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构效关系

一、喹诺酮类构效关系:1、A环是必须的药效团,3羧和4酮为抗菌活性不可少的部分;2、B环可以是苯、吡啶、嘧啶;3、1位乙基及环丙基活性强,环丙基最佳(环丙沙星);4、2位取代活性低;5、5位氨基可增强活性.(司帕沙星)6、6位F改善细胞的通透性;7、7位引入杂环,增强抗菌活性,哌嗪最好;8、8位F、甲氧基或与1位成环,增强活性(左氧氟沙星),甲基、甲氧基光毒性减少二、苯二氮卓构效关系要点.1、3位引入羟基(奥沙西泮)降低毒性,并产生手性碳,右旋体作用强。

2、7位有吸电子基可增加活性,吸电子越强,作用越强,其次序为NO 2>Br>CF3>Cl3、5位苯是产生药效的重要基团,5位苯环的2’位引入体积小的吸电子基团.(如F、Cl )可使活性增强。

4、1,2位拼入三氮唑可提高稳定性,并提高与受体的亲和力,活性显著增加。

5、苯环用生物电子等排体噻吩杂环置换,保留活性。

6、1位取代基在体内代谢去烃基,仍有活性。

三、吩噻嗪类药物的构效关系:以氯丙嗪为先导化合物,对吩噻嗪类进行结构改造。

三方面:1、吩噻嗪环上的取代基:吩噻嗪环只有2位引入吸电子基团时可增强活性。

作用强度与吸电子性能成正比,CF3>Cl>COCH3>H>OH。

2位乙酰基可降低药物的毒性和副作用。

2、10位N上的取代基:母核上的10位N原子与侧链碱性氨基之间相隔3个直链碳原子时作用最强,是吩噻嗪类抗精神病药的基本结构。

侧链末端的碱性基团常为叔胺,也可为氮杂环,以哌嗪取代作用最强。

3、三环的生物电子等排体。

四、μ受体选择性激动剂构效关系1、芳环和碱性叔胺氮原子是μ受体激动剂的必要结构部分,二者通过2个或3个碳原子的碳链相连接。

2、芳环3位酚羟基的存在使活性显著增强。

氮原子上以甲基取代活性好,当N-取代基增大到3~5个碳原子时,如烯丙基(纳洛酮)、环丁基甲基时,由激动剂转变为拮抗剂。

3、μ受体选择性激动剂的药效构象相同,其芳环以直立键与哌啶环相连。

五、抗胆碱药构效关系1、6,7位有氧桥(东莨菪碱),分子极性减少,中枢作用增强。

2、6位有羟基(山莨菪碱),分子极性增强,中枢作用减弱。

中枢作用强度顺序是:东莨菪碱>阿托品>山莨菪碱3、引入季铵(丁溴东莨菪碱),不进入中枢神经六、作用于肾上腺素受体药物构效关系(一)肾上腺素受体激动剂的结构及构效关系1、具有β-苯胺的结构骨架,苯基与氨基以二碳链相连,氨基N上大多有一个烷基,α碳可带一个甲基,β碳上带有一个羟基,苯环上不同位置通常带有各种取代基。

2、手性中心C的活性构型为R构型,转变为S构型失去活性。

3 、氨基N上的取代基决定对α和β受体选择性,①无取代基主要是α受体效应,②当取代基增大(异丙基、叔丁基和环戊基),β受体效应增强,③但氨基上必须保留一个氢不被取代。

