浙大远程《药物化学》离线必做作业.doc
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《药物化学》课程作业答案(必做)
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绪论、化学结构与药理活性、化学结构与药物代谢
一、名词解释:
1.药物化学:
药物化学是一门化学学科,由生物学、医学和化学等学科所形成的交叉性综合学科,是生命科学的重要组成部分。
它研究构效关系,解析药物的作用机理,创制并研究用于预防、诊断和治疗疾病药物。
2.先导化合物:
通过各种途径或方法得到的具有特定药理活性,明确的化学结构并可望治疗某些疾病的新化合物。
3.脂水分配系数:
即分配系数,是药物在生物相中的物质的量浓度与水相中物质量浓度之比,取决于药物的化学结构。
4.受体:
使体内的复杂的具有三维空间结构的生物大分子,可以识别活性物质,生成复合物产生生物效应。
5.生物电子等排体:
是指一组化合物具有相似的原子、基团或片断的价电子的数目和排布,可产生相似或相反的生物活性。
6.药效团:
某种特征化的三维结构要素的组合,具有高度结构特异性。
7.亲和力:
是指药物与受体识别生成药物受体复合物的能力。
8.药物代谢:
又称药物生物转化,是指在酶的作用下,将药物转变成极性分子,再通过人体的正常系统排出体外。
9.第Ⅰ相生物转化:
指药物代谢中的官能团反应,包括药物分子的氧化、还原、水解和羟化等。
10.第Ⅱ相生物转化:
又称轭合反应,指药物经第Ⅰ相生物转化产生极性基团与体内的内源性成分如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸,经共价键结合,生成极性大、易溶于水和易排除体外的轭合物。
11.前药:
是指生物活性的原药与某种化学基团、片断或分子经共价键形成暂时的键合后的新化学实体,本身无活性,到达体内经代谢,裂解掉暂时的运转基团,生成原药,发挥生物活性。
12.内在活性:
是表明药物受体复合物引起相应的生物效应的能力,激动剂显示较强的内在活性,拮抗剂则没有内在活性。
13.结构特异性药物:
是指该类药物产生某种药效与药物的化学结构密切相关,机理上作用于特定受体,往往有一个共同的基本结构,化学结构稍加改变,引起生物效应的显著变化。
14.结构非特异性药物:
是指该类药物产生某种药效并不是由于药物与特定受体的相互作用,化学结构差异明显,生物效应与剂量关系比较显著。
15.QSAR:
即定量构效关系,是运用数学模式来阐述药物的化学结构、理化性质与生物活性三者之间的定量关系,为新药设计提供依据。
二、选择题:
1.以下哪个反应不属于Ⅰ相生物转化D
2、下列反应中,属于Ⅱ相生物代谢的是D
A.
B.
C.RNO2RNH2
D.
三、简答题
1、以下是雌性激素人工合成代用品己烯雌酚的化学结构,试写出其顺反异构体的化学结构并且说明哪个有活性。
答:
己烯雌酚的顺反异构体可以表述为:
反式:
顺式:
根据构效关系可知,己烯雌酚反式有效而顺式无效,原因是反式异构体的构型类似于雌二醇,能够作用于雌二醇的受体,而顺式则与雌二醇完全不类似。
2、试述前药设计的原理和目的。
答:
前药设计的原理:
生物活性的原药与某种化学基团、片断或分子经共价键形成暂时的键合后的新化学实体,本身无活性,到达体内经代谢,裂解掉暂时的运转基团,生成原药,发挥生物活性。
目的:
用于改善原药理化性质、生物药剂学性质及药物代谢动力学性质。
如:
