藥物化學(xué)總論（第4版）

目錄
《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)叢書》序
第四版前言
第三版前言
第一版序
第1章 緒論 1
1.1 藥物化學(xué)的定義和范圍 1
1.2 藥物與藥物化學(xué)發(fā)展的回顧 1
1.2.1 以天然活性物質(zhì)為主的藥物發(fā)現(xiàn)時期 1
1.2.2 以合成藥物為主的藥物發(fā)展時期 3
1.2.3 藥物分子設(shè)計時期 4
1.2.4 精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的提出 7
1.3 本書的內(nèi)容 9
參考文獻(xiàn) 10
第2章 藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與藥代動力學(xué) 11
2.1 藥物與機(jī)體的相互作用 11
2.1.1 機(jī)體對藥物的作用 11
2.1.2 藥物對機(jī)體的作用 11
2.2 藥物在體內(nèi)的過程 12
2.2.1 藥劑相 12
2.2.2 藥代動力相 13
2.2.3 藥效相 13
2.3 藥代動力學(xué)及其參數(shù) 13
2.3.1 生物利用度 14
2.3.2 曲線下面積 14
2.3.3 半衰期 15
2.3.4 清除率 16
2.4 藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與吸收 16
2.4.1 生物膜 16
2.4.2 藥物在消化道的吸收 20
2.4.3 藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)對吸收的影響 23
2.4.4 離體細(xì)胞模擬腸中吸收 31
2.5 藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與分布 32
2.5.1 分子大小對分布的影響 33
2.5.2 親脂性對分布的影響 33
2.5.3 氫鍵形成能力對分布的影響 35
2.5.4 電荷對分布的影響 36
2.5.5 藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與組織成分或蛋白結(jié)合的關(guān)系 37
2.5.6 堿性藥物對分布容積和持續(xù)時間的影響 39
2.6 藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與生物轉(zhuǎn)化 40
2.6.1 一般概念 40
2.6.2 藥物代謝的兩個階段 41
2.6.3 氧化反應(yīng)的重要酶系 41
2.6.4 氧化作用 44
2.6.5 還原反應(yīng) 54
2.6.6 水解作用 55
2.6.7 軛合作用 57
2.6.8 影響藥物代謝的因素 62
2.7 藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與消除過程 65
2.7.1 藥物經(jīng)腎排除 66
2.7.2 藥物經(jīng)膽汁排除 67
參考文獻(xiàn) 67
第3章 藥物靶標(biāo)和活性測定 70
3.1 藥效藥物和化療藥物 70
3.2 靶標(biāo)的一般概念 70
3.3 靶標(biāo)的分類 71
3.3.1 受體 72
3.3.2 酶 78
3.3.3 離子通道 80
3.3.4 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 82
3.3.5 核酸為藥物靶標(biāo) 83
3.4 藥物-受體相互作用的定量表征 85
3.4.1 基本方程的推導(dǎo) 85
3.4.2 激動劑的濃度-效應(yīng)曲線 86
3.4.3 競爭性拮抗劑 87
3.4.4 部分激動劑和效能概念 88
3.5 受體結(jié)合試驗 89
參考文獻(xiàn) 91
第4章 藥物作用的理化基礎(chǔ) 92
4.1 藥物與受體作用的學(xué)說 92
4.1.1 占據(jù)學(xué)說 92
4.1.2 親和力和內(nèi)在活性學(xué)說 92
4.1.3 誘導(dǎo)契合學(xué)說 94
4.1.4 大分子擾動學(xué)說 96
4.1.5 激活-聚集學(xué)說 96
4.2 分子識別 97
4.3 藥物-受體相互作用能 98
4.3.1 復(fù)合物離解常數(shù)和結(jié)合能 98