4、少数药物α碳原子上可以带有甲基,称为苯异丙胺类,如麻黄碱。

引入甲基,α碳原子也成为手性中心,其活性构型为S构型。

甲基使作用时间延长,但活性降低,中枢兴奋毒性增大5、苯环上酚羟基的存在一般使作用增强,但极易受儿茶酚氧位甲基转移酶的代谢而失活,所以不能口服。

当苯环上无酚羟基时,作用减弱,但可以口服,且作用时间延长。

(二)β受体拮抗剂的结构与作用特点1、可归类为两类基本结构,即芳氧丙醇胺类(普萘洛尔等共7个)(多一个亚甲氧基)和苯乙醇胺类(索他洛尔)。

侧链含手性中心,N上大多带一个取代基2、侧链手性中心的活性构型,①苯乙醇胺类R构型左旋体为活性构型。

②芳氧丙醇胺类,S-(-)拮抗剂的作用大。

3、对芳环部分的要求不甚严格,可以是苯、萘、芳杂环和稠环等。

环上取代基在芳氧丙醇胺类中,①.芳环为萘基或类似于萘的邻位取代苯基化合物,对β1、β2受体的选择性较低,为非选择性β受体拮抗剂。

②.苯环对位取代的化合物,通常对β1受体具有较好的选择性。

4、氨基上的取代基对β受体拮抗活性的影响大体上与β受体激动剂相似,常为仲胺结构,其中以异丙基或叔丁基取代效果较好七、降压药物(一)ACE类药物构效关系1、按结构分三类:含巯基的是卡托普利,含磷酰基的是福辛普利,含二羧基的有依那普利、赖诺普利、喹那普利、雷米普利。

2、赖诺普利和卡托普利非前药,其余都是成酯的前药(二)、二氢吡啶类钙通道阻滞剂的构效关系1、代表药都是地平类2、1,4-二氢吡啶环必要的,双键还原就失活。

3、4位常常为苯环,环上都有取代基。

硝苯地平2硝基,群、莫、尼卡3硝基,氨氯地平2位氯4、3,5位上羧酸酯很重要,不相同就有手性碳,除了硝苯地平都是手性碳5、2,6位上都为甲基,但氨氯地平是氨基醚八、降血脂药(一)他汀类药物构效关系1、按来源不同分两类:第一类从微生物得到的洛伐他汀,半合成的辛伐他汀,均含多个手性中心的氢化萘环。

第二类是全合成的氟伐他汀、阿托伐他汀钙和瑞舒伐他汀钙,均有含氮杂环。

2、都具有二羟基戊酸(或其内酯环)的基本药效结构片段。

3、3,5-二羟基羧酸是产生酶抑制活性的必需结构,含内酯的化合物须经水解才能起效,是前体药物(见洛伐他汀)。

4、改变C5与环系之间两个碳的距离会使活性减弱或消失。

5、在C6和C7间引入双键使活性增加或减弱。

当环系为十氢萘时,非双键活性有利;为其他环系时,双键对活性有利。

6、十氢萘环与酶结合是必需的,以环己烷取代,活性降低7、环B中W、X、Y可为碳或氮,n为0或1。

(即是五元或六元杂环)。

(二)苯氧乙酸类的构效关系:1、基本结构为芳基和脂肪酸两部分,异丁酸结构是产生活性的重要基团。

2、芳基部分保证了药物的亲脂性。

3、大部分在苯环对位都存在氯。

九、巴比妥类药物构效关系.(重点)1、巴比妥类药物属于结构非特异性药物,其作用强弱、显效快慢、作用时间长短与药物的理化性质,与药物的酸性解离常数、脂水分配系数和代谢失活过程有关。

2、C-5上的两个取代基原子总数在4~8之间,大于9出现惊厥;3、氮原子上引入甲基,增加脂溶性,起效快,作用时间短,且更易代谢;4、2位氧以电子等排体硫取代,解离度增大,脂溶性也增加,易透过血脑屏障,起效很快持续时间很短。

