临床前研究 如有可能
新化合物的合成
生物活性测定及 药效学试验
结构分析和 化合物设计
以小分子为
基础的循环
配体3D结构
SA推测 新类似物的预测
全新设计
QSAR 受体模建 3D-QSAR
以蛋白质结构
模型为基础的循环
配体-受体三维结构 同源蛋白模建
以受体实验结构 为基础的循环
配体-受体三维结构 X-RAY NMR
激动
肾上腺素能受体
卡维地洛
拮抗
血管紧张素受体 AT1
氯沙坦
拮抗
血管紧张素受体 AT1
依普沙坦
拮抗
胃肠道痉挛 支气管哮喘 心律失常
高血压 心律失常 高血压 支气管哮喘 高血压 高血压 高血压
14
常见与受体有关的药物
受体
降钙素受体 多巴胺受体 D2 促性腺激素释放因子受体 组胺受体 H1 组胺受体 H2 5-羟色胺受体 5-HT3 5-羟色胺受体 5-HT4 5-羟色胺受体 5-HT1B 5-羟色胺受体 5-HT2A/2C
与生命科学使其融合为一体的交叉学科。
C 至少在治疗学（Therapeutics）及药理学
（Pharmacology） 研究体系形成和发展的几千年前，人类
就开始使用药物。人们品尝存在于生活环境中的植物（例如 中国古代的神农尝百草），其中产生令人有舒适感的植物或
S H C O 者有明确治疗效果的植物，就被用于作为药物使用。而产生 O N 毒性作用的植物则被用来打猎、战争或其他特别用途，但无
随着现代科学技术的快速发展，特别是近年来信息、计 算机及分子生物学学科发展的成就又充实了药物化学的内 容，使得它又成为一门新兴的极具生气的朝阳学科。
4
天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表
年代 天然物的分离、结构阐明、合成
1769 从酒石中生产出酒石酸 1783 从橄榄油中生产出甘油 1806 从鸦片中发现及分离出吗啡 1818 从树叶中分离出叶绿素 1819 从咖啡中得到咖啡因 1831 从胡萝卜中分离得到胡萝卜素 1886 第一个生物碱——毒芹碱的合成 1890 葡萄糖、果糖、甘露糖的合成 1901 第一个激素药——肾上腺素分离成功 1901 阿托品合成成功 1904 肾上腺素合成成功 1909 罂粟碱全合成成功 1918 麦角胺生物碱制得纯品
HOOC Sugar
S u g ar HOOC
OH HO OH HO OH HO OH HO OH HO OH HO
OH
HO
Sugar
HOOC
21
塞氟氯H伐原匹M他洛缬定酶G丁伐沙抗他抑-坦血C受丁血制o管氯阿体A栓吡托剂紧厄还拮格伐药贝张抗雷他沙素汀剂坦缬II普沙萘坦洛吗拉N尔多贝O-明洛受供尔体体阻药噻硝滞物吗酸剂洛甘醋尔油丁洛尔酚妥可腺肼作作滑拉乐屈素用明定用肌嗪受于酚于药物体苄血物肾明的管和上药特平作拉唑嗪
年代 重要合成药物发明
1924 硝酸甘油 Nitroglycerin 1927 帕马喹 Pamaquine 1931 丁卡因 Tetracaine 1932 海索比妥 Hexobarbital 1933 磺胺柯定 Sulfachrysoidine 1936 磺胺 Sulfanilamide 1945 氯喹 Chloroquine 1945 甲硫氧嘧啶 Methylthiouracil 1964 甲基多巴 Methyldopa 1967 可乐定 Clonidine 1967 乙胺丁醇 Ethambutol 1969 格列本脲 Glibenclamide 1970 甲氧苄啶 Trimethoprin
激酶 底物
慢性粒细胞性白血病（CML）
11
第一章 绪论 两大研究策略
基因组 药物
基因组信息 生物信息学
靶标
12
第一章 绪论
M essenger
R eceptor
C ell M em brane
C ell
受体
M essenger
R eceptor
C ell M em brane
C ell
Cell
Receptor
生物信息学和组合化学
来源
理化性质、3D小分子库
3D蛋白质结构、序列库
分子生物学 受体蛋白质克隆、表达等
生物化学 受体蛋白质的纯化、结构表征
27
第一章 绪论
“药物化学”是一门发现与发明新药、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，是药学领 域中重要的带头学科。
5
天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表
年代 天然物的分离、结构阐明、合成
1921 胰岛素分离取得纯品 1925 吗啡的化学结构得以阐明 1926 通过光照获得 Vit D 1928 Vit C 分离出纯品 1932 从睾丸中分离出第一个雄性激素 1933 Vit C 全合成成功 1936 分离出皮质激素并确定化学结构 1937 Vit A 全合成成功 1939 Vit B1 结构阐明、全合成成功 1940 发现青霉素并分离得到纯品 1944 奎宁全合成成功 1944 链霉素分离得到纯品 1947 发现氯霉素并阐明其结构