4.3.2 發(fā)生在受體的結(jié)合基團(tuán) 98
4.3.3 藥物-受體的結(jié)合類型 99
4.3.4 影響焓變的相互作用 99
4.3.5 影響熵變的相互作用 107
4.4 焓熵對藥物活性的貢獻(xiàn) 110
4.4.1 藥物與受體結(jié)合的焓與熵 110
4.4.2 他汀類藥物的焓熵貢獻(xiàn) 111
4.4.3 從茚地那韋到地瑞那韋 113
4.5 立體因素對藥物-受體相互作用的影響 114
4.5.1 構(gòu)型對藥物作用的影響 114
4.5.2 藥效構(gòu)象和構(gòu)象異構(gòu) 116
4.6 蛋白-蛋白相互作用 117
4.6.1 蛋白水解酶 118
4.6.2 蛋白激酶 118
4.6.3 無特定反應(yīng)位點的蛋白-蛋白相互作用 119
4.6.4 小分子誘導(dǎo)蛋白-蛋白相互作用的PROTAC技術(shù) 120
4.7 藥物與靶標(biāo)分子間的共價鍵結(jié)合 122
4.7.1 酶促提高阿司匹林的乙酰基活性 122
4.7.2 模擬底物構(gòu)型的β-內(nèi)酰胺類抗生素 123
4.7.3 代謝致活的氯吡格雷 123
4.7.4 基于蛋白結(jié)構(gòu)設(shè)計的硼替佐米 124
4.7.5 含邁克爾加成片段的藥物 124
4.7.6 與輔酶I共價結(jié)合的非那雄胺 125
4.8 藥物與受體的結(jié)合動力學(xué) 126
4.8.1 封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng) 126
4.8.2 藥物與受體結(jié)合過程與能量變化 126
4.8.3 藥物在受體的結(jié)合半衰期——駐留時間 127
4.8.4 藥物的離解速率和體內(nèi)活性 128
參考文獻(xiàn) 132
第5章 藥物結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 135
5.1 定義和范圍 135
5.2 骨架和藥效團(tuán) 135
5.2.1 結(jié)構(gòu)骨架 135
5.2.2 骨架遷越 145
5.3 藥效團(tuán) 149
5.3.1 基本概念 149
5.3.2 藥物分子是由骨架與藥效團(tuán)組合而成 150
5.3.3 藥效團(tuán)的物化特征 150
5.3.4 藥效團(tuán)的表征方法 151
5.3.5 藥效團(tuán)的產(chǎn)生 152
5.3.6 藥效團(tuán)及其代表性藥物 153
5.4 原子或基團(tuán)對活性影響 169
5.4.1 氘原子 169
5.4.2 氟 169
5.4.3 氯和溴 170
5.4.4 甲基 170
5.4.5 氰基 171
5.4.6 炔基 172
5.4.7 羥基 173
5.5 毒性基團(tuán) 173
5.5.1 親電性基團(tuán) 173
5.5.2 警示結(jié)構(gòu)——代謝產(chǎn)生的毒性基團(tuán) 174
5.5.3 產(chǎn)生醌、亞胺-醌和次甲基-醌的結(jié)構(gòu) 175
5.5.4 雜環(huán)代謝成毒性基團(tuán) 177
5.5.5 芳烷酸的代謝活化 179
參考文獻(xiàn) 180
第6章 定量構(gòu)效關(guān)系 183
6.1 引言 183
6.1.1 定量構(gòu)效關(guān)系的定義 183
6.1.2 定量構(gòu)效關(guān)系的歷史發(fā)展和研究范圍 183
6.2 Hansch-藤田分析法 184
6.2.1 Hansch-藤田方程 184
6.2.2 Hansch-藤田分析法的操作步驟 185
6.2.3 首批化合物的選定 185
6.2.4 生物學(xué)參數(shù)的表示法 186
6.2.5 物理化學(xué)參數(shù) 187
6.3 三維定量構(gòu)效關(guān)系 192
6.3.1 三維定量構(gòu)效關(guān)系的一般特征 192
6.3.2 比較分子場分析法 192
6.3.3 案例解析：微管蛋白抑制劑的研究 194
參考文獻(xiàn) 196
第7章 酶抑制劑 198
7.1 基本知識 198
7.1.1 酶反應(yīng)的特點 198
7.1.2 酶抑制劑的作用環(huán)節(jié) 199
7.1.3 酶催化作用的機(jī)理 203
7.2 酶抑制劑分類及其原理 206
7.2.1 可逆性抑制劑 206
7.2.2 不可逆抑制劑 211
7.3 酶抑制劑舉例 216
7.3.1 可逆性抑制劑 216