十、H2受体拮抗剂的构效关系1、都具有两个药效部位,①碱性的芳环结构;②平面的极性基团。

受体上谷氨酸残基阴离子作为碱性芳环共同的受点,平面极性基团与受体发生氢键键合的相互作用。

2、常见的氢键键合的极性基团有:氰胍、二氨基硝基乙烯、氨磺酰脒等。

3、药效基团的连接:两个药效基团的连接链,长度以4个原子为宜,第2位硫原子可使链更具柔性。

十一、非甾体抗炎药的构效关系(一)水杨酸类解热镇痛药的构效关系:1、水杨酸中的羧酸是产生抗炎活性的必要结构。

酸性降低,保留镇痛作用,抗炎作用基本消失。

2、若改变苯环上的羧基和羟基的邻位关系,可使活性消失。

3、分子中游离羧基的存在是引起胃黏膜刺激的主要原因,将阿司匹林制成盐或酯,可减小副作用。

4、水杨酸苯环的5位引入芳环(酯的对位),可使其抗炎活性增加。

(二)芳基乙酸类理化性质、代谢特点和毒性1、具有酸性,对胃肠道有刺激,且对肝功能和造血系统有影响。

2、代谢特点:吲哚美辛和双氯芬酸钠代谢产物活性降低或消失;舒林酸、奈丁美酮、芬布芬均为前药,在体内代谢生成活性药物而发挥作用。

3、制成前药后,可减少此副作用。

吲哚美辛对中枢神经系统的影响较大,毒性最大。

(三)芳基丙酸类非甾体抗炎药的构效关系:1、分子内有一平面结构芳环或芳杂环。

2、羧基与芳环之间有一个或一个以上的碳原子。

在羧基的α位有一个甲基,以限制羧基的自由旋转,使其保持适合与受体或酶结合的构象,以增强抗炎镇痛作用。

3、在芳环(通常是苯环)上可以引入一个疏水基团,如烷基、芳环(苯环或芳杂环),也可以是环己基等。

这个疏水基团可以在羧基的对位或间位,活性均有所增强。

4、理化性质:羧基α位(见布洛芬2位)碳原子为手性碳原子。

通常S异构体的活性高于R 异构体。

5、代谢特点:在体内手性异构体间会发生转化,通常是R异构体转化为有效的S异构体。

以布洛芬最为显著,发生构型逆转,转变为S-(+)-布洛芬。

(四)1,2-苯并噻嗪类非甾体抗炎药的构效关系:1、4-羟基-1,2-苯基噻嗪酰胺的通用结构;2、当R1为甲基时(所有昔康类代表药),具有光学活性。

3、氨甲酰取代基R一般为芳环或芳杂环取代。

4、为酸性化合物,酸性增强可以稳定整个分子结构。

5、当取代基R为芳杂环时,抗炎活性增加。

十二、组织胺H1受体拮抗剂的构效关系小结一:构效关系:1、Ar1为苯环、杂环或取代杂环,Ar2为另一个芳环或芳甲基,Ar1和Ar2可桥连成三环化合物。

Ar1和Ar2的亲脂性及它们的空间排列与活性相关。

很多药物光学和几何异构体抗组胺活性不同,如氯苯那敏,右旋体活性大于左旋体,西替利嗪反之。

2、NR1R2一般是叔胺,也可以是环系统的一部分,常见的是二甲氨基。

3、X为O、N、或C(氨基醚类、丙胺类、哌嗪类、三环类)。

4、连接段碳链n通常为2,(芳环与叔N原子距离)。

小结二:不良反应:不良反应主要包括中枢抑制、抗胆碱、心脏毒性和体重增加四大类。

1.中枢抑制作用:传统的抗组胺药物通过血脑屏障与中枢神经系统H1受体结合,引起嗜睡不良反应。

新型抗组胺药鲜有嗜睡作用。

2.抗胆碱作用:多数抗组胺药物都有抗胆碱作用,具体表现为口干、舌燥。

3.心脏的不良反应:某些抗组胺药可引起心脏的不良反应,表现为Q-T间期延长,可发展为尖端扭转型室性心动过速。

4.体重增加:某些抗组胺药物的另一不良反应。

其机制可能与长期大量应用该药后加速胃排空,使患者食欲增加有关。

十三、糖皮质激素类修饰及构效关系:副作用:水钠潴留、骨质疏松。

结构改造以减轻天然皮质激素所具有的盐皮质激素作用而产生的不良反应。

地塞米松结构为例1、1位:将氢化可的松的1,2位脱氢,即在A环引入双键,成为泼尼松龙,抗炎活性增大,钠潴留作用不变。

糖皮质激素类药物大多具有此双键结构。

2、6位:引入氟原子后可阻滞C-6氧化失活,如醋酸氟轻松,钠潴留作用增加幅度大,只能外用。

3、9位:引入9α-F,抗炎及盐代谢副作用均增加。

只能局部外用于皮肤消炎。

4、16位:引入羟基,可消除由于引入9α-F所致钠潴留作用,水钠潴流副作用降低,将其16α-OH 和17α-OH制成缩酮即为曲安奈德,作用持续时间延长。

引入甲基,地塞米松和倍他米松分别带有16-CH3均为强效糖皮质激素药物。

5、21位:21位羟基酯化得到前药,作用时间延长、稳定,不改变生物活性。

小结(最简单的记忆规律):1、除16位改造(引入羟基或甲基),1位、6位、9位均没有解决钠潴留。

2、21位酯化是前药。

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