药物化学(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：徐峰 主编

出版社：化学工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

药物化学试读：

前言

我国高职高专人才培养模式的基本特征是以服务为宗旨，以就业为导向，以此来适应行业发展和岗位需要的目标。高职学生最显著的特点就是爱动手，不爱动脑。如何让一些专业强的基础理论课程在教授的过程中让高职学生开动脑筋，一直是困扰高职院校教师的问题。

药物化学是关于药物的发现、发展和确定，并在分子水平上研究药物作用方式的一门科学。它是一门集药剂学、药理学、有机化学、无机化学等多门课程为一体的交叉的综合性课程。因而如何让高职学生学好这样一门综合性课程，是值得深思的问题。本教材全体编写人员一致认为，需要遵循职业教育规律，结合药物化学的研究对象和任务，针对高职学生的实际情况，知识量应以“够用、实用、适用、能用”为度，同时提高教材的趣味性和可读性，从而提高本教材对于学生的吸引力。而教师在教授课程的过程中，也可适当地引入本教材涉及的相关趣味故事，提高课堂效果。

本教材根据高等职业教育人才培养要求编写，注重知识的难易结合。全书分为十五章，在

绪论

本书由台州职业技术学院徐峰任主编，蒋军荣、金银秀任副主编。参加本书编写的有：台州职业技术学院杨珍珍和叶海伟，浙江中医药大学张世杰，浙江医药高等专科学校余卫国以及湖州师范学院孟越。

本书在编写过程中借鉴和参考了国内外大量参考文献及相关教材，许多老师提供了非常宝贵的建议，同时得到了编者所在院校的大力支持，在此一并表示感谢。

虽然编者十分重视编写质量，但是成稿时间较为仓促，且编者水平有限，疏漏和不妥之处在所难免，敬请广大读者及同行提出宝贵的意见和建议。编者2015年9月10日绪论

一、药物化学的研究内容和任务

药物化学（Medicinal Chemistry）是关于药物的发现、发展和确证，并在分子水平上研究药物作用方式的一门学科。将此定义展开，药物化学其实是一门发现和发明新药，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。因而它是涉及化学、生物学、药学和医学的一门综合性交叉学科。

药物化学研究对象是药物。凡是用来预防、治疗和诊断疾病或为了调节人体生理机能、提高生活质量或保持身体健康的特殊化学品均可称为药物。药物按照来源可分为天然药物、化学药物、生物药物。其中化学药物是目前临床用药的主力军。化学药物的来源很广，可以来自于人工合成、半合成、动植物提取、矿物提取、微生物发酵、疫苗、血清等。其中来源最广的还是属于人工合成以及半合成药物。

药物化学研究的内容主要包括：①基于生物学科研究揭示的潜在药物作用靶点，参考其内源性配体或已知活性物质的结构特征，设计新的活性化合物分子；②研究化学药物的制备原理、合成路线及其稳定性；③研究化学药物与生物体相互作用的方式，在生物体内吸收、分布和代谢的规律及代谢产物；④研究化学药物的化学结构与生物活性（药理活性）之间关系［构效关系，Structure-Activity Relationship（SAR）］、化学结构与活性化合物代谢之间关系［构代关系，Structure-Metabolism Relationship（SMR）］、化学结构与活性化合物毒性之间关系［构毒关系，Structure-Toxicity Relationship（STR）］；⑤寻找、发现新药，设计、合成新药。

药物化学的研究任务主要包括：①发现具有进一步研究、开发价值的先导化合物（lead compound,hit），对其进行结构改造和优化，创造出疗效好、毒副作用小的新药，改造现有药物或有效化合物以期获得更有效、安全的药物；②实现药物的产业化；③研究药物理化性质、杂质来源、体内代谢等，为制定质量标准、剂型设计和临床药学研究提供依据，从而合理应用药物。小知识一些药物化学常用名词相关定义1.药物作用靶点：药物与机体生物大分子的结合部位。包括受体、酶、离子通道、转运体、免疫系统、基因等。2.构效关系：是药物或其他生理活性物质的化学结构与其生理活性之间的关系，是药物化学的主要研究内容之一。3.先导化合物：具有一定生理活性的化合物，可以作为结构改造的模型，从而获得预期药理作用的模型。