7.3.2 不可逆抑制劑 224
7.4 案例解析——抗癌藥物硼替佐米的研制 231
7.4.1 靶標(biāo)：蛋白酶體的確定 231
7.4.2 先導(dǎo)物三肽醛的確定 232
7.4.3 先導(dǎo)物的優(yōu)化 232
7.4.4 降低分子尺寸：二肽硼酸的設(shè)計與硼替佐米 233
參考文獻(xiàn) 234
第8章 肽模擬物 237
8.1 引言 237
8.1.1 活性肽類化合物 237
8.1.2 肽類化合物的結(jié)構(gòu)特征 237
8.1.3 影響構(gòu)象的因素 239
8.1.4 肽模擬物 242
8.2 構(gòu)象限制 243
8.2.1 原理 243
8.2.2 構(gòu)象限制的設(shè)計方法 244
8.2.3 整體分子構(gòu)象的限制 256
8.3 肽模擬物舉例 257
8.3.1 阿片類化合物 257
8.3.2 生長抑素的模擬物 259
8.3.3 人免疫缺陷病毒蛋白酶抑制劑 259
8.3.4 RGD的拮抗劑 261
8.3.5 白三烯D4受體拮抗劑 262
8.3.6 促甲狀腺釋放激素的構(gòu)象限制 263
8.3.7 細(xì)胞間黏附分子受體拮抗劑 264
8.4 全烴釘固肽 265
8.4.1 依據(jù) 265
8.4.2 原理 265
8.4.3 結(jié)構(gòu) 265
8.4.4 應(yīng)用 266
8.5 范例解析——從五肽到非肽藥物依盧多林 266
8.5.1 內(nèi)啡肽的簡化和非肽化 266
8.5.2 先導(dǎo)物的優(yōu)化 268
8.5.3 候選物的確定和依盧多林的上市 270
參考文獻(xiàn) 270
第9章 手性藥物 275
9.1 引言 275
9.2 手性藥物作用的立體選擇性 276
9.2.1 Pfeiffer規(guī)則和三點結(jié)合學(xué)說 276
9.2.2 優(yōu)劣對映體和親和力分析 276
9.2.3 對映體與受體結(jié)合方式的差別 278
9.3 手性藥物的藥代動力學(xué) 278
9.3.1 手性藥物的吸收 278
9.3.2 手性藥物的分布 279
9.3.3 手性藥物的代謝作用 281
9.3.4 手性藥物的排泄 286
9.4 手性藥物的藥效學(xué) 286
9.4.1 對映體有相同的藥理活性 287
9.4.2 只有一個對映體有藥理活性 288
9.4.3 對映體有不同或相反的藥理活性 290
參考文獻(xiàn) 291
第10章 藥物分子設(shè)計 295
10.1 引言 295
10.1.1 藥物設(shè)計的內(nèi)容 295
10.1.2 新藥創(chuàng)制過程的價值鏈 295
10.1.3 新藥創(chuàng)制的研發(fā)階段 295
10.1.4 分子的多樣性、互補(bǔ)性和相似性 296
10.1.5 成藥性 297
10.1.6 宏觀性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu) 298
10.1.7 首創(chuàng)性與跟進(jìn)性藥物 299
10.2 苗頭化合物 300
10.3 先導(dǎo)化合物 301
10.3.1 先導(dǎo)物的藥效學(xué)標(biāo)準(zhǔn) 301
10.3.2 先導(dǎo)物的藥代動力學(xué)標(biāo)準(zhǔn) 301
10.3.3 物理化學(xué)性質(zhì) 302
10.3.4 先導(dǎo)物化學(xué)結(jié)構(gòu)的一般特征 302
10.3.5 苗頭和先導(dǎo)物的發(fā)現(xiàn)途徑 303
10.4 基于天然活性產(chǎn)物的藥物發(fā)現(xiàn) 304
10.4.1 天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征 304
10.4.2 天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)改造的原則和要旨 306
10.5 范例解析——沃拉帕沙的研制 315
10.5.1 研發(fā)背景 315
10.5.2 初始的研究目標(biāo)——毒蕈堿M2受體拮抗劑 316
10.5.3 研發(fā)目標(biāo)的轉(zhuǎn)換——抗血栓藥物 318
10.5.4 代謝活化的啟示 320
10.5.5 候選化合物的確定和沃拉帕沙上市 321
10.6 基于配體的藥物發(fā)現(xiàn) 322
10.6.1 基于結(jié)構(gòu)的藥物發(fā)