蛋白酶 核糖基转酰胺酶
药物
利福霉素 利多来尔 美格鲁特 依帕司他 溴新斯的明 丙戊酸钠 扎那米韦 Ampremavir 6-巯基嘌呤
用途
抗结核 抗凝血 降血脂 糖尿病 重症肌无力 抗癫痫 流感 爱滋病 抗癌
20
钾离子通道
HOOC Sugar
OH
HO
OH HO OH HO OH HO OH HO OH HO OH HO
创新药物研究
新药研究的 发现阶段
discover
新药研究的 开发阶段
VitD3与1a-OH VitD3的代谢
OH
HO VitD3
HO
25-OH-VitD3
肝
1,25-(OH)2-VitD3
HO
OH
OH
OH OH
肾
24,25-(OH)2-VitD3 (无活性)
HO
23
病毒侵染与抗病毒药物作用靶点
苏拉明、钨酸锑、 甲酸磷、叠氮胸苷
无环鸟苷、羟基丁基嘌 呤、羟基丙氧甲基鸟嘌 呤、氟磺阿糖胞苷、氟 磺阿糖尿苷
Active Site
酶的活性中心
Active Site
17
酶的催化作用
SU B ST R A TE
ENZYM E
ENZYM E
Reaction Binding
SUBSTRATE
SUBSTRATE
BLOCKED
ENZYME
ENZYME
18
常见与酶有关的药物
酶
血管紧张素转化酶（ACE） HMG-CoA 还原酶
Байду номын сангаас
1984 他莫昔芬 Tamoxifen
1985 氧氟沙星 Ofloxacin
1988 西沙必利 Cisapride
1989 米非司酮 Mifepristone
1989 奥丹西隆 Odnsetron
1993
阿仑膦酸钠 Sodium
Alendronate
1996 雷洛昔芬 Raloxifen
7
天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代
白三烯受体
药物
降钙素 氟哌啶醇 戈那瑞林 茶苯海明 雷尼替丁 利坦色林 莫沙必利 曲唑酮 氯氮平 普仑司特
激动或抑制
用途
激动
骨质疏松
拮抗
精神病
拮抗
肿瘤
拮抗
晕动症
拮抗
胃肠道溃疡
拮抗
止吐药
激动
胃肠运动障碍
激动
抑郁症
拮抗
精神病
过敏、哮喘
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常见与受体有关的药物
受体
阿片受体 阿片受体 阿片受体 催产素受体 前列腺素受体 抑生长素受体 胰岛素受体 雌激素受体 雌激素受体 雌激素受体 孕激素受体
论是药物还是毒物，都丰富了人类的文化。
3
第一章 绪论
在20世纪20至30年代，神经系统药物如麻醉药、镇静 药、镇痛药、解热镇痛药等重要药物已广泛使用，它们大 部分为小分子有机化合物，这类药物实际上都与人们的主 观感觉有关，在实验药理学尚未发展的前提下，它们的兴 起是容易理解的。
“药物化学”是一门历史悠久的经典科学，具有坚实的 发展基础，积累了丰富的内容。
Membrane
Cell Messenger
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常见与受体有关的药物
受体
药物
激动或抑制
用途
M 型乙酰胆碱受体
氯贝胆碱
激动
M 型乙酰胆碱受体
异丙基阿托品
拮抗
肾上腺素能受体
阿替洛尔
拮抗
肾上腺素能受体
可乐定（氯压定）
激动
肾上腺素能受体 普萘洛尔（心得安）
拮抗
肾上腺素能受体
特拉唑嗪
拮抗
肾上腺素能受体
沙丁胺醇（舒喘灵）
30年代 磺胺类药物 40年代 青霉素类抗生素时代 50年代 半合成抗生素 60年代 激素药物时代：皮质激素、口服避孕药 70年代 化学治疗药、心血管、肿瘤、内分泌 80年代 合成抗生素等 90年代 现代药物化学时代，以酶、受体、离子通道、神经传送、病 毒药物、新一代抗肿瘤药物
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第一章 绪论 “药物化学”是一门历史悠久的经典科学，具有坚实
6
天然物的分离、结构阐明、合成与重要合成药物发明的年代表
年代 天然物的分离、结构阐明、合成
1950 胡萝卜素全合成成功 1951 麦角生物碱结构阐明 1952 吗啡全合成成功 1953 胰岛素结构阐明 1953 发现利血平 1960 Vit D3 全合成成功 1966 PGE1 绝对构型确定 1970 甲状腺释放因子全合成成功 1972 Vit B12 全合成成功 1983 青蒿素全合成成功 1988 青蒿素新药上市作为药用