性头痛等后者用于血管性头痛等的治疗的治疗四、我国医药的发展四、我国医药的发展35化工与制药工程系 从中药五味子中的有从中药五味子中的有效成分五味子丙素进效成分五味子丙素进行结构简化创制的降行结构简化创制的降低丙氨酸氨基转移酶低丙氨酸氨基转移酶治疗肝炎的药物治疗肝炎的药物联联苯双酯苯
17、双酯。对对芬太尼芬太尼进行结构改进行结构改造，得到了强效镇痛造，得到了强效镇痛药药羟甲芬太尼羟甲芬太尼。中药五味子中药五味子芬太尼芬太尼 四、我国医药的发展四、我国医药的发展36化工与制药工程系如何学习药物化学如何学习药物化学?w复习有机化学的知识，特别是杂环化学。复习有机化学的知识，特别是杂环化学。w投影和幻灯的内容基本上按教材顺序编投影和幻灯的内容基本上按教材顺序编排，结合教材，课前预习，课后复习。排，结合教材，课前预习，课后复习。w结合自己的生活经历，上升到理论，生结合自己的生活经历，上升到理论，生动自主地学习。动自主地学习。37化工与制药工程系学习要点学习要点 药化重要药化重要基本概念
18、基本概念（专业名词中英文）（专业名词中英文）各大类药物的各大类药物的化学结构类型化学结构类型、构效关系构效关系 典型药物的化学命名和典型药物的化学命名和合成方法合成方法、与药物稳定性和药效有关的与药物稳定性和药效有关的化学性质化学性质 38化工与制药工程系参考书参考书 药物化学学习指导与习题集药物化学学习指导与习题集 徐正主编徐正主编 人民卫生出版社出版人民卫生出版社出版 Chemistry of Drugs Chemistry of Drugs David E.Netwon Ph.D.David E.Netwon Ph.D.上海科学技术上海科学技术文献出版社文献出版社 当代新药合成当代新药合成 荣国斌，华东理工大学出版社荣国斌，华东理工大学出版社 创新药物化学创新药物化学(中英文版中英文版)电子书电子书39化工与制药工程系参考书参考书40化工与制药工程系