二、药物的命名

药物的名称包括药物的商品名、通用名和化学名。

1.药物的商品名

药物的商品名是国家药品监督管理局部门批准的特定企业使用的商品名称。同一种药由不同的企业生产，企业为了使自己的产品和其他企业生产的产品区别开来，进而保护自己的品牌，就给自己的产品起了一个名称，这就是商品名。如同一种感冒药酚麻美敏片，有新帕尔克牌，也有泰诺牌。在药品的包装上面，有商品名的地方往往会在商品名的右上角显示符号“”，表明此商品名经过国家认证注册。并且使用商品名便于区别药物的其他名称（如通用名或化学名）。

按照我国《药品注册管理办法》，商品名应该符合高雅、规范、不粗俗；不能暗示药品的作用和用途；简单顺口的特点。且商品名管理十分严格，只有新化学药品、新生物制品以及具有化合物专利的药品，经过国家药监部门的批准，才可以使用商品名。因而原料药、中药等药品就没有商品名。

2.药物的通用名

药品的通用名是由药典委员会按照《药品通用名称命名原则》组织制定并报卫生部备案的药品的法定名称，是同一种成分或相同配方组成的药品在中国境内的通用名称，具有强制性和约束性。因此，凡上市流通的药品的标签、说明书或包装上必须要用通用名称。其命名应当符合《药品通用名称命名原则》的规定，不可用作商标注册。药品通用名的英文名称采用世界卫生组织编订的国际非专利药名（International Nonproprietary Names for Pharmaceutical Substances，简称INN）中的名称；INN没有的，采用其他合适的英文名称。药品的通用名与药品一一对应，即一个药品对应一个通用名，如果两个药品的通用名一样，表明这两个药品具有相同的活性成分。这样可以避免一药多名或一名多药的问题。

3.药物的化学名（1）药物的化学名定义　药物的化学名是根据药品的化学结构写出的药品名称。同一个药品可能不止一种化学名，如解热镇痛药扑热息痛，其化学名可为对乙酰氨基酚，也可叫做N-乙酰基-4-羟基苯胺。但是现有药物的化学名一般按照中国化学会公布的《有机化学命名原则》来命名，其母体的选择与美国《化学文摘》（Chemical Abstract,CA）系统一致。（2）写化学名的基本步骤　一般根据药物化学结构写出化学名的基本步骤为：第一步，规定药物结构的母体，然后将母体编号，母体的选择原则一般是环（多元环、并环等）或主要的官能团（醇、酸、胺、酯等）；第二步，按照母体编号，写出连在母体上的取代基；第三步，将母体名称放在最后，按次序由小到大，由前往后依次写出取代基。其中，数字与数字、符号与符号之间用“,”隔开，数字与符号、数字与汉字之间用“-”隔开。下面进一步举例说明。（3）举例【举例1】　根据药物布洛芬的化学结构写出其化学名。

第一步：选母体，并写出母体名（一般为环+官能团）。布洛芬的母体为“苯乙酸”，其编号为（为了与其他数字区分，α和β代替乙酸上取代编号1和2）：

第二步：按照母体编号，写出连在母体上的取代基。取代基表示有两部分组成，分别是取代位置号和取代基团名称，且两者之间用“-”相连。布洛芬的取代基有两个，分别是“α-甲基”和“4-（2-丙基甲基）”。

第三步：将母体名称放在最后，按次序由小到大，由前往后依次写出取代基。“苯乙酸”写在最后，“α-甲基”写在最前，因而应该是：α-甲基-4-（2-丙基甲基）苯乙酸，且取代基之间用“-”连接。【举例2】　根据药物氯贝丁酯的化学结构写出其化学名。

第一步：对于酯类或酰胺类药物，一般母体选择酯基或酰氨基作为母体。因而此处选择丙酸乙酯作为母体。编号为：

第二步：按照母体编号，写出连在母体上的取代基。氯贝丁酯的取代基有两个，分别是“2-甲基”和“2-（4-氯苯氧基）”。

第三步：将母体名称放在最后，按次序由小到大，由前往后依次写出取代基。由前往后依次写出“2-甲基”“2-（4-氯苯氧基）”和“丙酸乙酯”。因而其最后的化学名是：2-甲基-2-（4-氯苯氧基）丙酸乙酯。