1.增加或降低水溶性; 2.增强特异性; 3.增强化学稳定性; 4.消除不良气味等。
3、什么是先导化合物,获得的途径有哪些。
答:
先导化合物是指:
通过各种途径或方法得到的具有特定药理活性,明确的化学结构并可望治疗某些疾病的新化合物。
获得的途径有:
1.随机筛选与意外发现;
2.天然产物获得;
3.以生物化学为基础发现;
4.由药物的副作用发现;
5.基于生物转化发现;
6.由药物合成的中间体发现。
镇静催眠药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1苯巴比妥
丙二酰脲类镇静催眠药
2地西泮
苯二氮卓类抗焦虑药
3氯丙嗪
吩噻嗪类抗精神病药物
4苯妥英钠
乙内酰脲类抗癫痫大发作
5
奋乃静抗精神病作用
6
泰儿登治疗抑郁症
7
奥沙西泮抗焦虑药物
8
卡马西平抗癫痫大发作
二、写出下列药物的结构通式
1.巴比妥类镇静催眠药
2.苯二氮卓类抗焦虑药
3.吩噻嗪类抗精神病药物
三、名词解释
1.镇静催眠药:
属于中枢神经系统抑制剂,能缓解机体的紧张、焦虑、烦躁、失眠等精神过度兴奋状态,从而进入平静和安宁,帮助机体进入类似正常的睡眠状态。
2.抗精神病药:
是一组用于治疗精神分裂症及其他精神病性精神障碍的药物,治疗剂量下并不影响患者意识和智力,能有效控制患者兴奋、幻觉、妄想、敌对情绪、思维障碍和行为异常等精神症状。
3.抗癫痫药:
癫痫是由于脑部神经元过度放电引发的一种疾病,抗癫痫药物在一定剂量下对各种类型的癫痫有效,且起效快,持续时间长,不产生镇静或其他明显影响中枢神经系统的副作用。
四、简答题
1、试写出巴比妥类药物的构效关系和理化性质。
答:
(一)巴比妥类药物的构效关系:
1)巴比妥酸C5位上的两个活跃氢均被取代时,才具有沉着催眠作用。
果55-单取代物不容易解离,其脂溶性较年夜,易透过血脑樊篱,进进中枢神经系统阐扬疗效。
2)C5位两个与代基可所以烷烃基,不饱战烃基,卤代烃基或芳烃基等,但两个取代基碳原子总数须在4~8之间,才有杰出的平静催眠作用,跨越8个时,可招致惊厥。
3)庖代基为烯烃、环烯烃时,在体内易被氧化粉碎,多为作用时间短的催眠药。
代替基如为较易氧化的烷烃或芳烃时,则多为作用时间少的催眠药。
4)酰亚胺氮本子上两个氢皆被庖代时,天生物均无催眠感化,仅一个氢被甲基代替,则可增长脂溶性,下降酸性,起效快,作用工夫短。
5)用硫替代C2位羰基中的氧,脂溶性增添,进进中枢神经体系的速率加速起效快,但易代开,感化时候短。
如硫喷妥钠临床多做为静脉麻醒药。
(二)巴比妥类药物的理化性质:
巴比妥类药物通常是红色结晶或结晶性粉终正在氛围中较不变。
没有溶于火,易溶于乙醇及有机溶剂中。
1)弱酸性:
巴比妥类药物为丙两酰脲的衍死物,可发作酮式布局取烯醇式的互变同构,构成烯醇型,显现强酸性。
2)水解性:
巴比妥类药物具有酰亚胺构造,易产生水解开环回响反映,以是其钠盐打针剂要配成粉针剂。
3)成盐反响:
巴比妥类药物的水溶性钠盐可与某些重金属离子构成难溶性盐类,可用于辨别巴比妥类药物。
2、用已有的SAR知识解释为什么以下两个巴比妥类药物的镇静催眠活性(B)大于(A)。
答:
化合物A、B均属丙二酰脲类化合物,A为巴比妥酸,B为苯巴比妥,镇静催眠活性B大于A,这是因为,在巴比妥类药物构效关系中,5位必须是非氢双取代,化合物A由于5位未取代,因此酸性较强,在生理的PH条件下分子态药物较少,离子态药物较多,不利于吸收,即使吸收以后也不易透过血脑屏障,因此A实际上无镇静催眠活性。
3、试比较以下化合物(A)和(B)的生物活性大小,并简述理由。
答:
