什么是药物化学?

药物化学是指运用化学的概念和方法发现、确认和研制药物,在分子水平上研究药物在体内的作用方式和机制的一门学科。

药物化学是以化学和生物学为基础,研究药物结构和活性的学科。研究内容涉及发现、修饰和优化先导化合物,在分子水平上揭示药物和生理活性物质的作用机制,研究药物和生理活性物质在体内的代谢过程。

基本介绍

药物化学是以化学和生物学为基础,研究药物结构和活性的学科。研究内容涉及发现、修饰和优化先导化合物,在分子水平上揭示药物和生理活性物质的作用机制,研究药物和生理活性物质在体内的代谢过程。

工作

研究药物的化学结构与活性的关系(构效关系);药物的化学结构与理化性质的关系;阐明药物与受体的相互作用;识别药物在体内的吸收、转运、分布和代谢物;通过药物分子设计或先导化合物的化学修饰获得新的化学实体,从而创造新的药物。

研究对象

包括药物、有关物质和一般生理活性物质,主要研究对象是药物。

药物化学是发现和发明新药、合成化学药物、阐明药物化学性质、研究药物分子与生物细胞(生物大分子)相互作用的综合性学科。它是药学领域的一门重要的前沿学科。药物化学是一门历史悠久的经典科学,有着坚实的发展基础,积累了丰富的内容,为人类健康做出了重要贡献。

药物化学

研究内容

主要包括两点:1。具有已知药理作用和临床应用的药物,包括其制备方法。分析并确认质量控制、结构转化与化学结构和药理活性的关系。2.从生物和化学角度设计和创新药物,主要研究药物与生物相互作用的物理化学过程,从分子水平揭示药物的作用机制和作用方式。

总之,药物化学的主要任务是探索、研究和发现高效、低毒、健康的新药,这也是药物化学发展的动力。

发展历史

本世纪药物化学的发展可以概括为几个阶段。19年末,化学工业的兴起和艾氏化疗概念的确立,为本世纪初化学药物的合成和进步奠定了基础。例如,早期含有锑和砷的有机药物用于治疗锥虫病、阿米巴病和梅毒。在此基础上,研制出治疗疟疾和寄生虫病的化学药物。

20世纪30年代中期发现白朗多喜和磺胺后,合成了一系列磺胺类药物。青霉素的疗效在1940得到肯定,β-内酰胺类抗生素发展迅速。化疗的范围日益扩大,不仅限于细菌感染。随着woods和FildeS的抗代谢理论在1940的建立,不仅阐明了抗菌药物的作用机制,也为寻找新药开辟了新的途径。比如抗肿瘤药物、利尿剂、抗疟药都是根据抗代谢理论发现的。还开展了药物结构与生物活性关系的研究,为新药和前体的创制提供了重要依据。20世纪三四十年代发现了最多的化学药物,这是药物化学发展史上的一个大丰收时期。

20世纪50年代以后,新药的数量比初期少了,药物在体内的作用机制和代谢变化逐渐明确,导致了以生理生化作用和病因为基础寻找新药,改进了单纯从药物的有效基团或基本结构寻找新药的方法。例如,利用潜伏期和前体药物的概念,我们可以设计出能够减少毒副作用和提高选择性的新化合物。1952年,治疗精神分裂症的氯丙嗪被发现后,在精神和神经系统疾病的治疗上取得了突破。自20世纪60年代中期以来,非甾体抗炎药一直是一个活跃的研究领域,一系列新型抗炎药相继上市。20世纪60年代以后,构效关系的研究迅速发展,从定性研究转向定量研究。定量构效关系(quantitative structure-activity relationship,QSAR)是对化合物的结构信息、理化参数和生物活性进行分析计算,建立合理的数学模型,研究结构与活性之间的定量变化规律,从而为药物设计提供理论依据,指导先导化合物的结构改造。常用的QSAR方法包括Hansch线性多元回归模型、Free-WilSon加成模型和Kier分子连接性。所用的大多数参数都是从化合物的二维结构中测得的,称为二维定量构效关系(2D-QSAR)。20世纪50和60年代是药物化学发展的重要时期。自20世纪70年代以来,人们对药物的潜在作用靶点进行了深入研究,逐渐了解了它们的结构和功能。此外,分子力学、量子化学和药学科学的渗透,以及X射线衍射、生物核磁共振、数据库和分子图形学的应用,为研究药物和生物大分子的三维结构、药效构象和作用方式,探索构效关系提供了理论基础和先进手段。SD-QSAR和基于结构的设计方法的结合将使药物设计更加合理。

药物化学

20世纪80年代初诺氟沙星用于临床后,迅速掀起了喹诺酮类药物的研究热潮,一系列抗菌药物相继合成。这些抗菌药物和一些新抗生素的出现被认为是合成抗菌药物发展史上的一个重要里程碑。

20世纪90年代初以来上市的新药中,生物技术产品占很大比重,并有快速上升趋势。通过生物技术的改造,传统医药行业可以提高经济效益。利用转基因动物-乳腺生物反应器开发生产药物将是21世纪生物技术领域的热点之一。现在发达的组合化学技术可以合成大量结构相关的化合物,建立变化有序的多样分子库,进行密集快速的筛选。这种大规模合成和高通筛选对于发现先导化合物,提高新药研究水平无疑具有重要意义。

20世纪70-90年代,跨学科渗透形成的新理论、新技术和新兴学科都推动了药物化学的发展,被认为是药物化学承前启后、继往开来的关键时代。

发展形势

20世纪中后期药物化学的进步和大量新药的上市,可以归结为三个主要原因:(1)生命科学的进步,如结构生物学、分子生物学、分子遗传学、遗传学和生物技术,为新药的发现提供了理论基础和技术支持;(2)信息科学的快速发展,如生物信息学的建立,生物芯片的开发,各种信息数据库和信息技术的应用,可以方便地搜索和寻找所需的安全。(3)为了赢得国际市场,制药企业进行了大量投资,并将资金用于新药的研发(R % 26ampd)不断增加的新药品种促进了医药行业的快速发展。

不久我们将迎来一个知识经济的新世纪。知识创新、技术创新、推动科技进步和经济发展将是主要任务。生命科学和信息科学将日益发展,成为下个世纪的活跃领域,为疾病防治和新药研究提供重要基础。药物化学与生物学科和生物技术的紧密结合和相互促进仍是未来发展的大趋势。