习题

1.凡具有治疗、预防、缓解和诊断疾病或调节生理功能、符合药品质量标准并经政府有关部门批准的化合物，称为（　）。

A.化学药物

B.无机药物

C.合成有机药物

D.天然药物

E.药物

2.药物商品名上的“”表示（　）。

A.已经注册成功的商品名

B.已经注册成功的通用名

C.已经注册成功的化学名

D.待注册的商品名

E.法定名称

3.药物扑热息痛的最合适的母体选择是（　）。

A.对氨基苯酚

B.乙酰胺

C.乙酰基

D.苯环

E.苯胺二、简答题

1.药物化学的研究内容和任务包括哪些？

2.请写出3个现在市场上出售的药品的商品名、通用名和化学名。

3.根据药物化学结构写出其化学名的基本步骤是什么？

4.根据下列药物结构，写出其化学名。三、名称解释

1.药物化学　2.先导化合物　3.构效关系　4.药物化学名

5.药物通用名　6.药物商品名习题答案（部分）一、选择题

1.E；2.A；3.A

课后阅读

19世纪末，化学工业的兴起、Ehrlich化学治疗概念的建立，为20世纪初化学药物的合成和进展奠定了基础。例如早期的含锑、砷的有机药物用于治疗锥虫病、阿米巴病和梅毒等。在此基础上发展用于治疗疟疾和寄生虫病的化学药物。

20世纪30年代中期发现百浪多息和磺胺后，合成了一系列磺胺类药物。1940年青霉素疗效得到肯定，β-内酰胺类抗生素得到飞速发展。随着1940年Woods和Fildes抗代谢学说的建立，不仅阐明抗菌药物的作用机理，也为寻找新药开拓了新的途径。例如以抗代谢学说发现抗肿瘤药、利尿药和抗疟药等。药物结构与生物活性关系的研究也随之开展，为创制新药和先导物提供了重要依据。30～40年代是药物化学发展史上的丰收时代。

进入50年代后，新药数量不及最初阶段，药物在机体内的作用机理和代谢变化逐步得到阐明，导致联系生理、生化效应和针对病因寻找新药，改进了单纯从药物的显效基团或基本结构寻找新药的方法。例如利用潜效（Latentiation）和前药（Prodrug）概念，设计能降低毒副作用和提高选择性的新化合物。1952年发现治疗精神分裂症的氯丙嗪后，精神神经疾病的治疗，取得突破性的进展。非甾体抗炎药是60年代中期以后研究的活跃领域，一系列抗炎新药先后上市。

60年代以后构效关系研究发展很快，已由定性转向定量方面。定量构效关系（QSAR）是将化合物的结构信息、理化参数与生物活性进行分析计算，建立合理的数学模型，研究构-效之间的量变规律，为药物设计、指导先导化合物结构改造提供理论依据。另外，分子力学和量子化学与药学科学的渗透，X衍射、生物核磁共振、数据库、分子图形学的应用，为研究药物与生物大分子三维结构、药效构象以及二者作用模式、探索构效关系提供了理论依据和先进手段，现认为3D-QSAR与基于结构的设计方法相结合，将使药物设计更趋于合理化。2013年诺奖获得者Karplus，也是由于他在3D-QSAR软件Discovery Studio上的杰出研究而获奖。

对受体的深入研究，尤其许多受体亚型的发现，促进了受体激动剂和拮抗剂的发展，寻找特异性地仅作用某一受体亚型的药物，可提高其选择性。如α和β肾上腺素受体及其亚型阻滞剂是治疗心血管疾病的常用药物；组胺H受体阻滞剂能治疗胃及十二指肠溃疡。内源2性脑啡酞类对阿片受体有激动作用，因而呈现镇痛活性，目前阿片受体有多种亚型（如δ、ε、γ、η、κ等），为设计特异性镇痛药开拓了途径。