化合物A、B均属吩噻嗪类药物,A为氯丙嗪,B为异丙嗪,A为抗精神病活性,B 抗精神病活性很弱,主要表现为抗组胺活性,这是因为,吩噻嗪类药物的构效关系告诉我们,10位氮原子与尾端叔胺的距离为3个碳原子时,显示较强的镇静作用,3个碳原子的距离既不能延长也不能缩短,B分子结构中,10位氮原子与尾端叔胺的距离只有2个碳原子,因此镇静作用较弱。
另外,2位的氯原子可以增强A的抗精神病活性。
阿片样镇痛药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1盐酸哌替啶
哌啶类中枢镇痛作用
2芬太尼
哌啶类中枢镇痛作用
3美沙酮
氨基酮类中枢镇痛作用
4
吗啡生物碱类中枢镇痛作用
5
可待因生物碱类中枢镇咳作用
6
纳洛酮吗啡烃类吗啡中毒解救
7
镇痛新苯吗喃类非麻醉性中枢镇痛药物
二、写出下列药物的结构通式
1合成镇痛药
三、名词解释
1.阿片样镇痛药:
是指以吗啡为代表的作用于中枢阿片受体,具有减轻锐痛和剧痛的作用的一类药物,有一定的成瘾性。
2.阿片受体:
即阿片样物质受体,是指能与吗啡等阿片样物质结合产生强镇痛效果的生物大分子,存在于脑部、脊髓组织、外周神经系统等,分为μ、κ、δ等。
五、简答题
1、试写出合成镇痛药的结构类型并各举出一例药物名称。
答:
对吗啡的结构进行改造发展了合成镇痛药。
合成镇痛药按化学结构类型可分为:
吗啡喃类,苯吗喃类,哌啶类,苯基丙胺类(氨基酮类),氨基四氢萘类等,依次举例:
左啡诺,喷他佐辛,哌替啶,美沙酮,地佐辛。
2、某药物有如下结构,请写出该药物的化学名全称,并简要说明该药物水解倾向较小的原因是什么?
并预测下该药物在代谢时可能的途径。
答:
该药物是盐酸哌替啶,为中枢镇痛药物,合成镇痛药物。
该药物的化学名全称是:
1-甲基-4-苯基-4-哌啶甲酸乙酯盐酸盐该药物结构中虽有酯的结构,但由于苯环的空间位阻的影响,使甲酸乙酯的结构比较稳定,不易水解。
根据结构,其体内代谢的方式可能有:
一是酯水解生成羧酸;二是氮上的脱甲基化。
2、试写出吗啡的性质(至少三项)
答:
(1)吗啡结构中3位有酚羟基,呈弱酸性。
17位的叔氮原子呈碱性,因此 能与酸或强碱生成稳定的盐使水溶性增加。
临床上常用其盐酸盐。
(2)3位酚羟基的存在,使吗啡及其盐的水溶液不稳定,放置过程中,受 光催化易被空气中的氧氧化变色,生成毒性大的双吗啡或称伪吗啡,氧化反应 为自由基反应。
吗啡的稳定性受pH和温度影响,pH4最稳定,中性和碱性条 极易被氧化。
(3)吗啡被铁氰化钾氧化后再与三氯化铁试液反应,生成亚铁氰化铁(普 蓝)显蓝绿色,可待因无此反应,可供鉴别。
(4)吗啡与生物碱显色剂甲醛硫酸试液反应即显紫堇色;与钼硫酸试液反 紫色,继变为蓝色,最后变为棕绿色。
(5)吗啡与盐酸或磷酸加热反应,经分子重排生成的阿扑吗啡,具有邻 二酚结构,更易被氧化,在碱性条件下被碘氧化后,有水和醚存在时,水层呈绿色,醚层呈红色,中国药典用此反应对盐酸吗啡中的杂质阿扑吗啡作限量检查。
非甾体抗炎药
一、写出下列药物的化学结构或名称、结构类型及其临床用途
1阿司匹林
水杨酸类解热镇痛抗炎作用
2扑热息痛
苯胺类解热镇痛
3贝诺酯
水杨酸类解热镇痛抗炎作用
4布洛芬
芳基丙酸类抗炎镇痛作用
5萘普生
芳基丙酸类抗炎镇痛作用
6吲哚美辛
吲哚乙酸类抗炎镇痛作用
7
安乃近吡唑酮类解热镇痛抗炎
8
双氯芬酸钠芳基与杂环芳基乙酸类
二、写出下列药物的结构通式
1芳基烷
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