（1）药物必须以一定的浓度到达作用部位，才能 产生应有的药效。
（2）药物和受体相互作用，形成复合物，产生生 物化学和生物物理的变化。依赖于药物的特定 化学结构，但也受代谢和转运的影响。
第一节 药物的基本结构
①定义 在药物结构与药效的关系研究中，将具有相同药理
作用的药物的化学结构中相同部分，称为基本结构。 ②举例：如拟肾上腺素类药物的基本结构，局部麻醉
影响的过程：ADME 与受体相互作用
最终影响药效
一、溶解度和分配 系数对药效的影响
分配系数
✓分配系数P（Partition coefficient）：药物的 亲脂性和亲水性的相对大小
P C0 CW
P值表示药物的脂溶性的大小。药物分子结 构的改变对脂水分配系数发生显著的影响； 不同类型的药物对脂水分配系数的要求不 同，只有适合的脂水分配系数，才能充分 发挥药物的疗效。
0.99
-3
0.09
0.09 0.99 9.09 50.0 90.91 99.01 99.91
由Handerson公式得出的经验规律
➢ 胃中pH为1~1.5，故多数弱酸性药物在胃中以分 子态存在，易于吸收。 如阿司匹林（pKa 3.5）为弱酸，在胃中99%以 分子态存在，故只在胃中吸收。
➢ 肠道pH为7~8，故多数弱碱性药物在肠道吸收。 如可待因（ pKa 8.0），胃中多以离子态存在而 不吸收，只在肠道吸收。
与生物靶点的相互作用 优化所需的生物效应
药物作用的体内过程
组织 蛋白结合 分布
肌注或皮下注射
血液
药 静脉注射 物 消化道
肝 吸收
药物
胃肠道、
皮下、肌肉 代谢
等部位
排泄
重吸收
尿、胆汁、 肾小管 肺等部位 肝肠循环
动力学时相
作用部位 （受体）
药物 + 受体
药物受体复合物
受体构象改变
药理效应
药效学时相
决定药效的主要因素有二：
分子结构的改变将对脂水分配系数发生显著影响。 主要取决于化学结构
疏水性：芳香基、脂肪基、卤素 亲水性：氨基、羧基、羟基 如增加卤素，lgP增加4~ 20倍；
增加CH2 ， lgP增加2 ~ 4倍； 引入OH， lgP下降5~ 150倍。
引入下列基团至脂烃化合物（R），其lgP的递降顺序大致为： C6H5 > CH3 > Cl > R > -COOCH3 > -N(CH3)2 > OCH3 > COCH3 > NO2 > OH > NH2 > COOH > CONH2 引入下列基团至芳烃化合物（Ar），其lgP的递降顺序大致为： C6H5 > C4H9 >> I > Cl > Ar > OCH3> NO2 ≥ COOH > COCH3> CHO > OH > NHCOCH3> NH2 > CONH2 > SO2NH2
药物作用的生物靶点
52% 受体
22% 酶
能够与药物分子结 合并产生药理效应
的生物大分子。
生物靶点
离子 6% 通道
17% 其它
核酸 3%
药物作用的体内过程
吸收、分布、代谢、消除 （ADME）
动力相
优化生物利用度 到达作用部位的浓度
药物的释放 药剂相
药效相
优化处方和给药途径
药物－受体在靶组织的相互作用
例 弱酸性药物巴比妥类和水杨酸类在酸性胃液中几乎不解 如：离，呈分子型，易在胃中吸收；
弱碱性药物如奎宁和麻黄碱在胃液中几乎全部解离，呈 离子型，很难吸收，直到在碱性较高的小肠内才可吸收。
O R H
O
NH pH7.4 O
NH 99%
R=H时 ， pKa=4.12
HO R
HO
N
pH7.4
OH
N
99%
HO R
药物的化学结构与药效关系 (ppt)
（优选）药物的化学结构与药 效关系
药物作用的生物学基础
非特异性 结构药物
特异性 结构药物
药理作用与化学结 构类型关系较少，
主要受药物理化性 质的影响生。物
靶点
体内 过程
通过与受体生物 大影分响子结合 两因者素立体空间互补
电荷分布匹配 各种键力的作用
受体构象改变 生化反应
➢ 酸碱性很弱的药物或中性分子，在体内多以非离 子型存在，故易吸收而产生全身作用。
酸（碱）性药物的生物活性与环境pH的关系
分 子 型 ： 通 过 生 物 膜 适 宜 的 解 离 度
离 子 型 ： 膜 内 的 水 介 质 中 解 离 ， 进 而 发 生 作 用
多数药物为弱酸或弱碱，在体液中部分解离，离子型和非离子 型（分子型）同时存在。药物常以分子型通过生物膜，在膜内 的水介质中解离成离子型，再起作用。因此药物需有适宜的解 离度。 离子型不易通过细胞膜原因是： （1）水是极化分子，与离子间产生静电引力，进行水合，离 子的水合作用使体积增大，并更易溶于水，难以通过脂质的细 胞膜； （2）细胞膜是由带电荷的大分子层所组成（如蛋白质的组成 部分氨基酸可解离为羧基负离子和铵基正离子），能排斥或吸 附离子，将阻碍离子的运行。
药的基本结构，磺胺类药物的基本结构。 ③应用 基本结构的确定有助于结构改造和新药的设计。 ④特点 基本结构可变部分的多少和可变性的大小各不相同，
有其结构的专属性。
第二节 理化性质对药效的影响
药效的影响因素
药物的化学结构及由结构所决定的理化性质： 溶解性、分配系数、解离度、电子等排、官能 团间距和立体化学
碱性药物:
B H2O Ka HB+
OH-
[B H +] [O H -] Ka
[B ]
pKa pH
[B H +] lg [B ]
弱酸(碱)在不同pH值时分子态、离子态所占的比例
pKa– pH [HA]%or[BH+]%
[A -]%or[B]%
3
99.91
2
99.01
190.910Fra bibliotek50.0
-1
9.09
-2
HO
N O-
N
O
NH pH7.4
O
NH
55%
O
O N ONH
O
pKa=7.0~8.5
巴比妥酸（R=H）或5-乙基巴比 妥酸（R=C2H5),在生理pH7.4时， 几乎完全解离，因不能透过血脑屏 障而无镇定催眠作用
C5被苯基和乙基取代后成 为苯巴比妥，其解离常数减 小，分子型增多可进入中枢 而有镇定作用
二、解离度对药效的影响
解离度
分子型-离子型比例 取决于：
1.药物酸碱性 2.环境pH值 pH分配假说 （Handerson公式）
pH分配假说（Handerson公式）
酸性药物: HA H2O Ka H3O+ A-
K a [H 3O +] [A -] [H A ]
pKa pH
[H A ] lg [A -]