随着对酶的三维结构、活性部位的深入研究，以酶为记点进行的酶抑制剂研究取得很大进展。例如通过干扰肾素（Renin）-血管紧张素（Angiotensin）-醛固醇（Aldosterone）系统调节而达到降压效用的血管紧张素转化酶（ACE）抑制剂，是70年代中期发展起来的降压药。一系列的ACE抑制剂如普利类，已是治疗高血压、心力衰竭的重要药物。3-羟基-3-甲戊二酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶抑制剂，对防治动脉粥样硬化、降血脂有较好的疗效。噻氯匹定可抑制血栓素合成酶，用于防治血栓形成。

离子通道类似于活化酶存在于机体的各种组织，参与调节多种生理功能。70年代末发现的一系列钙拮抗剂（Calcium Antagonists）是重要的心脑血管药。其中二氢吡啶类研究较为深入，品种也较多，各具药理特点。近年发现的钾通道调控剂为寻找抗高血压、抗心绞痛和Ⅰ类抗心律失常药开辟了新的途径。

80年代初诺氟沙星用于临床后，迅速掀起喹诺酮类抗菌药的研究热潮，相继合成了一系列抗菌药物，这类抗菌药和一些新抗生素的问世，被认为是合成抗菌药发展史上的重要里程碑。

生物技术是近20年发展的高新技术，医药生物技术已成为新兴产业和经济生长点。90年代初以来上市的新药中，生物技术产品占有较大的比例，并有迅速上升的趋势。通过生物技术改造传统制药产业可提高经济效益，利用转基因动物-乳腺生物反应器研制、生产药品，将是21世纪生物技术领域研究的热点之一。除此之外，组合化学技术结合高通量筛选技术的快速发展，将对发现先导化合物和提高新药研究水平都具有重要意义。

21世纪初，很多酶、受体、蛋白的三维空间结构已被一个个地阐明，以此为药物作用靶点，用计算机辅助设计技术与药物筛选进行紧密地结合进行药物高通量筛选的技术已经逐渐被广泛利用。且随着进一步发展，利用计算机进行药物的高通量筛选的准确性也会大大提高。

我国化学事业的发展虽然取得了很大的进步，但与国际先进水平相比，还有很大的差距。原料药大多是仿制品，一般都是国外专利到期的药物进行合成工艺的改进研究。新药的研制及创新能力很薄弱，具有知识产权的药物极少。中国加入世贸组织（WTO）后，药物相关产业面临着更大的国际竞争压力。只有更快更好地吸收国际药物化学研究的先进理念，建立一支成熟的集教学、研究和生产良性循环的队伍体系，我国药物化学事业才能迎来崭新的明天。第一章药物的基本知识第一节　药物化学结构与药效的关系

药物的构效关系（SAR），即药物的化学结构与药效的关系是药物化学课程的核心问题，通过药物构效关系的研究，才能将不同来源的先导化合物逐步优化，达到提高其活性，降低毒性的目的。

在研究此问题之前，首先应该了解药物进入生物体内后发生药效的过程，这个过程分为三个阶段（见图1-1）：①药剂学阶段（Pharmacetical Phase），即选择适合的给药途径和剂型，使药物在生物体内达到最佳的治疗效果；②药代动力学阶段（Pharmacokinetic Phase），包括药物的吸收、分布、代谢、排泄等方面；③药效学阶段（Pharmacodynamic Phase），主要是药物与目标靶点的相互作用产生药效的过程。图1-1　药物进入生物体内后发生药效示意图

药物在分子水平上根据其化学结构对药效的影响程度，分为结构非特异性药物和结构特异性药物。前者的药效主要受药物分子的理化性质影响，与其化学结构关系不大；而后者的生物活性除了与其理化性质有关外，还与化学结构有紧密关系，往往药物的化学结构与目标靶点（受体）之间的相互作用的契合度和强度决定着药物药效。大多数药物都属于后者，因而研究药物构效关系时要研究药物的理化性质和结构因素对药效的影响。

药物产生药效的决定因素有两个：一是药物必须以一定的浓度到达作用部位，即药物进入人体后，经过药代动力学阶段后，能够到达作用靶点；二是药物和作用靶点（受体）能够相互作用，产生生物效应，即药物的化学结构，能否进入目标受体，并与受体形成以氢键、共价键、范德华力等具有稳定作用力的复合物。

综上所述，影响药效主要因素有药物的结构因素和理化性质。一、药物的结构因素对药效的影响

药物的结构因素包括药物的基本结构、官能团变化以及立体因素对药效产生的影响。

1.药物的基本结构对药效的影响

在药物研究过程中，人们发现具有类似药理作用的药物，往往具有相同或者相似的结构部分，它们被称为药物的基本结构。如具有磺酰脲结构的药物往往具有降血糖作用；具有β-内酰胺类药物往往作为抗生素用于抗菌。

药物的基本结构往往是特异性药物具有何种活性的标记，是药物产生活性必不可少的基元。在药物的结构改造和新药设计中，往往保持药物的基本结构不变，改变其局部基团或原子，以此来改变药物的理化性质，达到提高药效和降低毒性的目的。

2.药物的官能团变化对药效的影响

结构特异性药物与受体结合，形成稳定的复合物才能发挥药物生理活性。而要形成稳定的复合物主要依赖于药物分子的大小、形状和电子分布。而这些因素归根到底还是由药物的化学结构决定。在药物基本结构不变的情况下，不同的局部官能团变化往往使得药物的理化性质、体内代谢，甚至连生理活性也发生改变。因而研究官能团变化对于先导化合物的进一步优化具有积极的指导意义。（1）烃基　药物中引入烃基具有增加疏水性、降低解离度、增加空间位阻、增加稳定性的作用。如雌二醇（Estradiol）的17位碳上的β羟基在体内易被代谢氧化，不能口服。在17位碳上α位引入乙炔基变成炔雌醇（Ethinylestradiol），则增加了分子的空间位阻，不易被代谢，口服有效。（2）卤素　卤素原子具有较大的电负性，为强吸电子基，能够影响化合物的电荷分布，往往能增强药物原有活性。如神经激肽1（Neurokinin 1,NK1）受体拮抗剂N-乙酰-L-色氨酸-苯甲酯的苯环上的3、5位接上两个三氟甲基，发现其拮抗作用增加了1000倍，活性大大提高。除此之外，增加卤素原子能够增强化合物的脂溶性。如新一代的全身麻醉药中有较多的卤素原子，如氟烷（Halothane），能够通过血脑屏障进入中枢神经系统，达到全身麻醉的作用。（3）羟基和巯基　羟基的存在一方面能增加化合物的水溶性，降低药物毒性，如解热镇痛药非那西汀（对乙氧基乙酰苯胺）原本具有较大的毒副作用，将其乙氧基用羟基取代变成扑热息痛后，毒性大大降低；另一方面可以增加分子与受体的结合力，如吗啡、多巴胺等大多含羟基的化合物与受体之间存在氢键的作用，以此可增强药物活性。

与羟基相比，巯基的存在会使化合物的水溶性增加较小，但是脂溶性会较醇高。巯基化合物易与金属离子或一些酶的吡啶环形成复合物，因此对代谢有显著影响。（4）酸性和碱性基团　常见的酸性基团有羧基（COOH）、磺酸基（SOH）、磷酸基（HPO）、四唑基等。酸性基团对药物具有两324个作用：一方面可以使药物增加水溶性，如抗肿瘤药物CA-4，由于体内水溶性不高，因而活性较低，经过改进，变成CA-4的磷酸钠盐，水溶性大大提高，生物利用度也随之提高；另一方面的作用能改变药物生理活性，如具有抗菌防腐作用的苯酚的邻位增加羧基后变成水杨酸，就具有抗炎作用。

常见的碱性基团有：氨基（NH）、肼基（NHNH）、胍基222［NHC（＝NH）NH］以及含氮杂环等。碱性基团对药物也具有两2方面作用：一方面也能增加水溶性；另一方面由于氮原子存在孤对电子，容易与受体中的氢原子形成氢键，因而其与受体的作用会加强。如三嗪、四嗪类化合物上的氮原子容易与受体形成氢键。

3.药物的立体因素对药效的影响

药物除了官能团变化会给药效带来影响外，立体因素也是影响药效一大原因。药物的立体因素包括光学异构、几何异构和构象异构。（1）光学异构　具有手性中心的药物具有手性对映体，如有一个手性中心的药物有一对手性对映体，两个手性中心的药物往往有两对手性对映体。少数药物手性对映体具有相同药理作用和强度，如抗组胺药异丙嗪（Promethazine）；大部分手性对映体具有类似的药理作用，但作用强度有明显差别，如局麻药氯胺酮（Ketamine），其右旋体的止痛和安眠作用是左旋体的3倍和1.5倍；部分手性药物的一个对映体有活性，另一个没有活性，如抗氧化药硫辛酸（Lipoic acid），其右旋体具有很好的抗氧化和抗辐射活性，但左旋体基本无活性；还有少量药物，其手性对映体具有完全不同的药理作用，如抗疟疾药物奎宁（Quinine），其对映体奎尼丁（Quinidine）具有抗心律失常的作用。这与药物手性中心是不是与受体结合的中心位点有关。（2）几何异构　几何异构，又叫顺反异构，是分子中由于双键不能自由旋转引起的，一般指不饱和烃（包括烯烃、炔烃）的双键，也有C＝N双键，N＝N双键及环状等化合物的顺反异构。几何异构一般有一对异构体，称为顺式（Cis-或Z-）和反式（Trans-或E-）异构体。由于几何异构体中的官能团往往相差较大，因而其理化性质和药效往往有较大的差别。如抗肿瘤药CA-4，其对于微管蛋白受体抑制活性Z式远好于E式活性；己烯雌酚（Diethylstilbestrol）的雌激素活性E式远好于Z式。（3）构象异构　构象异构是分子内各原子或基团的空间排列因单键旋转而发生动态立体异构现象。神经递质组胺能分别作用H受1体和H受体，呈现两种不同的激动活性。顺式构象作用于H受体，21反式构象作用于H受体。2二、药物的理化性质对药效的影响

无论是非特异性药物还是特异性药物，它们的药效都受到药物本身理化性质的影响。药物的理化性质主要在药代动力学阶段，即药物进入人体后，在吸收、代谢环节对药效产生较大的影响。药物的理化性质主要体现在药物的溶解度和解离度。

1.药物的溶解度

药物不论以任何的剂型和途径进入人体，都要通过层层细胞膜，进入血液、细胞液等体液中。而要通过细胞膜，就需要药物具有一定的脂溶性；能够随血液运输到作用部位或进入细胞液又需要药物具有一定的水溶性。因而一般药物要具备一定的脂溶性和水溶性才能最终发挥药效，这也往往体现在较多的药物结构中，如解热镇痛药阿司匹林的结构中，具有水溶性的羧基，同时还存在脂溶性的酯基。

一般用药物的分配系数（P）来定量地说明药物的脂溶性和水溶性的好坏。较早且常用来计算分配系数的方法是将药物溶解在正辛醇（C）和水（C）中，计算它们的浓度比（P=C/C），P值越大，表owow明药物的脂溶性越好。

药物的结构变化对其溶解度有较大的影响。如引入烷基、卤素、芳基等可以增加药物的脂溶性；而引入氨基、肼基等碱性或羧基、磺酸基等酸性基团能够增加药物的水溶性。这种思路往往应用于先导化合物结构优化中。随着计算机科学的发展，现有计算机软件可以根据化合物结构直接计算其理论分配系数，这对加快药物化学研究与发展起了重要的指导意义。

2.药物的解离度

有机药物多数为弱酸或者弱碱性，在体液（血液、胃液、肠液和细胞液）中能部分解离，即其离子型和分子型在体液中会同时存在。通常药物以分子型通过生物膜，进入细胞后，在膜内的水介质中解离成离子型，以离子型起作用。故药物应有适宜的解离度。

药物的解离度，即解离分子与未解离的分子比例，由解离常数（pK）和体液的pH的决定。每个药物都有一个固定的pK值。弱酸性aa或弱碱性药物的pK都是该药在溶液中50％离子化时（即解离分子与a未解离分子的比值为1）的pH值。对弱酸性药物而言，如果环境的pH值越小，那么未解离的药物浓度就越高；对于弱碱性药物，如果环境pH越大，则未解离的药物浓度就越高。往往根据药物的pK值和环境apH值，能够计算药物在此环境中未解离分子与解离分子的浓度比。

酸类：

碱类：【举例】　已知阿司匹林的解离度pK是3.5，现计算其在胃液a（pH=1.5）中的解离情况。

根据上述公式：

结果可以发现，阿司匹林的未解离分子远远多于解离分子，因而在胃液中，阿司匹林几乎以分子形态存在，这就促进了它在胃中的吸收。第二节　药物代谢

药物进入人体后，一方面可对人体产生一系列的药理作用，同时机体也对药物这种外源性物质产生作用，包括对其进行吸收、分布、代谢和排泄。其中发生化学变化的阶段主要在代谢阶段。药物代谢主要分为Ⅰ相代谢和Ⅱ相代谢。Ⅰ相代谢是通过氧化、还原、水解等反应，使药物的化学结构发生改变，主要使药物的结构中增加或者暴露出水溶性基团，如羧基、羟基、氨基、巯基等，有助于下一步的排泄。Ⅱ相代谢是基于药物经过Ⅰ相代谢后，进一步与体内的一些内源性物质，包括谷胱甘肽、硫酸、葡萄糖醛酸或某些氨基酸发生结合反应，进一步增加其水溶性，从而通过尿液、粪便或胆汁等渠道排出体外。因而在药物代谢中主要的反应种类为氧化、还原、水解和结合反应。一、氧化反应

大部分的药物都在肝脏中代谢，以此降低毒性。肝脏中含有肝微粒体非特异性酶系，主要以细胞色素P-450为主体的双功能氧化酶系，是药物发生氧化反应主要代谢酶系。发生氧化反应的底物往往具有芳环结构、烯烃结构、含氧（硫）或环烷烃结构、氨基结构。

1.对芳环结构的氧化

含芳环类药物发生氧化反应后，往往生成含羟基的衍生物。当药物含有一个芳环时，氧化的位置往往发生于芳环的对位；如果有多个芳环时，则一般发生于电子云密度较大的芳环上。如抗癫痫药苯妥因（Phenytoin）代谢后的产物主要是苯环对位羟基化产物。

而含有两个苯环的氯丙嗪（Chlorpromazine）则发生氧化位置主要位于其结构的7位，即在电子云密度较大的苯环上。

2.对烯烃结构的氧化

烯烃的氧化首先较为稳定地生成环氧化物中间体，然后进一步代谢生成二醇化合物。如抗癫痫药卡马西平（Carbamazepine）。

3.对含氧（硫）或环状烷烃结构的氧化

含氧（硫）烷烃包括醚、硫醚和醇类。其中醚类主要发生O-去烃或S-去烃反应生成醇；醇类主要发生氧化反应生成醛和酸。如非那西汀能够脱乙基生成扑热息痛。

环状烷烃一般在环烷烃上氧化生成羟基化产物。如口服降糖药醋磺己脲主要代谢产物是反式羟基化合物。

4.对氨基结构的氧化

氨基的氧化包括N-脱烃氧化、氧化脱氨反应。

N-脱烃反应主要是将与N原子相连的烷基脱掉的过程。发生这个反应有个前提，就是N连接的烷烃碳上含有氢原子。如全身麻醉药氯胺酮（Ketamine）进行发生N-脱甲基反应生成含伯胺的氯胺酮衍生物。

伯胺和仲胺容易发生氧化脱氨反应。如肾上腺素（Adrenaline）容易脱掉甲氨基，并氧化成相应的苯乙酸衍生物。二、还原反应

还原反应也是药物代谢反应中的重要代谢途径。主要还原药物结构中的羰基、硝基、偶氮基等结构。

1.羰基的还原

羰基是药物结构中常见的基团，一般经过体内代谢后还原成羟基，然后与体内的内源性物质，如硫酸或葡萄糖醛酸等结合排出体外，此过程的代谢产物中往往会引入手性碳，因而具有立体选择性。如萘丁美酮（Nabumetone）代谢后生成具有立体选择性的羟基衍生物。

2.硝基的还原

硝基化合物一般还原成氨基化合物。如氟硝西泮（Flunitrazepam）能够代谢成为7-氨基氟硝西泮。

3.偶氮基的还原

偶氮化合物一般是偶氮键断裂分解为两分子氨基化合物。如柳氮磺吡啶（Sulfasalazine）还原分解为磺胺吡啶（Sulfapyridine）和5-氨基水杨酸（5-Aminosalicylic acid）。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书